Edifici (nZEB): il software a supporto della corretta progettazione di impianti solari termici

Edifici (nZEB): come progettare edifici a energia quasi zero grazie agli impianti solari termici

Quando si parla di realizzare edifici ad energia quasi zero (nZEB) significa puntare verso progetti sicuramente molto ambiziosi.

L’obiettivo è possibile grazie a una corretta progettazione e all’aiuto di agevolazioni che fino a oggi hanno permesso di trovare soluzioni economiche e semplici aumentando per esempio le installazioni di impianti ad energia rinnovabile.

Gli impianti solari termici giocano un ruolo importante nella progettazione e realizzazione di edifici nZEB, infatti permettono di ridurre gli impatti non solo ambientali, ma anche di spese nella bolletta.

In ottica di realizzare questi sistemi è necessario una consapevolezza particolare sulla normativa da seguire e sulle competenze da avere come tecnico.

In particolare, le fasi da seguire per la progettazione di questi impianti termici solari sono:

1. stima dell’irraggiamento su un sito;
2. definire i fabbisogni termici del fabbricato;
3. simulazione di impianto solare termico;
4. confronto tra simulazioni.

Stima dell’irraggiamento su un sito

L’impianto solare termico si basa sull’irraggiamento, per cui per poterlo progettare e dimensionare in maniera corretta bisogna stimare le radiazioni solari che incidono sul sito di installazione. Questo è possibile grazie all’uso del Software Blumatica Impianti Solari che permette di operare tenendo conto anche di ostruzioni e del profilo di orizzonte, inoltre il programma permette di importare quest’ultimo da fonte dati PVGIS.

Quindi per prima cosa si determinano i campi solari di installazione, poi si rilevano eventuali ostruzioni, come comignoli, fabbricati o altri elementi che possono ombreggiare visualizzandoli in tridimensione. Così, in questa prima fase si riesce a vedere la corretta irradiazione solare dei collettori solari, prendendo in considerazione tutti i possibili fattori di ombreggiatura.

Definire i fabbisogni termici del fabbricato

Si passa quindi ai fabbisogni termici necessari per un edificio. A supporto dei progettisti, il software permette di calcolare i fabbisogni per impianti di riscaldamento, acqua calda sanitaria (secondo normativa UNI/TS 11300-2 e in formato Diagnosi Energetica) e per piscine.

Simulazione di impianto solare termico

Qual è la configurazione migliore dei moduli applicati per perfezionare la producibilità dell’impianto solare?

Quando si progetta un impianto di questo tipo è necessario cercare di ridurre al massimo i consumi energetici che derivano da fonti non rinnovabili per evitare l’aumento di Nox e CO2.

Per questo i progettisti hanno bisogno di un software per delineare le possibili posizioni dei moduli determinandone la migliore. Infatti, è possibile calcolare tutte le combinazioni di orientamento, stimandone anche la resa.

In base all’intervento energetico da attuare, si può selezionare uno schema tipo di impianto per realizzare una simulazione energetica attraverso l’uso di Wizard o manuale. Questa viene svolta attraverso dei componenti (generatori, collettori, accumuli e altro) che vengono scelti o da un archivio software oppure da quello personalizzato.

In aggiunta, si può vedere l’impianto non solo in bi ma anche in tridimensione, questo permette di scegliere anche dove mettere i collettori, dandogli una distanza dai bordi o tra di loro in maniera sia automatica che semiautomatica.

Le funzionalità del software non finiscono qui, infatti, è possibile delineare lo schema multifilare di un impianto realizzato in maniera automatica in base allo schema simulazione selezionato, utile non solo ai progettisti, ma anche agli installatori.

Confronto tra simulazioni

Molte volte in base agli interessi del committente o di esigenze tecniche si può adottare anche più di una soluzione per progettare un corretto impianto solare termico. Ma se ci troviamo a dover scegliere, quali sono gli aspetti da considerare per preferire una scelta rispetto a un’altra?

Il software fornisce un’analisi tecnico-economica differente per ogni simulazione effettuata che si basa su:

• i componenti diversi
• la tipologia di incentivo
• finanziamenti per realizzare l’impianto
• i costi correlati alla manutenzione straordinaria e ordinaria

Dopo aver ottenuto più simulazioni, a questo punto si possono confrontare quelle ottenute per così scegliere quella che conviene di più, fornendo quindi una base da cui partire per poter decidere l’impianto ed eventuali investimenti.

Il software fornisce grafici di competitività tra i parametri permettendo così ai tecnici di stimare subito le caratteristiche di un investimento per ogni impianto. Tra i valori che possono influenzare la scelta c’è NPV fine vita (o anche VAN) che determina i soldi che il committente guadagnerà a fine vita dell’impianto, presupponendo quindi di poterlo massimizzare.

Un altro valore importante da valutare è il payback time (tempo di ritorno dell’investimento) che può determinare la scelta di un impianto o meno.

Per potere valutare poi in maniera indipendente dall’entità di investimento iniziale è stato inserito anche l’indice di profittabilità BCR (benefit cost ratio), che rappresenta il rapporto tra il i soldi risparmiati e il costo di investimento iniziale.

I ricavi sembrano quindi i fattori determinanti per la scelta della migliore configurazione dell’impianto. Ma, se esistono delle restrizioni, come di capitale bisogna affidarsi anche ad altri parametri.

COME PROGETTARE
IMPIANTI SOLARI TERMICI E FOTOVOLTAICI