Sistema di monitoraggio energetico di edifici

Il lavoro sviluppato nell’ambito del dottorato di ricerca ha l’obiettivo di progettare, sviluppare, realizzare e verificare un sistema innovativo di sensori, e relativi algoritmi di elaborazione dei dati, che permetta di effettuare una rilevazione e una valutazione precise dei principali parametri ambientali ed energetici negli edifici. Il progetto è stato inserito all’interno di un progetto sovvenzionato dalla Regione Veneto nell’ambito del “Piano strategico per la ricerca scientifica, lo sviluppo tecnologico e l'innovazione 2008-2010” denominato SIMEA (Sistema Integrato/distribuito di Monitoraggio Energetico ed Ambientale). La rete di sensori ha lo scopo di produrre il profilo energetico/operativo dell’edificio per essere successivamente utilizzato: - ai fini della certificazione, per elaborare degli audit energetici in modo da migliorare le condizioni operative e di comfort; - per incentivare l’utilizzo ottimizzato delle risorse attraverso un controllo automatico intelligente; - per ricavare informazioni utili alle procedure di manutenzione. La teoria riguardante l’energetica degli edifici si basa sul sottile compromesso tra comfort e consumi e, infatti, tutte le normative sono volte a cercare di abbassare i consumi non compromettendo il comfort dell’ambiente interno dentro cui le persone vivono. A questo scopo, nel lavoro di tesi sono state considerate, tra le altre, la norma UNI EN 15251:2007 che definisce quali sono le componenti per assicurare il comfort indoor e la UNI EN 15603:2008 che specifica le tipologie di certificazione energetica; ed è proprio a quest’ultima che si riferisce il sistema di sensori sviluppato. La letteratura tecnica presenta numerosi studi volti a definire l’effettiva valutazione energetica di un edificio e se questa possa essere certificata con una metodologia basata su esecuzione di calcoli oppure su misure eseguite in loco. Si può concludere che i procedimenti non sono discriminanti ma complementari: i metodi di calcolo servono per una valutazione di tipo standard, implementata spesso da strumenti software, mentre i monitoraggi sono utilizzati per una valutazione reale dei consumi. Il sistema di sensori sviluppato cerca di soddisfare l’esigenza di utilizzare una metodologia basata sullo sfruttamento dei monitoraggi per la valutazione ad hoc del comportamento reale edificio-impianto ma supportato, per la valutazione del consumo energetico, da un software di calcolo validato a livello internazionale. La parte hardware del sistema di monitoraggio è formata da una serie di sensori per la misura delle varie grandezze termoigrometriche ed è diviso in due reti che differiscono per tipologia e obiettivi: la struttura a rete fissa, cablata, e la struttura a rete mobile, wireless. Lo sviluppo del progetto di dottorato ha permesso di utilizzare i monitoraggi eseguiti con il sistema di sensori installato, non solo per il calcolo dei consumi attuali ma per realizzare anche delle previsioni a breve termine, ovvero per il giorno successivo. In particolare le previsioni effettuate sono state eseguite in due modalità: - stima dei consumi con impianto di climatizzazione acceso e temperatura di setpoint impostata; - stima della temperatura in evoluzione libera con impianto spento. La parte conclusiva del lavoro è stata dedicata alla validazione delle previsioni eseguite nonché all’utilizzo della rete di sensori per altri scopi che potessero ampliare le potenzialità della sistema di monitoraggio sviluppato.