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Energia e meteo: come calcolare il fabbisogno energetico e la produzione da rinnovabili con la massima precisione

Uno studio realizzato da ENEA offre la possibilità di una elaborazione dei dati relativi a temperatura, umidità e radiazione solare con un dettaglio temporale vicino al minuto per la corretta valutazione del fabbisogno energetico degli edifici in funzione del contesto nel quale sono collocati

Pubblicato il 30 Ott 2023

Stazione meteo solarimetrica

Intelligenza e precisione. Il raggiungimento di risultati di sostenibilità dipende anche da questi due fattori. Una relazione diretta che riguarda tutti i settori, ma anche vale in modo particolare per il mondo dell’edilizia dove la capacità di mettere in relazione i consumi con la capacità produttiva dipende in modo evidente dal contesto metereologico nel quale sono collocati. Più si riesce ad aumentare la precisione nella conoscenza delle variabili che incidono sul fabbisogno energetico (come le variabili che influenzano le temperature esterne e la radiazione solare) più si riesce ad essere precisi nella gestione del rapporto che deve unire produzione tramite rinnovabili e consumi.

Massima precisione tra produzione con rinnovabili e fabbisogno energetico

Uno studio realizzato da ENEA arriva a dimostrare la possibilità di calcolare in modo preciso il fabbisogno energetico del patrimonio edilizio unitamente alle prestazioni di impianti rinnovabili grazie all’analisi dei dati relativi alla temperatura, all’umidità e alle radiazioni solari con un dettaglio temporale che si avvicina al minuto.

Lo studio è frutto del lavoro sinergico tra due grandi dimensioni della ricerca quella legata all’analisi dei fattori che influenzano le fonti rinnovabili e quella che studia e approfondisce i temi dell’efficienza energetica. Grazie a questa collaborazione è stato possibile effettuare il downscaling temporale fino a un minuto di un tipico anno meteorologico.

Nello specifico l’anno climatico tipico appresenta la visione di un anno in cui vengono riportati ora per ora tutti quei parametri che influenzano il calcolo dell’energia necessaria per la climatizzazione degli edifici, sia estiva sia invernale, e per il corretto dimensionamento necessario per la gestione di impianti di energia rinnovabile. Dati che attengono alla temperatura, all’umidità relativa, alle radiazioni solari, alla velocità del vento in un arco temporale calcolato in un totale di 8.760 ore in un anno.

Controllare tutte le principali variabili climatiche

Questo studio dimostra la possibilità di controllare tutte le principali variabili climatiche che influenzano il bilancio energetico di un edificio con la massima precisione possibile, affinché si possa impostare un piano di produzione tramite rinnovabili a sua volta preciso e adeguato. Considerando, ad esempio, che la radiazione solare dipende in larghissima misura dalla situazione metereologica del cielo, la precisione con cui si può plasmare il bilancio energetico in funzione di un cielo sereno o di un cielo coperto permette di garantire la massima precisione nello sfruttare tutte le potenzialità delle rinnovabili senza sprechi.

La precisione nella conoscenza dei cambiamenti metereologici è poi di primaria importanza nella fase progettuale degli impianti, per impostare la dimensione più corretta e per il calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici. Sulla base di queste due considerazioni ed esigenze, la massima precisione in termini di disponibilità di dati climatici in base sub-oraria, unitamente alla possibilità di riconsiderare gli anni-tipo delle grandezze climatiche per il territorio nazionale, rappresenta una risposta in termini di capacità di rispondere ai temi della transizione sostenibile: ovvero come gestire al meglio la transizione energetica nel massimo rispetto delle risorse e nello sviluppo di una edilizia sostenibile.

Nello specifico ad oggi la UNI 10349-1 mette a disposizione le medie mensili e gli anni tipo delle principali grandezze climatiche da utilizzare per il calcolo delle prestazioni energetiche degli edifici per quanto attiene alle località del nostro paese nelle quali sono collocate stazioni di rilevamento dei dati. Una geografia del clima che arriva a 110 aree che coincidono in larga misura con i capoluoghi di provincia.

Dati preziosi anche per la progettazione dei sistemi di controllo degli impianti di climatizzazione

Grazie a questo studio i dati climatici disponibili sulla base di scala temporale ridotta a quasi un minuto si prestano ad aumentare la precisione anche nell’ambito dei sistemi di controllo degli impianti di climatizzazione più evoluti, grazie al miglioramento nell’ottimizzazione dei dei sistemi di accumulo in relazione alle fonti di energie rinnovabili effettivamente disponibili. Un fattore che può contribuire a uno sviluppo in chiave ESG del patrimonio immobiliare.

Lo studio, pubblicato su Sustainability, è frutto del lavoro di Giampaolo Caputo e Irena Balog del Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili di ENEA e di Domenico Iatauro e Paolo Signoretti del Dipartimento Efficienza Energetica ovviamente sempre di ENEA

In particolare Giampaolo Caputo, in una nota emessa dalla società, ha sottolineato che “la disponibilità di dati meteo-climatici ad elevata risoluzione temporale è assolutamente essenziale nelle valutazioni del consumi energetici degli edifici perché l’energia necessaria per la climatizzazione estiva e invernale dipende in modo estremamente rilevante dal contesto climatico”.

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