Analisi della Generazione fotovoltaica e termo-energetica di un edificio ad alta efficienza energetica = Analysis of photovoltaic generation and thermal energy generation for a building with high energy efficiency

Il lavoro di tesi si colloca all’interno del progetto PVZEN con il compito di analizzare la generazione fotovoltaica e di simulare i consumi termo-energetici del modulo abitativo. L’ edificio è un modulo prefabbricato proposto dalla start-up Be-Eco che è stato oggetto di modifiche per quanto riguarda la stratigrafia. Rispetto a quella originaria, attraverso uno studio di simulazione, si propone una nuova stratigrafia in grado di soddisfare gli standard di una PassivHaus. Le simulazioni sono state svolte mediante l’utilizzo di due software: SketchUp ed Energy Plus. Il primo ha diverse funzioni: creare la geometria dell’ edificio, disegnare gli ostacoli che proiettano ombre e, tramite il plug-in Open Studio, dividere l’edificio in zone termiche. Da SketchUp si ricava un file in formato .IDF (Input Data File) che è possibile aprire con Energy Plus. Energy Plus è lo strumento per la simulazione termo-energetica, infatti è possibile definire: la frequenza di occupazione dei locali, gli apporti interni, la stratigrafia, la ventilazione, le infiltrazioni, il sistema HVAC. Tramite Energy Plus si è raffinata la stratigrafia fino ad ottenere il valore medio di 0,15 W/m2K, tipico di una casa passiva. In seguito si sono definiti i carichi per i giorni di progetto invernale ed estivo, prendendo come riferimenti il 15 gennaio, come giorno più freddo dell’anno, e il 15 luglio come quello più caldo. Infine si è considerato il caso di carichi parziali che corrisponde alla condizione di reale funzionamento dell’edificio. Per quanto riguarda la produzione del generatore fotovoltaico, si sono usati sia Energy Plus sia il software SAM (System Advisor Model), del NREL. Il software SAM utilizza il modello a diodo equivalente e restituisce valori differenti rispetto al caso precedente, si è quindi effettuato un confronto. In conclusione, l’ultimo capitolo comprende i risultati dei consumi termici e elettrici dell’edificio. Si sono confrontati i consumi elettrici con la produzione da fotovoltaico per determinare le quote di autoproduzione ed autoconsumo.