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Tecnologie solari sulle coperture degli edifici : applicazioni con software GIS

Bonesso, Stefano

Tecnologie solari sulle coperture degli edifici : applicazioni con software GIS.

Rel. Guglielmina Mutani. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Pianificazione Territoriale, Urbanistica E Paesaggistico-Ambientale, 2012

Abstract:

Introduzione

Nell'ambito del tirocinio, svoltosi presso la sede distaccata del CSI Piemonte, situata in C.so Tazzoli 215/12, mi sono occupato di studiare una metodologia efficace al fine di valutare la possibilità, dal punto di vista della resa energetica, di inserire sul tetto di uno o più edifici, un impianto di captazione solare.

Il motivo di questo studio e mosso principalmente dalla necessità sorta negli ultimi anni di ridurre l'utilizzo di risorse non rinnovabili e di abbassare le emissioni (in particolare di CO2), favorendo l'energia ricavata da fonti inesauribili e ad impatto zero. Torino si è impegnata su questa strada con il progetto "Torino smart city" sottoscritto nel 2009 a Bruxelles, in cui le città partecipanti si impegnano a ridurre entro il 2020 le proprie emissioni di CO2 del 20%.

La nostra città (e non solo) si è prodigata per rendere efficiente dal punto di vista energetico tutto il sistema urbano, quindi la mobilità, i servizi, passando per l'efficienza energetica degli edifici. A questo proposito con l'aiuto della tecnologia messa a disposizione dal Politecnico e dal CSI ho predisposto un lavoro che potrebbe andare incontro alle esigenze attuali di progredire verso politiche energetiche e di sensibilizzazione per favorire lo sviluppo della cosiddetta "green economy".

Una prima parte di questa tesi si fecalizzerà sulle politiche di efficienza energetica, messe in campo dalla CE e la conseguente influenza che hanno avuto sulle politiche nazionali e a scala locale. Saranno quindi descritti i passi avanti fatti in questi ultimi anni sul risparmio energetico, grazie a nuove normative, strumenti e traguardi da raggiungere; col fine di sensibilizzare tutti noi, dal privato cittadino alla grande industria.

Le soluzioni tecnologiche per una buona efficienza energetica sono molteplici, in questo testo in particolare è approfondito l'aspetto legato alla radiazione solare e alla conseguente energia ricavabile, sfruttando uno spazio che non va a generare consumo di suolo, ovvero le coperture degli edifici.

La seconda parte della tesi, si fecalizzerà sulla metodologia seguita per determinare le potenzialità fotovoltaiche di tetti esistenti in Torino e Vercelli (scelti per la disponibilità dei dati).

In particolare la metodologia studiata è stata influenzata da: La tipologia dei dati di base a disposizione; Gli strumenti(software) necessari per l'elaborazione dei dati.

Saranno spiegate passo passo tutte le fasi seguite per l'elaborazione dei dati e i relativi software utilizzati, passando dai GIS a software di disegno tecnico.

L'obiettivo finale sarà quello di ottenere il potenziale fotovoltaico, di più coperture, espresso in kWh e calcolato in base alla radiazione disponibile sulla superficie del tetto, ottenibile tramite elaborazioni con strumenti GIS. A questo si va ad aggiungere un ulteriore variabile rappresentata dagli ingombri presenti sul tetto e considerati attraverso un coefficiente correttivo che verrà applicato al potenziale fotovoltaico, per far si che la determinazione di questo valore sia il più vicino possibile alla realtà considerata.

Relatori: Guglielmina Mutani
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: S Scienze e Scienze Applicate > SH Fisica tecnica
U Urbanistica > UD GIS
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Pianificazione Territoriale, Urbanistica E Paesaggistico-Ambientale
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/2894
Capitoli:

Sommario

1. Introduzione

2. La normativa sull'efficienza energetica degli edifici.

3. Potenzialità di risparmio energetico

3.1. La certificazione energetica degli edifìci

4. Perché investire nel fotovoltaico

4.1. Incentivi al fotovoltaico

4.2. Il fotovoltaico in Italia

4.3. Il fotovoltaico in Piemonte

4.4. Energie rinnovabili nella Provincia di Torino

5. La normativa italiana sui dati climatici

6. Come viene stimata la radiazione solare

7. Analisi con strumenti GIS '.

7.1. Dati e strumenti di partenza

7.2. Accenno sulla tecnologia Lidar

7.3. Descrizione del processo

7.3.1.Il caso studio di Vercelli

7.3.1.1.Come calcolo l'area delle falde

7.3.1.2.Come calcolo l'azimut

7.3.1.3.Come calcolo l'angolo di tilt

7.3.2.Il caso studio di Torino

8. Il Solar Radiation

8.1. La Viewshed

8.2. LaSunMap

8.3. LaSkyMap

8.4. Come viene calcolato l'irraggiamento

8.5. Procedura di calcolo

9. Analisi dei risultati ottenuti

10. Calcolo degli ingombri sulle falde

10.1.BlomURBEX

10.2.Riproduzione 3D degli edifici

10.3.Analisi della radiazione solare con Ecotect.

10.4.Caratteristiche delle falde

11. Calcolo dei coefficienti correttivi

12. Conclusioni

13. Bibliografia

13.1.Normative di riferimento

13.2.Siti internet

Bibliografia:

Bibliografia

Guida ANIT Associazione Nazionale per l'Isolamento Termico e acustico, Maggio 2012.

Rapporto annuale efficienza energetica 2010 (RAEE), Unità Tecnica Efficienza Eneregetica, ENEA.

Energy Efficiency Report 2011, Energy & Strategy Group, Politecnico di Milano.

Ronchi E. (a cura di), Dicembre 2011, L'importanza strategica dell'efficienza energetica, le politiche europee e una introduzione agli strumenti finanziari, Fondazione per lo Sviluppo Sostenibile.

Rapporto statistico 2011, solare fotovoltaico, GSE Gestore Servizi Energetici.

8° rapporto energia 2012, Provincia di Torino.

Mutani G., Bua A. (a cura di), La fattibilità tecnica ed economica del fotovoltaico in Italia, Il Progetto Sostenibile 20.

Mutani G., Busterna L. (a cura di), II fotovoltaico in Piemonte, PV TECHNOLOGY, Febbraio 2009.

Pisano A., La radiazione solare e le relative procedure di calcolo, Laboratorio Fotovoltaico di Sardegna Ricerche, Settembre 2008.

Guida al fotovoltaico, Enel Green Power. II fotovoltaico, quanto costa e quanto rende, Enel Green Power. Dainelli N., Bonechi F., Spagnolo M., Canessa A. (a cura di), Cartografia numerica.

Manuale pratico per l'utilizzo dei GIS, Dario Flaccovio editore.

Lo sviluppo della Smart City. Un percorso di riflessione sui fattori di successo per la costruzione della città intelligente e sostenibile, Green City Energy, 2011.

COM(2011) 109, Piano di efficienza energetica 2011, Commissione Europea. Marcel Suri, Thomas A. Huld, Ewan D. Dunlop, Heinz A. Ossenbrink (a cura di), Potential of solar electricity generation in the European Union member states and candidate countries, Solar Energy 81 (2007) 1295-1305

Normative di riferimento

2002/91/CE, Rendimento energetico nell 'edilizia.

DLgs 192/2005.

DPR 59/09.

Direttiva 2010/31/UÈ.

DLgs 28/2011, Decreto rinnovabili.

Direttiva Europea 2002/91 /CE.

DLgs 311/2006.

DM 26/06/2009, Linee Guida Nazionali.

Disposizioni in materia di rendimento energetico nell'edilizia,attuata con Deliberazione della Giunta Regionale del 04/08/09, n.43-11965, Regione Piemonte.

LR13/07.

Pacchetto clima-energia 20/20/20.

DL 22/06/2012 n.83, Decreto Sviluppo.

Delibera dell'Autorità dell'Energia elettrica e gas (AEEG) n.74/2008.

Delibera dell'Autorità dell'Energia elettrica e gas (AEEG) n.186/2009.

UNI 10349, del 1994.

UNI 8477/1, del 1983.

www.regione.piemonte.it/ambiente/energia/certificazione

www. enerpoint. it.

www. repubblica, it.

re.jrc.ec.europa.eu/pvgis.

www.solaritaly.enea.it.

www.enelgreenpower.com.

www.provincia.torino.gov.it/ambiente/energia/progetti/monitoraggio PERSIL/FV

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