Indice di risparmio

Trovato l’andamento della temperatura interna con la modalità presentata al precedente paragrafo, possono verificarsi due diverse situazioni:

- caso 1: la temperatura interna si mantiene sempre al di sotto della temperatura limite;

- caso 2: la temperatura interna supera, in un dato intervallo di tempo, la temperatura limite.

Come preannunciato, per una miglior comprensione si prendono a riferimento, a titolo esemplificativo, due giorni tipo, rispondenti al requisito del caso 1, il “giorno 1”, e al requisito del caso 2, il “giorno 2”.

Ciascuno dei grafici delle figure 6.2.a e 6.2.b mostra l’andamento della temperatura dell’aria interna dell’edificio prima (in rosso) e dopo (in blu) l’attivazione del dispositivo, nell’ipotesi che il sistema di regolazione della temperatura non sia attivo.

Le due linee continue verde, in corrispondenza di T = 20°C, e rossa, in corrispondenza di T = 22°C, che compaiono nei grafici, rappresentano, rispettivamente, le temperature minima e massima entro le quali si realizza il comfort termico negli ambienti durante il periodo invernale.

Fig. 7.2.a: Giorno 1 – Andamento della temperatura interna dell’ambiente senza e con WT

Fig. 7.2.b: Giorno 2 – Andamento della temperatura interna dell’ambiente senza e con WT

0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 T em p er a tu ra [ °C ] Tempo

Temperatura con WT attivo Temperatura con WT spento Temperatura ottimale Temperatura limite

0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 T em p er a tu ra [ °C ] Tempo

La campitura gialla che compare in ciascun grafico, mette in evidenza l’intervallo temporale entro cui il WT è attivo. Ciò al fine di mettere in luce che l’attivazione del dispositivo, seppur limitata ad un ridotto numero di ore, ha ricadute benefiche sull’intero arco della giornata. Lo dimostra il fatto che la curva blu, rappresentativa dell’andamento della temperatura interna con dispositivo attivo, si trovi al di sopra della curva rossa, che rappresenta invece l’andamento della temperatura interna con dispositivo spento, in tutte le 24 ore e non soltanto nell’intervallo dalle 10 alle 18.

Questo fenomeno è dovuto al forte isolamento dell’involucro dell’edificio in oggetto, il quale non lascia che il calore assorbito a impianto attivo si disperda completamente nelle ore successive al suo immagazzinamento.

La differenza tra la temperatura interna che si registra dopo e prima dell’attivazione dei dispositivi, infatti, necessariamente si riduce a seguito dello spegnimento del dispositivo ma mai si annulla.

Questo vale tanto per il giorno 1 quanto per il giorno 2.

* I pedici T e ST conservano il significato già visto, indicando rispettivamente “con Termosifoni” e “Senza Termosifoni”

Giorno 1 Giorno 2

Ora Tint,T – Tint,ST * Ora Tint,T – Tint,ST *

7 p.m. 6,14 7 p.m. 5,30 8 p.m. 5,38 8 p.m. 4,85 9 p.m. 5,09 9 p.m. 4,62 10 p.m. 4,87 10 p.m. 4,43 11 p.m. 4,68 11 p.m. 4,25 12 a.m. 4,50 12 a.m. 4,09 1 a.m. 4,29 1 a.m. 3,89 2 a.m. 4,09 2 a.m. 3,70 3 a.m. 3,92 3 a.m. 3,57 4 a.m. 3,75 4 a.m. 3,46 5 a.m. 3,58 5 a.m. 3,36 6 a.m. 3,48 6 a.m. 3,25 7 a.m. 3,40 7 a.m. 3,16 8 a.m. 3,31 8 a.m. 3,06 9 a.m. 3,21 9 a.m. 2,96

La necessità di impedire il superamento della temperatura limite fa sì che, per ogni giorno ricadente nel caso 2, debba essere condotta un’altra simulazione, questa volta con il sistema di controllo della temperatura attivo.

La nuova simulazione, condotta per il giorno 2, produce il graficomostrato nella figura 6.2.c.

La campitura gialla conserva il medesimo significato già visto, mettendo in evidenza l’intervallo temporale entro cui il WT è attivo.

Fig. 7.2.c: Giorno 2 – Andamento della temperatura interna con sistema di controllo termico attivo

Il contenimento dell’energia trasmessa all’interno del locale al fine di salvaguardare il comfort abitativo da una temperatura eccessivamente elevata, porta con sé lo svantaggio di provocare una diminuzione della temperatura interna anche nelle ore in cui questa è già ben lontana dalla temperatura di ottimo.

Per mostrare il fenomeno di riduzione della temperatura interna a seguito dell’intervento del sistema di controllo della temperatura, si produce un nuovo grafico sul quale si tracciano gli andamenti delle temperature interne a impianto funzionante con sistema di controllo attivo (curva blu) e spento (curva rossa).

In detto grafico, l’asse delle ordinate contiene valori della temperatura compresi in un intervallo più ristretto (in particolare tra i 13 e i 25 °C) in modo tale che possano essere apprezzati scostamenti tra le curve anche dell’ordine di 1 °C.

0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 T em p er a tu ra [ °C ] Tempo

Fig. 7.2.d: Giorno 2 – Andamento della temperatura interna con sistema di controllo della temperatura attivo e non

Come era da attendersi, le maggiori differenze si registrano in corrispondenza delle ore di funzionamento del dispositivo, tuttavia uno scostamento è ovunque presente.

Nel caso specifico del giorno 2, se si mettono a confronto i risparmi sul costo energetico per il riscaldamento dell’edificio prima e dopo l’attivazione del sistema di controllo della temperatura, si osserva il passaggio da un risparmio del 66,3% nel primo caso ad uno del 57,6% nel secondo.

Ricordando la modalità di calcolo del fabbisogno energetico, responsabili di questa riduzione sono le minori temperature che si registrano nelle ore in cui è previsto il funzionamento dell’impianto tradizionale (messe in evidenza in arancio nella figura in alto).

In definitiva, la quota di risparmio energetico sarebbe ben più elevata qualora l’unico parametro di comfort fosse una soglia inferiore della temperatura senza alcuna limitazione superiore.

Al di là delle considerazioni specifiche per ogni singolo caso, si può concludere che il grafico contenente i dati da elaborare per ottenere la stima del risparmio energetico è quello dove la temperatura interna non supera mai i 22 °C; tale circostanza può verificarsi anche qualora tutta l’energia prodotta dai dispositivi venga trasferita all’ambiente (questo è

quel che accade per i giorni ricadenti nel caso 1, tipicamente giorni in cui sia la temperatura esterna che l’irradiazione raggiungono valori modesti) oppure può verificarsi solamente avendo attuato un sistema per espellere il calore in eccesso (e questo è quel che accade per i giorni del caso 2).

Tornando nello specifico, i grafici cercati per i “giorno 1” e “giorno 2” sono, nell’ordine, quelli delle figure 6.2.a e 6.2.c. Tali grafici si ripropongono nel seguito evidenziando, in essi, la quota di risparmio energetico conseguito.

Fig. 7.2.e: Giorno 1 – Rappresentazione del risparmio conseguito