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PREMESSA

Le tematiche sensibili al rispetto dell’ambiente connesso all’utilizzo dell’energia sono oggi sempre più all’ordine del giorno. Ciò che fino a pochi anni fa restava circoscritto nell’ambito scientifico tecnologico e/o economico raggiunge oggi le grandi masse della popolazione mondiale. Ne è un chiaro esempio il recente film “Una scomoda verità” prodotto dal Premio Nobel Al Gore, che ha reso evidente a tutti quale sia attualmente la condizione di salute del nostro pianeta.

A questa nuova sensibilizzazione si aggiunge l’emergere sempre più dirompente delle economie orientali, quali quelle cinese e indiana, caratterizzate da una elevata consistenza demografica e da una forte escalation del loro sistema industriale ancora poco abituato a perseguire le vie dello sviluppo sostenibile e quindi con tutto il carico di alte emissioni nocive che le accompagnano.

Nonostante questo, nel corso degli anni la collaborazione e il confronto tra i governi mondiali, passati attraverso convegni e conferenze internazionali, tra cui ricordiamo Rio de Janeiro nel 1992, Berlino nel 1995, Ginevra nel 1996, Kioto nel 1997, Johannesburg nel 2002, hanno cercato di porre un rimedio attraverso programmazione di un processo graduale di riduzione dei gas inquinanti alla base dell’effetto serra nell’atmosfera.

Il Protocollo di Kyoto1 è stato il primo ad essere sottoscritto dalla maggior parte dei paesi firmatari della Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici del 1992. In base al protocollo i paesi firmatari si impegnano a ridurre di cinque punti percentuali nel triennio 2008-2010 le emissioni nell’atmosfera dei gas inquinanti, (anidride carbonica (CO2), metano (CH4), protossido di azoto (N2O),

idrofluorocarburi (HFC), perfluorocarburi (PFC), esafluoruro di zolfo (SF6)) indicati

come principali responsabili dell’effetto serra e cioè del surriscaldamento globale del pianeta. L’Italia, che ha proceduto alla ratifica avvenuta con la L. 192 il 01.06.1992, si impegna ad una riduzione complessiva del 6,5% nel predetto triennio.

PREMESSA

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L’Unione Europea non ha mancato di rimarcare la sua sensibilità ambientale stilando un Libro Verde sulle energie rinnovabili cui fa seguito un Libro Bianco in cui si dichiara l’obiettivo per gli stati membri di raddoppiare la quota dell’energia prodotta attraverso l’utilizzo delle fonti rinnovabili di energia raggiungendo un minimo il 12% entro il 2010 e lo ha fatto ancora con la direttiva C.E. 77/2001.

L’Italia ha recentemente modificato il quadro normativo in materia emanando tra le altre:

il, D.M. 24 Aprile 2001, Individuazione degli obiettivi quantitativi nazionali di

risparmio energetico e sviluppo delle fonti rinnovabili; il D.Lgs. n°192 del 19 Agosto

2005, Attuazione della Direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico

nell’edilizia; il D.L. n°311 del 29 dicembre 2006, “Disposizioni correttive ed integrative al D.Lgs. n°192 del 19 agosto 2005,, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE relativa al rendimento energetico in edilizia; la nuova regolamentazione

del Conto Energia e introducendo con legge finanziaria 2007 detrazioni fiscali per la riqualificazione energetica e l’installazione di pannelli solari termici e/o fotovoltaici.

La Regione Toscana a titolo di esempio con L.R. n°39 del 24 Febbraio 2005,

Disposizioni in materia di energia, all’art.23, comma 2 recita: “Per i nuovi edifici o ristrutturazioni urbanistiche vi è obbligo di installazione di impianti solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria pari almeno al 50 per cento del fabbisogno annuale, fatto salvo documentati impedimenti tecnici”.

Infine ancora l’Italia ha rilanciato il proprio impegno nello sviluppo di centrali elettriche che sfruttino il solare termodinamico, richiamando all’uopo il Premio Nobel Prof. Carlo Rubbia per il completamento del Progetto Archimede, interrotto nel 2005 e proseguito in Spagna, paese che ha recentemente equiparato per legge il solare termodinamico alle fonti rinnovabili pulite ed ha avviato la realizzazione industriale della prima centrale solare che sfrutti questa tecnologia.

Fatte queste necessarie brevi premesse occorre spendere alcune parole su questa tesi e sul modo in cui abbiamo inteso operare. Il primo obiettivo della presente tesi di laurea è indagare su quanta parte abbia, nella determinazione della resa dei sistemi solari, la procedura di calcolo adottata e su quanto le raccomandazioni sull’inclinazione delle superfici di captazione solare siano da essa influenzati. Il secondo è quello di stabilire e verificare una scala di valori delle diverse tipologie di pannelli solari.

PREMESSA

- 3 - Abbiamo inteso indicare con procedura di calcolo:

– l’analisi dettagliata dei modelli che conducono alla determinazione della

radiazione solare, incidente su una superficie comunque orientata, e la suddivisione di tale radiazione nelle tre componenti diretta, diffusa e riflessa2;

– il calcolo del fabbisogno energetico dell’edificio, come previsto dalla vigente

normativa italiana nel D.Lgs. n°192, del 19 agosto 2005 e successive modifiche (D.Lgs. n°311 del 29 dicembre 2006);

– la valutazione della frazione solare di copertura del fabbisogno energetico

attraverso il metodo della carta-f;

– la realizzazione di un database di dati climatici da normativa UNI e uno da

rilevamento ENEA operato su cinque anni;

– un database di circa cento diversi pannelli solari termici.

Le diverse procedure di calcolo, il cui numero è evidentemente molto elevato, sono state implementate in un codice di calcolo a supporto della progettazione di sistemi solari ativi e passivi. Tale codice è stato utilizzato all’interno di questa tesi di laurea per analizzare un caso di studio, che consiste in un edificio adibito ad uso uffici di cui si sono analizzati nel dettaglio tutti i dati sensibili, dal punto di vista energetico, dei vari componenti. Ad una prima applicazione limitata alla produzione di sola ACS (acqua calda sanitaria) segue una seconda per la produzione combinata di ACS e integrazione del riscaldamento.

2 _{Consulta: tesi di laurea, redatta da Michele Toti, “Tecniche della modellazione della radiazione solare:}

stato dell’arte e sviluppo di un codice di calcolo finalizzato alla progettazione di sistemi solari attivi e passivi”, presso l’Università di Pisa, per maggiori approfondimenti nel merito.