Descrizione del progetto di tesi in formato

POLITECNICO DI TORINO
CORSO di DOTTORATO IN ENERGETICA
PROPOSTA DI TESI Ph. D.
Soggetto
Avvicinare domanda e fonti di energia negli edifici
Elenco dei proponenti (con indirizzo e-mail del responsabile)
G.V. Fracastoro
[email protected]
Descrizione del background internazionale della proposta
Il consumo energetico degli edifici copre il 30% della domanda di energia in Italia. Inoltre, la maggior parte di questa
energia è di fatto usata per coprire utenze caratterizzate da bassa exergia, con grandi inefficienze di secondo
principio. Pertanto, gli impianti di climatizzazione a bassa exergia (Low exergy HVAC systems) divengono un campo
di ricerca e di trasferimento tecnologico sempre più interessante. Una pubblicazione dell’Agenzia Internazionale [1] è
stata prodotta di recente sull’argomento da parte del VTT finlandese.
Nella stessa linea si collocano gli studi che cercano di avvicinare nel tempo domanda e offerta di energia, per
esempio con studi sui materiali a cambiamento di fase Phase Change Materials (PCM) (si veda ad esempio [2]).
Analogamente si studiano da tempo gli impianti ventilazione basati sulla domanda [3], che però non sono ancora
così affidabili da divenire popolari.
Un altro campo di attività di ricerca potenzialmente interessante è quella della distanza geometrica fra il sito ove si
colloca la domanda e quello da cui si trae la fonte di energia primaria: i sistemi a rete tradizionali (petrolio, gas,
elettricità) richiedono percorsi di trasporto molto lunghi per raggiungere l’utenza, rispetto alla maggior parte delle fonti
rinnovabili (sole, vento, biomassa). Questo aspetto è studiato in alcuni studi di LCA, ma non in modo specifico [4]
Obiettivi del programma di ricerca (intermedi e finali) e risultati attesi
La ricerca parte da una analisi dello stato dell’arte della domanda di energia per riscaldamento e condizionamento
negli edifici e del modo in cui tale domanda viene soddisfatta da diverse tipologie di impianto. Una attenzione
particolare verrà dedicata al lo studio di quanto domanda e offerta di energia siano “vicine” da tre diversi punti di
vista: termodinamico (secondo principio), temporale e spaziale. Similmente al caso del passaggio da energia ad
exergia si definiranno indicatori del Gap spaziale e temporale (DOG) fra domanda e offerta.
La seconda parte della ricerca punterà ad identificare le migliori soluzioni tecnologiche per ridurre il DOG e valutarne
per via teorica e sperimentale le prestazioni. Tra queste, particolare attenzione sarà dedicata a uno o più dei
seguenti argomenti:
•
sistemi di accumulo innovativi (PCM) e il loro effetto sulla riduzione dei carichi di
riscaldamento/condizionamento.
•
Impianti HVAC a bassa exergia
•
Impianti di ventilazione controllati dalla domanda per una migliore qualità dell’aria e microclima interno.
Elenco delle pubblicazioni del proponente e/o riferimenti specifici (con titoli)
2
1. Low exergy systems for Heating and Cooling of Buildings Guidebook, IEA ECBCS Annex 37, VTT, Helsinki,
2004.
2. PCM Thermal Solutions, http://www.pcm-solutions.com.
3. L.-G. Månsson, S.A. Svennberg Demand Controlled Ventilating Systems - Source Book, Swedish Council
for Building Research, D2:1993, Stockholm, 1993.
4. G.L. Baldo, Analisi del ciclo di vita LCA – Materiali, prodotti, processi. Edizioni Ambiente, 2005.
5. S. P. Corgnati, D. Forte and G. V. Fracastoro, Building Mass and Ventilation working together to reduce
Cooling Loads, 9th RoomVent Conference on Air Distribution in Rooms, Coimbra, September 2004.
6. G.V. Fracastoro, M. Perino, Natural vs. mechanical ventilation – a tool to help making a choice, Int. Journal
of Ventilation, October 2002.
7. L.-G. Månsson, S.A. Svennberg (eds.), Demand Controlled Ventilating Systems - Source Book (G.V.
Fracastoro, Chapters 2, 6, App. B)., Swedish Council for Building Research, D2:1993, Stockholm, 1993.
8. L.-G. Månsson, S.A. Svennberg (eds.), Demand Controlled Ventilating Systems - Case Studies (G.V.
Fracastoro, Chapter 3.4), Swedish Council for Building Research, D1:1993, Stockholm, 1993.
9. G.V. Fracastoro, M. Lyberg, Guiding Principles concerning design of experiments, instrumentation and
measuring techniques, Swedish Council for Building Research. Stockholm, 1983.
January 8, 2004