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Sistemi solari attivi termici a scala di edificio Autori:Paola Caputo Daniel Pahud Fonti: Corso Post diploma E.00 Energy Management Corso E.27 Progettazione.

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1 Sistemi solari attivi termici a scala di edificio Autori:Paola Caputo Daniel Pahud Fonti: Corso Post diploma E.00 Energy Management Corso E.27 Progettazione di impianti fotovoltaici autonomi e collegati alla rete. Basi di meteorologia – Domenico Chianese Corso Post diploma E.00 Energy Management Corso E.01 Basi di meteorologia Basi di meteo – Marco Gaia SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 1 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

2 Indice SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Basi di meteorologia Irraggiamento Orientamento Ombre Diagrammi solari Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 2 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

3 Radiazione solare SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 3 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Fonte: acqua calda con lenergia solare

4 Radiazione diretta e diffusa SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 4 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Fonte: acqua calda con lenergia solare

5 Giorno estivo, piano orizzontale SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 5 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Fonte: rilievi del LEEE – TISO a Trevano Irraggiamento giornaliero: 6.5 kWh/m 2

6 Andamento annuo, piano orizzontale SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 6 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Fonte: Meteonorm,

7 Somma delle ore di sole durante un mese SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Mese Somma mensile Ticino come Sonnestube Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 7 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

8 Soleggiamento medio e annuo mensile (in ore) Forte dipendenza: localizzazione (fondovalle / pendio / cima di una montagna) periodo dellanno (durata del giorno diversa fra estate e inverno) SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 8 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

9 Insolazione [kWh/m 2 ] Il termine insolazione esprime una energia per unità di superficie (media dellirraggiamento rilevato in un determinato periodo). In pratica la potenzialità energetica di una certa località viene espressa per mezzo dell'insolazione media annua, che fornisce la quantità di energia solare che nell'arco di un anno incide su una superficie di 1 m 2. Questa grandezza viene di solito misurata in "ore annue di insolazione equivalente": queste rappresentano il numero di ore di insolazione nell'arco dell'anno riportate alla condizione di irraggiamento nominale (1000 W/m 2 ). Questa unità di misura è particolarmente comoda perché, nota la potenza nominale dell'impianto, essa consente di calcolare immediatamente l'energia che esso è in grado di produrre. SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 9 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

10 Insolazione in Europa [kWh/m 2 ] SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito 10 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1

11 Insolazione in Svizzera SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito 11 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA [kWh/m 2 ] Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1

12 Insolazione in Ticino [kWh/m 2 ] SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito 12 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1

13 Dati storici di radiazione Radiazione solare globale giornaliera media e massima Radiazione solare globale rilevata a Locarno-Monti su superficie orizzontale nel periodo SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito 13 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1

14 Moti Terra - Sole Traiettoria del sole SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari passivi a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 14 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

15 Percorso apparente del sole Traiettoria del sole SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Traiettoria del sole per un osservatore terrestre durante diverse stagioni 15 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Sistemi solari attivi termici a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1

16 Azimut & Tilt Posizione del sole: definizione SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito HS: elevazione AZ: azimut (negativo verso est est = -90°) Sistemi solari passivi a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 16 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

17 Orientamento & inclinazione Energia incidente: piani inclinati SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari passivi a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 17 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

18 Rilievo orizzonte Approfondimento: solarpathfinder SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Sistemi solari passivi a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1 18 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA

19 Approfondimento: meteonorm SUPSI Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana Dipartimento Ambiente Costruzioni e Design Istituto di Sostenibilità Applicata all Ambiente Costruito Database meteorologico 19 UNIVERSITÀ DELLA SVIZZERA ITALIANA ACCADEMIA DI ARCHITETTURA Sistemi solari passivi a scala di edificio: modulo 3 _ lezione 1


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