Studio delle prestazioni termofisiche di una copertura con applicazione di nuove tecnologie: fotovoltaico integrato e PCM

Guarneri, Giuseppe (2012) Studio delle prestazioni termofisiche di una copertura con applicazione di nuove tecnologie: fotovoltaico integrato e PCM. Bollettino ingegneri, 60 (10). pp. 11-24. ISSN 2035-2433

Preview

PDF Guarneri_n.10_2012.pdf Download (1MB)

Abstract

Il tema cardine di questo lavoro di tesi concerne la valutazione del comportamento termofisico di soluzioni edilizie per coperture leggere caratterizzate da sub-componenti che includono tecnologie innovative, ad elevate prestazioni termofisiche ed energetiche, finalizzate alla riduzione dei consumi energetici e alla realizzazione di edifici energeticamente sostenibili. Queste valutazioni specifiche sono state effettuate per mezzo dei risultati ottenuti con simulazioni di Computational Fluid Dynamics basate su metodologie di tipo Finite Element Method (CFD-FEM) in condizioni di regime semistazionario. Il presupposto teorico di base trae origine dalla constatazione che il fronte più avanzato della ricerca per gli edifici energeticamente efficienti, nell’ambito dei quali gli involucri hanno una funzione determinante, è rappresentato ad oggi da materiali, spesso piuttosto comuni e compatibili con le odierne tecniche costruttive, a scala nanometrica e/o ultrasottili, in grado di superare alcune limitazioni tipiche di quelli tradizionali; per questi, infatti, il potenziale di isolamento è solitamente affidato alle capacità ponderali, cioè legati alla massa e soprattutto alla capacità termica dinamica frontale, incrementando quindi l’isolamento complessivo mediante coibenti, posizionati sul lato interno o esterno della parete. Il lavoro si è articolato attraverso le seguenti parti interconnesse: 1) Indagine sui materiali mediante approfondimento dello stato dell’arte in materia, delle correlazioni analitiche tra grandezze termofisiche e reperimento dei dati anche sperimentali disponibili e reperibili da varie fonti; 2) Individuazione di una copertura moderna esistente di riferimento ed esame delle alternative costruttive adattabili alla struttura; 3) Definizione dei modelli solidi e dei modelli fisici e quindi individuazione dei dati e parametri fisici e termofisici di ingresso e delle condizioni al contorno; simulazioni basate sulle equazioni generali di scambio termico in regime semistazionario, per mezzo di una simulazione di tipo CFD-FEM con un software commerciale basato su un approccio multi fisico (Comsol-Multiphysics vs4.2); 4) Valutazione, analisi e confronto dei risultati. 5) Conclusioni e sviluppi perseguibili. Gli obbiettivi fondamentali del lavoro di tesi e ricerca che ci siamo posti, sono stati: determinare il comportamento termofisico di coperture con l’inserimento delle tecnologie oggetto di studio; indagare le prestazioni di PCM paraffinici interclusi in una copertura opaca a pannelli sandwich; valutare il contributo alla trasmittanza termica della tecnologia BIPV applicata in una copertura vetrata isolante e i vantaggi dell’accoppiamento PV/ PCM, soprattutto come effetto di riduzione dell’incremento della temperatura operativa delle celle PV. Quest’ultimo aspetto parte dalla conoscenza che all’aumentare della temperatura operativa nominale della cella solare (Nominal Operative Cell Temperature, NOCT) oltre la soglia standard di 25 °C si verifica un decadimento progressivo dell’efficienza di conversione elettrica, e quindi della potenza, variabile a seconda del materiale costituente (cfr.fig. 1).

Item Type:	Article
Additional Information:	Sintesi di tesi di laurea. Università degli Studi di Firenze - Facoltà di Ingegneria. Corso di Laurea: Scienze dell’Ingegneria Edile, A.A. 2010 - 2011. Autore: Giuseppe Guarneri. Relatori: Dott.ssa Arch.PhD Carla Balocco
Uncontrolled Keywords:	Fotovoltaico integrato, fotovoltaico PCM, prestazioni termofisiche di copertura di un edificio
Subjects:	600 Tecnologia - Scienze applicate > 620 Ingegneria e attivita' affini 700 Arti, Belle arti e Arti decorative > 720 Architettura (Classificare qui le opere d'insieme su Architettura, Urbanistica e Paesistica)
Depositing User:	Collegio Ingegneri Toscana
Date Deposited:	21 Mar 2013 09:11
Last Modified:	29 Mar 2013 11:11
URI:	http://eprints.bice.rm.cnr.it/id/eprint/4685

Actions (login required)

View Item