Report RdS/PAR2013/063. Sviluppo di un simulatore di edifici orientato alla gestione attiva della domanda

Il lavoro svolto durante questa annualità è suddiviso in due linee di attività. Nella prima linea di attività sono state migliorate alcune funzionalità del simulatore termico/elettrico. Nel PAR precedente (2012) la centrale termica/frigorifera era stata simulata ipotizzando un rendimento medio annuo costante sia per la caldaia che per il gruppo frigorifero; il simulatore della centrale termica/frigorifera è stato migliorato facendo variare il rendimento in funzione del fattore di carico e delle condizioni ambientali esterne. Inoltre, sono stati modellati i consumi elettrici integrandoli con quelli termici simulando il controllo dell’accensione e spegnimento dei fan-coil e la dimmerazione dell’illuminazione indoor. Infine è stato inserito il costo dell’energia come condizione al contorno attraverso scenari tariffari flat. Inoltre, il simulatore è stato predisposto per essere integrato con algoritmi di ottimizzazione in modo da arrivare ad una ottimizzazione multi-obiettivo minimizzando il discomfort degli utenti e minimizzando i consumi energetici. La seconda linea di attività è consistita nella valutazione del simulatore a partire dai dati sperimentali degli edifici monitorati al fine di conseguire una migliore corrispondenza tra il modello ed il comportamento reale degli edifici. In particolare, l’attività di tuning è consistita principalmente nella validazione del simulatore applicato all’edificio F40 per un periodo di riferimento di 60 giorni individuato nel primo trimestre 2013; inoltre è stata affrontata una primissima fase di valutazione del simulatore per il cluster di edifici. Per quanto riguarda la valutazione sui consumi reali dell’edificio F40, il simulatore sviluppato fornisce ottimi risultati su scala giornaliera con valori del MAPE che oscillano tra il 7.06% ed il 7.87%; più piccolo è l’intervallo che si vuole simulare più i risultati del simulatore si allontanano dai dati reali, come dimostrano il MAPE orario (che oscilla tra il 17.93% ed il 19.59%) e quello biorario (che oscilla dal 15.68% al 17.28%). Altro risultato significativo è il fatto che la simulazione degli apporti gratuiti migliora di molto le prestazioni del simulatore, con riduzione significativa di tutte le voci di errore. Inoltre, le simulazioni dimostrano che le prestazioni del simulatore non cambiano molto con un maggiore livello di dettaglio delle presenze (presenza nell’edificio o presenza nel singolo ufficio): ottenere una simulazione attendibile solamente con il dato di presenza di edificio permette di ovviare al duplice problema della privacy degli occupanti e del costo di installazione di numerosi sensori di presenza. Le metodologia utilizzata per la simulazione degli apporti gratuiti può così essere estesa a tutti gli edifici del terziario, sia pubblico che privato, in cui sia noto l’ingresso mediante badge. Per quanto riguarda la calibrazione del cluster di edifici, i risultati preliminari ottenuti dalla fase di tuning sono incoraggianti, tuttavia il lavoro da fare è ancora molto. In particolare bisognerà: i) effettuare simulazioni prevedendo la presenza degli apporti gratuiti; ii) verificare il tuning anche a livello di ogni singolo edificio.