Modello del fabbisogno di calore

Gli edifici di uno studio TESSA spesso non hanno dati di fabbisogno propri. I modelli del fabbisogno di calore calcolano il fabbisogno di riscaldamento e acqua calda di tali edifici a partire dalle loro proprietà (tipo, periodo di costruzione, superficie utile) e dal clima del quartiere.

Dove esistono dati di fabbisogno, TESSA li usa direttamente. Il dataset di edifici fornito può contenere valori di fabbisogno, così come il Suo caricamento di edifici. Vedere Origine dei dati degli edifici per ciò che ogni dataset fornisce e il Modello dati degli edifici per le colonne di fabbisogno che è possibile caricare.

Si sceglie un modello per ogni studio, che colma le lacune attorno ai dati già presenti negli edifici. Questa pagina spiega come ciò si articola e cosa fa ciascun modello integrato. Per l'equivalente del raffrescamento, vedere Modello del fabbisogno di raffrescamento.

Simulazione, dati o entrambi

Il fabbisogno si costruisce in due fasi, e ciascuna può provenire da un modello o da dati propri:

• Fabbisogno annuo: energia annua di riscaldamento degli ambienti e di acqua calda (kWh) e potenza di picco (kW) per edificio.
• Curve di carico orarie: il profilo di potenza di 8760 ore (kW) usato dalla simulazione della rete.

I valori forniti dall'utente hanno la priorità su quelli modellati. Combinazioni tipiche:

• Modello per tutto. Si sceglie un modello. Esso stima il fabbisogno annuo dalle proprietà degli edifici e dal clima, poi genera le curve.
• Valori annui propri, curve modellate. Si forniscono fabbisogni annui misurati o fatturati. Il modello dà forma al solo profilo orario attorno ai totali forniti.
• Curve proprie. Si caricano curve di carico orarie misurate. Non serve alcun modello. Vedere Lavorare con le curve di carico degli edifici.
• Dati parziali. Si forniscono valori per alcuni edifici o alcune colonne. Il modello colma le lacune e mantiene i valori dell'utente finché Modalità di aggiornamento dati è Preserva i valori esistenti.

Le colonne denominate *_origin registrano l'origine di ogni valore (fornito, modellato o ipotizzato), così è possibile vedere quanta parte di un risultato è dato e quanta è stima. Vedere Qualità e affidabilità dei dati.

Si sceglie il modello con Seleziona modello termico in Simulate annual demands e nello strumento delle curve di carico. Lo strumento dei fabbisogni annui offre anche Deriva dai dati esistenti degli edifici (nessun modello) e Modello archetipo personalizzato (propri valori in kWh/m² per gruppo di edifici simili).

Modelli integrati

Switzerland (Planeto)

Il modello predefinito per gli studi svizzeri. Stima il fabbisogno annuo dal tipo di edificio e dal periodo di costruzione, corretto per il clima del quartiere, e genera curve orarie. Vedere Modello svizzero del fabbisogno di calore più sotto.

TABULA (tipologie europee)

Cerca una tipologia residenziale del progetto UE TABULA per la classe e il periodo di costruzione dell'edificio e la scala in base alla superficie utile. Il paese si sceglie nei parametri del modello. Lo si usi per edifici residenziali al di fuori della Svizzera. Gli edifici non residenziali vengono lasciati vuoti, così che un altro modello o i dati dell'utente possano completarli. I valori sono riferimenti tipologici: non sono consumi misurati e non sono corretti per il clima locale. TABULA fornisce solo il fabbisogno annuo, quindi le curve vanno generate con un altro modello.

Demand Ninja

Un modello guidato dalle condizioni meteorologiche basato su Staffell et al. (2023). Converte temperatura, sole, vento e umidità in fabbisogno di riscaldamento e raffrescamento tramite parametri regolabili come soglie, inerzia termica e potenza per m². Non richiede archetipi di edifici, quindi funziona per qualsiasi luogo e tipo di edificio. È adatto a dare forma a curve orarie attorno ai totali annui forniti. Il suo fabbisogno annuo dipende interamente dai parametri, quindi li verifichi rispetto a consumi noti prima di fare affidamento sui totali.

Modello svizzero del fabbisogno di calore

Il modello svizzero segue il lavoro di Schneider et al. (2019). Per il riscaldamento degli ambienti e l'acqua calda restituisce energia utile e finale annua, rendimento del sistema, intensità di CO₂ del combustibile, emissioni annue e curve di carico orarie.

Il fabbisogno annuo deriva dalle intensità energetiche (kWh/m²) per archetipo di edificio, definito da tipo di edificio e periodo di costruzione e calibrato su consumi misurati. Gli edifici non residenziali usano valori standard per classe di edificio. Per progetti non residenziali di grandi dimensioni, calibri il modello sui consumi misurati.

Le curve orarie sono costruite a partire da curve di carico misurate per ciascun archetipo, guidati dalla temperatura esterna del quartiere, con una variabilità ora per ora realistica. Le curve sono normalizzate e poi scalate al fabbisogno annuo, quindi possono essere generate attorno a valori annui di qualsiasi origine, comprese le misurazioni.

Fabbisogno energetico futuro

Per calcolare le previsioni del fabbisogno di calore futuro, determiniamo il potenziale di risparmio energetico derivante dalla riqualificazione per ciascun archetipo di edificio. Se un edificio sia riqualificato o meno può essere impostato dall'utente, oppure possiamo applicare un modello di machine learning (probabilistico) che stima quando un edificio sarà probabilmente riqualificato.

Dal fabbisogno degli edifici al carico di progetto della rete

La Curva di durata del carico del rapporto usata per il dimensionamento della generazione sostituisce il fabbisogno di ogni ora con il fabbisogno medio di quel giorno. Gli edifici hanno una massa termica (pareti, pavimenti, accumulatori di acqua calda) che consente al loro fabbisogno di calore di spostarsi nell'arco della giornata senza compromettere il comfort. La rete vede quindi il carico medio giornaliero anziché brevi picchi orari, il che riduce il picco di progetto che le fonti devono soddisfare.

È uno dei motivi per cui il picco nei grafici della rete è inferiore al picco della curva di fabbisogno grezza degli edifici. Vedere Panoramica del rapporto per l'effetto della scalatura agli edifici collegati e la risoluzione temporale di ciascun grafico.