Gradi Giorno nella Piattaforma

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Jordi Garcia

In questo articolo imparerai cosa sono i Gradi Giorno e come la Piattaforma EM può calcolarli.

 

Introduzione

Cosa sono i gradi giorno?

"Un grado giorno è una misura del riscaldamento o del raffreddamento. [...] I valori settimanali o mensili dei gradi giorno possono anche essere utilizzati all’interno di uno schema di monitoraggio e di targeting dell’energia per monitorare i costi di riscaldamento e raffreddamento degli edifici climatizzati" - wikipedia.org

Gradi Giorno nella piattaforma

La piattaforma EM calcola automaticamente sia i Gradi Giorno di Riscaldamento che di Raffreddamento per una posizione, a condizione che tu abbia configurato un dispositivo per la temperatura esterna, sia esso della piattaforma o tuo.

Il sistema ti offre tre diversi parametri relativi al calcolo dei Gradi Giorno: Gradi Giorno di Riscaldamento, Gradi Giorno di Raffreddamento e la somma di entrambi.

Requisiti

Per avere i Gradi Giorno per una posizione chiamata "Location A", sia con la stazione meteorologica virtuale della piattaforma o con il tuo sensore di temperatura esterna, devi seguire questi passaggi:

  1. Configura la temperatura di riferimento Inverno/Estate nella posizione. Scopri come configurare una posizione qui.
  2. Seleziona il metodo di calcolo dei gradi giorno. Scopri come configurare una posizione qui.
  3. Configura la Categoria "Temperatura esterna" nella posizione. Scopri di più sulle Categorie qui.

Come funziona?

Eseguendo entrambe le azioni descritte sopra, abiliterai il calcolo automatico dei gradi giorno. I gradi giorno sono calcolati giornalmente dalle 7:00 alle 10:00 GMT+1, quindi potrebbe essere necessario attendere che il processo venga eseguito prima di utilizzare i parametri dei gradi giorno.

Una volta eseguito il processo, apparirà un nuovo dispositivo nel gateway dove si trova il dispositivo di temperatura, che sarà collegato alla posizione a cui è stato assegnato il dispositivo di riferimento (Location A nel nostro esempio precedente) con un nome come "DD Location A".

dexma-degree-day-01.png

Metodi di calcolo

La piattaforma consente il calcolo dei Gradi Giorno utilizzando due metodi differenti:

  1. UK Met Office: Standard del UK Met Office.
  2. COSTIC: Standard del Comitato Scientifico e Tecnico delle Industrie Climatiche di Francia, chiamato anche Metodo dei Professionisti dell’Energia.

I due metodi di calcolo sono dettagliati di seguito. Le formule utilizzate differiscono per ciascun metodo.

UK Met Office

Questo metodo è stato sviluppato dal UK Met Office nel 1928 (CIBSE, 2006). I Gradi Giorno di Riscaldamento (HDD) e di Raffreddamento (CDD) giornalieri sono calcolati basandosi sul confronto tra le temperature minime e massime giornaliere dell’aria e la temperatura base selezionata, tenendo conto delle fluttuazioni della temperatura giornaliera intorno alla temperatura base, così come dell’asimmetria tra la temperatura media giornaliera e le variazioni di temperatura diurne. Le equazioni del UK Met Office per il calcolo giornaliero di HDD e CDD sono riportate di seguito (Matzarakis & Balafoutis, 2004) (Spinoni et al., 2018):

Per i Gradi Giorno di Riscaldamento (HDD)

dexma-degree-days-001.png

Per i Gradi Giorno di Raffreddamento (CDD)

dexma-degree-days-002.png

Questo metodo è ampiamente usato poiché storicamente le stazioni meteorologiche registravano solo la temperatura massima e minima giornaliera per motivi pratici.

Dove:

  • Tavg è la temperatura media 
  • Tmax è la temperatura massima del giorno
  • Tmin è la temperatura minima del giorno
  • Tbase è la temperatura base

 

COSTIC

Il Giorno Grado Unificato (Degré jour unifié - DJU) è la differenza tra la temperatura esterna e una temperatura di riferimento che permette di stimare il consumo di energia termica necessario per mantenere confortevole un edificio in proporzione alla severità dell’inverno o al caldo dell’estate. Il riferimento usuale di 18°C è stato definito considerando che la temperatura interna dei locali è di 19°C e che le forniture interne libere (occupanti, illuminazione, apparecchiature, ecc.) ed esterne (radiazione solare, ecc.) coprono l’equivalente di 1°C di perdita di calore. Sono quindi divisi in gradi giorno di riscaldamento (DJC) e gradi giorno di raffreddamento (DJF).

Esistono due metodi di calcolo del DJU che danno risultati differenti: un metodo chiamato "météo" (Météo-France, 2017) con calcolo semplice e un metodo chiamato "Professionnels de l'énergie" o “metodo COSTIC” con calcolo più elaborato (COSTIC, 2020). Il metodo di calcolo COSTIC è quello raccomandato dal governo francese (GEM/CC), 2007 ed è il seguente:

 

 Gradi giorno di riscaldamento (HDD)

  • Tbase per HDD è la temperatura di riferimento invernale definita per la posizione.
  • Tmax è la temperatura massima giornaliera dal dispositivo di temperatura esterna di riferimento.
  • Tmin è la temperatura minima giornaliera dal dispositivo di temperatura esterna di riferimento.

 

Gradi giorno di raffreddamento (CDD)

  • Tbase per CDD è la temperatura di riferimento estiva definita per la posizione.
  • Tmax è la temperatura massima giornaliera dal dispositivo di temperatura esterna di riferimento.
  • Tmin è la temperatura minima giornaliera dal dispositivo di temperatura esterna di riferimento.

Il risultato del calcolo per il metodo COSTIC è arrotondato all’intero più vicino, con 0,5 arrotondato a 1. 

Temperatura base

Come visto sopra, il calcolo dei Gradi Giorno richiede di definire una temperatura base sia per HDD che per CDD. Se non sei sicuro di quali temperature utilizzare per il tuo edificio, continua a leggere.

La temperatura base (Tb) può essere interpretata fisicamente come la temperatura esterna alla quale i guadagni solari e interni compensano le perdite di calore (Eto, 1988).

Tb = Temperatura interna desiderata - (Guadagno energetico medio / Conduttività totale dell’edificio)

Come si può vedere, la temperatura base non è facile da calcolare. È diversa per ogni edificio e zona climatica. Comunque, la seguente tabella fornisce diversi valori standard per diversi paesi (Spinoni, Vogt, & Barbosa, 2015):

Paese Temperatura base Fonte
Turchia 14-22ºC (HDD) 18-28ºC (CDD) Buyukalaca et al. (2001)
Spagna 15ºC (HDD) 21ºC (CDD) Valor et al. (2001)
Grecia 10-20ºC (HDD) 20-27.5ºC (CDD) Papakostas et al. (2010)
Canada 18ºC (HDD e CDD) Wibig (2003)
Stati Uniti 18.3ºC (HDD e CDD) Wibig (2003)
Regno Unito 15.5ºC (HDD) 22ºC (CDD) UK MET Office
Francia 18ºC (HDD e CDD) COSTIC

Nonostante questi riferimenti generali, ogni Energy Manager può utilizzare le proprie temperature base (per edificio, per progetto, ecc.) in base alle specifiche esigenze del progetto o all’esperienza precedente.

Costo

Questa funzionalità è gratuita, è necessario solo avere un misuratore di temperatura nella tua posizione (fisico o virtuale).  

 

Riferimenti

 

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