Modello di fabbisogno di calore
L'approccio generale per il calcolo del fabbisogno di calore consiste nel determinare gli archetipi edilizi (seguendo il metodo del progetto UE TABULA). Per ciascun paese viene definito un insieme di categorie di tipi edilizi comuni. Questi sono collegati a modelli tipici di uso dell'energia. Deriviamo l'uso dell'energia per tipologia da dati misurati ove possibile.
Modello svizzero di fabbisogno di calore
Il modello svizzero di base per il fabbisogno di calore si fonda sul lavoro di Schneider et al. 2019.
Per il riscaldamento e l'acqua calda sanitaria calcola:
- fabbisogno annuo di energia utile
- fabbisogno annuo di energia finale
- efficienza del sistema di riscaldamento
- intensità delle emissioni di CO₂ del combustibile del sistema di riscaldamento
- emissioni annue di CO₂
- curve di carico orarie
I fabbisogni annui si basano sul fabbisogno energetico corretto in funzione del clima per m² per gli archetipi edilizi definiti per tipo di edificio (monofamiliare, plurifamiliare, ufficio, ecc.) e anno di costruzione. Le intensità del fabbisogno energetico si basano principalmente su dati misurati provenienti da Ginevra (dati IDC).
Un aspetto importante del modello è l'applicazione di più livelli di riempimento dei dati e di ipotesi in funzione della completezza dei dati di input. Ove possibile, vengono utilizzati i valori dei dati di input; dove mancano, vengono sostituiti da modelli e ipotesi. Colonne aggiuntive con nomi che seguono il pattern *_origin tracciano la provenienza dei valori nei risultati finali.
Le curve di carico si basano su curve di carico misurate per archetipo, con un metodo per introdurre variabilità oraria negli aggregati di curva di carico. Per ciascuna tipologia di curva di carico esiste una famiglia di deviazioni (o perturbazioni) del fabbisogno. Il fabbisogno giornaliero tipico viene calcolato con un metodo di regressione sulla temperatura media giornaliera, quindi le perturbazioni orarie vengono campionate dalla famiglia di curve di carico.
Il modello orario di curva di carico può funzionare in modo indipendente dal modello annuo, poiché esegue la fase di perturbazione su base normalizzata e poi scala per il fabbisogno annuo, per cui è possibile utilizzare il fabbisogno annuo di altre fonti (ad es. misurazioni).
La classe SwissHeatDemandModel memorizza i parametri necessari per eseguire il modello e consente di fornire i parametri come argomenti per sovrascrivere i valori predefiniti.
Fabbisogno energetico futuro
Per calcolare le previsioni di fabbisogno di calore futuro, determiniamo il potenziale risparmio energetico derivante dalla riqualificazione per ciascun archetipo edilizio. Se un edificio venga riqualificato o meno può essere impostato dall'utente, oppure possiamo applicare un modello di machine learning (probabilità) che stima quando è probabile che un edificio venga riqualificato.