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Introduzione al Progetto SUNSHINE Luca Giovannini | Sinergis

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Introduzione al Progetto SUNSHINE

Luca Giovannini | Sinergis

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Smart UrbaN ServIces for Higher eNergy Efficiency

Scenario 1 Wide-scale assessment of heating energy needs

for residential buildings

Scenario 2 Building energy awareness tools to support

efficient management of heating/cooling systems

Scenario 3 Remote monitoring and control of public lighting systems

to support a more energy efficient management

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Scenario 1 Wide-scale assessment of heating energy needs

for residential buildings

L’idea… • Stime dettagliate disponibili solo per un insieme ristretto di edifici/unità

immobiliari • Obiettivo è una stima semplificata, che possa essere applicata a

grande scala, basandosi sui dati di base e disponibili pubblicamente – Footprints, heights, construction periods…

– Building construction typologies…

L’obiettivo… • Fornire strumenti di monitoraggio, stima e pianificazione per gli

amministratori pubblici relativi al consumo energetico di edifici

residenziali su scala cittadina.

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In tutta Europa i certificati

energetici riguardano una

piccola fetta dello stock edilizio.

In Italia, nel 2014, solo il 6% delle

unità immobiliari aveva un APE

3,6 milioni di APE/ACE emessi a dicembre 2014 (http://www.cti2000.eu/rapporto-ce-2014/)

59 milioni di unità immobiliari censite al 2011 (A, B, C, D, E) (http://wwwt.agenziaentrate.gov.it/mt/comunicazione/Gli%20immobili%20in%20Italia%202011/Gli%20immobili%20in%20Italia%202011%20-%20capitolo%201.pdf)

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Rapporto 2014 - Attuazione della certificazione energetica degli edifici in Italia http://www.cti2000.eu/rapporto-ce-2014/

In Emilia-Romagna gli APE/ACE

a fine 2014 erano

595.389

- 84% residenziale

- 16% altri settori

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Dati geografici in numeri

Db topografico regionale - circa 30 milioni di oggetti geografici

- quasi 1,8 milioni di edifici

- tutti gli oggetti gestiti con profondità storica

Db catastale - 15 milioni di unità immobiliari

- 5,5 milioni di proprietari (5 fisici, 0,5 legali)

- 46 milioni di relazioni proprietari-proprietà

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Energy label (the Netherlands) …

http://energielabelatlas.nl/#zuid-holland/delft/17/52.0122/4.3612

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https://www.youtube.com/watch?v=6kslOHSRY8U https://www.youtube.com/user/SunshineProjectEu/videos

http://sunshine.graphitech-projects.com

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Heating energy need estimation

Set of software modules for:

1. Model/import open geodata on spatial db – GeoUML Catalogue, PostGIS, QGIS

2. Verify completeness/correctness (app) – PhoneGap

3. Compute energy needs – WPS

4. Visualize / simulate / validate – Cesium

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Footprint, superfici, numero UIU, usi

databese topografico, db catastale, ACI

Consumo gas / elettricità

Servizio SIATEL (Ag.Entrate)

Età, altezza (osservazione e

misurazione sul campo)

EP, trasmittanza e altre proprietà da SACE

e/o stima da dati tipologici (TABULA)

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DB Topografico Regionale

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Anagrafe Comunale degli Immobili

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SUNSHINE - Smart UrbaN ServIces for Higher eNergy Efficiency (GA no: 325161)

Databases and desk research Age of construction of buildings (source: Cervellati L. (editor), 1976, Il centro storico di Ferrara, Franco Angeli)

Buildings destroyed during II world war

(source: University of Ferrara)

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Missing mandatory

data; not verified.

Alcuni

Missing mandatory

data; verified.

All mandatory data

present; not verified.

All mandatory data present; verified.

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Building properties (on 2nd click)

Editing of multi-value attribute

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SUNSHINE - Smart UrbaN ServIces for Higher eNergy Efficiency (GA no: 325161)

On-field data verification

Click to open YouTube video

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SUNSHINE - Smart UrbaN ServIces for Higher eNergy Efficiency (GA no: 325161)

Qt = 10-3 HT 24 DD V S/V A [kWh/mA

2year] = [kW/mS2K] [h/Kyear] [mS

2/mA2]

Building Type Construction Year

Facade element

Typical U-value [W/m2K]

Typical % of facade

Walls full/semi-full bricks 1,08

60%

Roof bricks and concrete 0,95

10%

Floor bricks and concrete 0,92

10%

Windows thermal break frames + low-emission glass

2,63

20%

Typical heath transmission coefficient for building envelope

HT [W/mS2K]

Country Climatic Zone

Typical climatic parameters

Heating season lenght 183 days

Average outdoor temperature during the heating season

12° C

Indoor design temperature 20° C

Typical Degree Days DDt [days/Kyear]

Typical building shape parameters

Heated volume (V) 1234 mS3

Shape factor (S/V) 0.66 mS-1

Useful floor area (A) 353 mS2

Typical Consumption Qt [kWh/mA

2year]

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https://www.youtube.com/watch?v=6kslOHSRY8U https://www.youtube.com/user/SunshineProjectEu/videos

http://sunshine.graphitech-projects.com

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Validation with consumption data (SIATEL)

Location Energy

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Validation with energy certificates (SACE)

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SUNSHINE - Smart UrbaN ServIces for Higher eNergy Efficiency (GA no: 325161)

THANK YOU!

Luca Giovannini [email protected] Sinergis (SGIS)

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Scenario 2

Building energy awareness tools to support

efficient management of heating/cooling systems

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Efficient building energy management

Local metering infrastructure:

1. Smart digital meters or readers

2. Concentrator and publishing end-point

Set of software modules for:

1. Import consumption/weather data flows

2. Visualize/validate energy consumption

3. Correlate consumption with weather

4. Compute suggestions on efficient heating

system management based on weather

forecast

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SUNSHINE - Smart UrbaN ServIces for Higher eNergy Efficiency (GA no: 325161)

Pilot’s Head-end

green button

SUNSHINE

Sensor DB

FTP local folder

local concentrator

green button

Data flow infrastructure

meters

weather stations

forecasts

Meteogrid

WFS

Scheduler

SOS

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http://greenbuttondata.org/

Green Button is an industry-led standard to answer

to a White House request: provide customers with

easy access to their energy usage data in a

consumer-friendly and computer-friendly format.

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http://greenbuttondata.org/

Example of GreenButton data

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SUNSHINE - Smart UrbaN ServIces for Higher eNergy Efficiency (GA no: 325161)

Smart meters / readers

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https://sigym3.com/users/graphitech/maps/europe_obs/

Weather data repository - METEOGRID

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Heating comfort profile – Scuole Elementari Poledrelli, Ferrara

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Hourly consumption – Natural History Museum

Daily consumption – Natural History Museum

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Hourly weather observations - Ferrara

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Hourly weather forecast - Ferrara