Shadow Hunter

Shadow HunterGruppo 4 P.S.C.E.resmanpsce.wordpress.com

«L’architettura è l’adattarsi delle forme a forze contrarie»

John Ruskin

«Gli ingegneri amano risolvere i problemi. Se non hanno problemi a portata di mano li creano subito»

Scott Adams

SOLAR SHADING

• FLEXIBILITY• SHIELD THE SUN, NOT THE VIEW• DAYLIGHTING • REFLECTION OF LIGHT• REDUCE SUMMER SOLAR BENEFITS• MAXIMIZE WINTER SOLAR BENEFITS• ARCHITECTURAL BEAUTY

SOLAR SHADING

• FLEXIBILITY• SHIELD THE SUN, NOT THE VIEW

SOLAR SHADING

• DAYLIGHTING • REFLECTION OF LIGHT

SOLAR SHADING

• REDUCE SUMMER SOLAR BENEFITS• MAXIMIZE WINTER SOLAR BENEFITS

SOLAR SHADING

• ARCHITECTURAL BEAUTY

CONCEPT

FIELDS OF STUDY• Energy evaluation

• Mechanical movement

• Blade shape

• Blade material

• Building connection

ENERGY EVALUATION3 CASE OF STUDY 3 DIFFERENT LATITUDE: MILANO,ROMA,MESSINA.1) MILANO Caso apertura vetrata esposizione sud senza sistema di lamelle mobiliMese Giorni Fhor Fov Ffin Fsh,ob,S fsh,with ggl ggl+sh Fsh,gl 1-FF Aw,p Asol,s Isol,s Qs Qs

- - - - - - - - - - - m² m² MJ/m² MJ kWhGennaio 31 1 1 1 1 0,81 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,77 6 142,7 39,6Febbraio 28 1 1 1 1 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 8,7 184,3 51,2Marzo 31 1 1 1 1 0,81 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,77 11,2 266,3 74,0Aprile 30 1 1 1 1 0,74 0,68 0,24 0,52 0,8 3 0,84 10,9 274,9 76,4

Maggio 31 1 1 1 1 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10 299,8 83,3Giugno 30 1 1 1 1 0,56 0,68 0,24 0,64 0,8 3 1,03 9,8 302,9 84,1Luglio 31 1 1 1 1 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10,8 323,8 89,9Agosto 31 1 1 1 1 0,76 0,68 0,24 0,51 0,8 3 0,82 11,3 287,1 79,8

Settembre 30 1 1 1 1 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 11,8 267,8 74,4Ottobre 31 1 1 1 1 0,86 0,68 0,24 0,44 0,8 3 0,71 10,3 228,1 63,4

Novembre 30 1 1 1 1 0,84 0,68 0,24 0,45 0,8 3 0,74 6,7 147,8 41,1Dicembre 31 1 1 1 1 0,86 0,68 0,24 0,44 0,8 3 0,71 5,4 119,6 33,2

Caso apertura vetrata esposizione sud con sistema di lamelle mobiliMese Giorni Fhor Fov Ffin Fsh,ob,S fsh,with ggl ggl+sh Fsh,gl 1-FF Aw,p Asol,s Isol,s Qs Qs

- - - - - - - - - - - m² m² MJ/m² MJ kWhGennaio 31 1 1 1 1 0,81 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,77 6 142,7 39,6Febbraio 28 1 1 1 1 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 8,7 184,3 51,2Marzo 31 1 1 1 1 0,81 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,77 11,2 266,3 74,0Aprile 30 1 1 1 1 0,74 0,68 0,24 0,52 0,8 3 0,84 10,9 274,9 76,4

Maggio 31 1 0,55 1 0,55 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10 164,9 45,8Giugno 30 1 0,56 1 0,56 0,56 0,68 0,24 0,64 0,8 3 1,03 9,8 169,6 47,1Luglio 31 1 0,53 1 0,53 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10,8 171,6 47,7Agosto 31 1 0,56 1 0,56 0,76 0,68 0,24 0,51 0,8 3 0,82 11,3 160,8 44,7

Settembre 30 1 0,65 1 0,65 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 11,8 174,1 48,4Ottobre 31 1 1 1 1 0,86 0,68 0,24 0,44 0,8 3 0,71 10,3 228,1 63,4


MILANO

Genna

io

Febb

raio

Marzo

Aprile

Maggi

o

Giugn

o

Lugl

io

Agost

o

Sette

mbr

e

Ottobr

e

Novem

bre

Dicem

bre

-100.0

-80.0

-60.0

-40.0

-20.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

Confronto Apporti Solari

Qs caso1Qs caso2

Mesi

kW

hApporti invernali caso 1 309,0 kWh

Apporti invernali caso 2 309,0 kWh

Apporti estivi caso 1 -411,5 kWh


kWh guadagnati periodo estivo -177,9 kWh

kWh energia primaria -148,3 kWh

Costo energia primaria 0,11 €/kWh

Risparmio stagione estiva 16,3 €

Località Milano

Latitudine 45° 27'

Longitudine 9° 11'

Esposizione Sud

Caso apertura vetrata esposizione sud senza sistema di lamelle mobiliMese Giorni Fhor Fov Ffin Fsh,ob,S fsh,with ggl ggl+sh Fsh,gl 1-FF Aw,p Asol,s Isol,s Qs Qs

- - - - - - - - - - - m² m² MJ/m² MJ kWhGennaio 31 1 1 1 1 0,81 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,77 10,6 252,1 70,0Febbraio 28 1 1 1 1 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 11,9 252,1 70,0Marzo 31 1 1 1 1 0,81 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,77 12,6 299,6 83,2Aprile 30 1 1 1 1 0,74 0,68 0,24 0,52 0,8 3 0,84 11,6 292,6 81,3

Maggio 31 1 1 1 1 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10,6 317,8 88,3Giugno 30 1 1 1 1 0,56 0,68 0,24 0,64 0,8 3 1,03 9,9 306,0 85,0Luglio 31 1 1 1 1 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10,8 323,8 89,9Agosto 31 1 1 1 1 0,76 0,68 0,24 0,51 0,8 3 0,82 12,4 315,1 87,5

Settembre 30 1 1 1 1 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 14,2 322,3 89,5Ottobre 31 1 1 1 1 0,86 0,68 0,24 0,44 0,8 3 0,71 15,1 334,4 92,9




Maggio 31 1 0,54 1 0,54 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10,6 171,6 47,7Giugno 30 1 0,56 1 0,56 0,56 0,68 0,24 0,64 0,8 3 1,03 9,9 171,4 47,6Luglio 31 1 0,53 1 0,53 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 10,8 171,6 47,7Agosto 31 1 0,51 1 0,51 0,76 0,68 0,24 0,51 0,8 3 0,82 12,4 160,7 44,6

Settembre 30 1 0,62 1 0,62 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 14,2 199,8 55,5Ottobre 31 1 1 1 1 0,86 0,68 0,24 0,44 0,8 3 0,71 15,1 334,4 92,9


ENERGY EVALUATION3 CASE OF STUDY 3 DIFFERENT LATITUDE: MILANO,ROMA,MESSINA.2) ROMA

ROMA

Genna

io

Febb

raio

Marzo

Aprile

Maggi

o

Giugn

o

Lugl

io

Agost

o

Sette

mbr

e

Ottobr

e

Novem

bre

Dicem

bre

-100.0

-75.0

-50.0

-25.0

0.0

25.0

50.0

75.0

100.0

125.0


Qs caso1Qs caso2

Mesi

kW









Località Roma

Latitudine 41°53'

Longitudine 12°28'

Esposizione Sud

Caso apertura vetrata esposizione sud senza sistema di lamelle mobiliMese Giorni Fhor Fov Ffin Fsh,ob,S fsh,with ggl ggl+sh Fsh,gl 1-FF Aw,p Asol,s Isol,s Qs Qs


Maggio 31 1 1 1 1 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 9,9 296,8 82,4Giugno 30 1 1 1 1 0,56 0,68 0,24 0,64 0,8 3 1,03 9,2 284,4 79,0Luglio 31 1 1 1 1 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 9,7 290,8 80,8Agosto 31 1 1 1 1 0,76 0,68 0,24 0,51 0,8 3 0,82 11,8 299,9 83,3

Settembre 30 1 1 1 1 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 14 317,7 88,3Ottobre 31 1 1 1 1 0,86 0,68 0,24 0,44 0,8 3 0,71 14,2 314,5 87,4




Maggio 31 1 0,53 1 0,53 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 9,9 157,3 43,7Giugno 30 1 0,55 1 0,55 0,56 0,68 0,24 0,64 0,8 3 1,03 9,2 156,4 43,4Luglio 31 1 0,53 1 0,53 0,62 0,68 0,24 0,60 0,8 3 0,97 9,7 154,1 42,8Agosto 31 1 0,49 1 0,49 0,76 0,68 0,24 0,51 0,8 3 0,82 11,8 146,9 40,8

Settembre 30 1 0,59 1 0,59 0,82 0,68 0,24 0,47 0,8 3 0,76 14 187,5 52,1Ottobre 31 1 1 1 1 0,86 0,68 0,24 0,44 0,8 3 0,71 14,2 314,5 87,4


ENERGY EVALUATION3 CASE OF STUDY 3 DIFFERENT LATITUDE: MILANO,ROMA,MESSINA.3) MESSINA

MESSINA

Genna

io

Febb

raio

Marzo

Aprile

Maggi

o

Giugn

o

Lugl

io

Agost

o

Sette

mbr

e

Ottobr

e

Novem

bre

Dicem

bre

-100.0

-75.0

-50.0

-25.0

0.0

25.0

50.0

75.0

100.0


Qs caso1Qs caso2

Mesi

kW









Località Messina

Latitudine 38°11'

Longitudine 15°32'

Esposizione Sud

MECHANICAL MOVEMENT

Degrees of freedom:

1) Rotation of the blade around axis 1

2) Rotation of the system around axis 2

1

2

1) Rotation around axis 1

Stepper motor

- Azionamenti di precisione controllati da computer senza sensori di velocità o posizione

- Robustezza meccanica ed elettrica elevate

- Facilità di movimentazione in entrambi i sensi

- Velocità di rotazione anche molto basse

- Bassa inerzia

- Stabilità in posizione di blocco

- No necessità taratura

VS

- Necessità circuito elettrico per il pilotaggio

- Piccola produzione di vibrazioni

- Produzione di calore dopo uso prolungato

2) Rotation around axis 2Mechanical movement

PIGNONE

CREMAGLIERA

ALBERO

- Semplicità di trasmissione del moto

- Possibilità di trasmissione di potenze elevate

- Possibilità di regolazione del moto

- Rumorosità

- Necessità di lubrificazione

- Soggetti a usura

VS

…but…

Solution: torsional mechanism

ESTREMO BLOCCATO

ESTREMO IN ROTAZIONE

ALBERO DI TRASMISSIONE FLESSIBILE

JUNE JANUARY

SHAPE 1

JUNE JANUARY

SHAPE 2

PERPENDICULAR

SHAPE 3

MATERIALS

com

mon

stee

l

stai

nles

s st

eel

rolle

d st

eel

alum

inum

lam

inat

e

cast

alu

min

um

0

2

4

6

8

Specific Gravity (Kg/m^3)

PTFE PVC PVC-C PP ABS PE HDPE PVDF PA 6 PA 11 PET0

0.5

1

1.5

2

2.5

Specific Gravity

• Plastics• Metal alloys

• PLASTICS

1 2 3 4 51.35000

1.40000

1.45000

1.50000

1.55000

1.60000

Refractive Index

Refractive Index

1 2 3 4 50

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

Reflectance

Reflectance

• ALUMINIUM

1 2 3 4 50.88

0.89

0.9

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

Reflectance

Reflectance

1 2 3 4 50.00000

0.20000

0.40000

0.60000

0.80000

1.00000

1.20000

1.40000

1.60000

1.80000

Refractive index

Refractive index

Coatings Reflectance Solar Reflex Index Thermal emissivity>90% 102% 91%

EFFEMERIDE

CONNECTION

Thanks for attention

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