Borsa integrale 3-ennale per Dottorato su edifici efficienti come elemento indispensabile per integrazione rinnovabili nella rete

Aperta una posizione PhD: Edifici con involucro altamente isolato come accumuli di energia da rinnovabili ed elementi flessibili necessari alle future smart cities. 
 
Iscrizioni aperte fino al 3 settembre, ore 14

Supervisor: Prof. Lorenzo Pagliano, Coordinatore di end-use Efficiency Research Group www.eerg.polimi.it
​Potenziali candidati sono invitati a contattare Prof. Pagliano a [email protected] per ulteriori informazioni e per segnalare il proprio interesse.
 
​Tema:
http://www.dottorato.polimi.it/fileadmin/files/dottorato/concorso36/bandiaggiuntivi/nov20/0105850_Scheda_INPS__Pagliano_.pdf 

​Informazioni sull'accesso alla borsa:
http://www.dottorato.polimi.it/fileadmin/files/dottorato/concorso36/bandiaggiuntivi/nov20/0105850_BA_DR-36-ITA_INPS_Pagliano_.pdf​

Accessibile esclusivamente a beneficiaria/o di una borsa INPS integrale, accessibile via selezione per: 
Figli o orfani di lavoratori o pensionati dipendenti dello Stato italiano (Dipendenti dello Stato, Regioni, Comuni)
 
Formalmente:  Figli o orfani di lavoratori o pensionati che siamo membri delle “Gestione unitaria delle prestazioni creditizie e sociali di INPS” e utilizzatori della “Gestione dipendenti pubblici - INPS". 
Un modo di verificare è controllore se nel cedolino stipendio è presente la ritenuta Fondo credito 0,35%. Ulteriori informazioni sul sito INPS

Quote crescenti di energia da fonte rinnovabile sono necessarie per raggiungere gli obiettivi climatici ma la loro variabilità temporale costituisce un elemento di criticità per le reti. Al tempo stesso edifici con domanda rigidamente collocata (e.g. primo mattino invernale) non sono in grado di scambiare efficacemente con altri componenti delle smart grid. 
 
Un potenziale contributo poco esplorato a questi due temi è la flessibilità di domanda risultante dall’aggiunta di alto isolamento esterno agli edifici con conseguente aumento della loro costante di tempo.
Secondo lo IEA Annex 67 “Energy Flexible Buildings”: Energy Flexibility of a building is the ability to manage its demand and generation according to local climate conditions, user needs and grid requirements.Energy Flexibility of buildings will thus allow for demand side management/load control and thereby demand response based on the requirements of the surrounding grids.”
 
Molti degli indicatori di flessibilità proposti nell’Annex e in letteratura si propongono di valutare gli effetti di strategie di controllo innovative. Altri si propongono di valutare il grado di flessibilità che l’edificio in sé può offrire. Questo secondo gruppo (che coinvolge valutazioni del tempo in ore di potenziale spostamento della domanda, la quantità di potenza che può essere spostata, la quantità di energia che può essere spostata, etc..), sarà in particolare oggetto di analisi critica, potenziale raffinamento ed applicazione in questo progetto. 
 
Fasi
 
Esplorazione attraverso simulazione numerica in regime dinamico (e.g. via energyplus e altri software di modellazione termica degli edifici) delle potenzialità di flessibilizzazione della domanda di energia per riscaldamento in inverno attraverso la riduzione delle dispersioni termiche per trasmissione e ventilazione.
 
Misure sperimentali in campo su edifici già disponibili (e.g. living lab Botticelli a Mascalucia, Sicilia, edificio nuovo, certificato Passivhaus; edificio per uffici a Mantova, primo edificio europeo certificato Passivhaus Plus a seguito di retrofit (progettista Tribus Architecture), edifici di edilizia popolare nel comune di Milano soggetti a retrofit energetico nel corso dei progetti Europei EU-GUGLE (FP7) Sharing City (H2020) in cui il gruppoeERG-PoliMI ha svolto ruolo di coordinamento scientifico.
 
Estensione al tema della flessibilizzazione della domanda di energia estiva per raffrescamento introducendo altri elementi (protezioni solari efficaci adattate ai vari orientamenti di facciata e loro controlli automatici, ventilazione naturale notturna con controlli) con relativa analisi sia numerica sia sperimentale.
 
Analisi del valore economico della maggiore flessibilità ottenuta, e.g. valore nel capacity market della potenza trasferita fuori picco, assumendo che il condizionamento invernale ed estivo avvenga attraverso pompa di calore elettrica. Stima del valore a livello di singolo edificio e di sistema elettrico nazionale ed europeo.
 
L’attività di ricerca verrà svolta in collaborazione con: 

• altri centri di ricerca (e.g. Università di Lisbona, presso cui si prevede una permanenza di alcuni mesi, anche in collegamento col progetto Europeo H2020 SATO - Self-assessment and self-optimisation of buildings and appliances – Dicembre 2020- Giugno 2024).In particolare, il Dottorando collaborerà con il Prof. Carrilho da Graca nell'ambito delle simulazioni con energyplus della ventilazione naturale. Il prof de Graca ha partecipato allo sviluppo di parte del codice relativo all'airflow network in energyplus. Nell'analizzare il comportamento degli edifici in regime estivo una delle varianti operative sarà quella in cui si operi in modo ibrido con condizionamento attivo in certi periodi e con raffrescamento via ventilazione notturna.

 
-       il partner industriale Knauf Insulation Italia, impegnato nello sviluppo di materiali atti a migliorare le prestazioni energetiche e di comfort degli edifici e dotati di basso impatto nel ciclo di vita
 
-       studi di progettazione di livello avanzato come NaturalWorks, Michael Tribus Architecture, Sapienza & Partners, autori di edifici passivi di alta qualità architettonica oltrechè di alte prestazioni energetiche e di comfort
 
-       amministrazioni locali come il Comune di Milano, impegnate in attività di ristrutturazione profonda di parte del loro patrimonio edilizio e di raffinamento della progettazione, del commissioning e della verifica dei risultati
 
Le competenze sviluppate dal dottorando:
 
-       simulazione dinamica avanzata, in particolare di tecniche passive che richiedono modellazione complessa come il raffrescamento via ventilazione naturale o ibrida
 
-       impostazione esecuzione e verifica di qualità di campagne di misura delle prestazioni energetiche e di comfort degli edifici
 
-       impostazione e sviluppo di attività di ricerca in un ambiente accademico internazionale
 
-       esperienza nello sviluppo di specifiche per componenti edilizi nell'ambito della collaborazione con una industria multinazionale dei componenti edilizi (Knauf Insulation Italia)
 
-       contatto con esperienze di progettazione avanzata e col circuito di progettazione e costruzione PassivHaus 
 
Pagliano, L., Carlucci, S., Causone, F., Moazami, A., & Cattarin, G. (2016). Energy retrofit for a climate resilient child care centre. Energy and Buildings, 127, 1117–1132. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.05.092
Carrilho da Graça, G., & Linden, P. (2016). Ten questions about natural ventilation of non-domestic buildings. Building and Environment, 107, 263–273. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.08.007 

Erba, Silvia, Lorenzo Pagliano, Saeid Charani Shandiz, and Marco Pietrobon. “Energy Consumption, Thermal Comfort and Load Match: Study of a Monitored Nearly Zero Energy Building in Mediterranean Climate.” In X IAQVEC 2019 10th Int. Conference on Indoor Air Quality, Ventilation and Energy Conservation in Buildings, 7, 2019.
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Erba, Silvia, Andrea Sangalli, and Lorenzo Pagliano. “Present and Future Potential of Natural Night Ventilation in NZEBs.” In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Vol. 296. Milan, 2019. https://doi.org/10.1088/1755-1315/296/1/012041.

Causone, F., Tatti, A., Pietrobon, M., Zanghirella, F., & Pagliano, L. (2019). Yearly operational performance of a nZEB in the Mediterranean climate. Energy and Buildings, 198, 243–260. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.05.062

Carlucci, S., Causone, F., Pagliano, L., & Pietrobon, M. (2017). Zero-energy living lab. In Smart Innovation, Systems and Technologies(Vol. 67). 10.1007/978-3-319-52076-6_1

Causone, F., Pietrobon, M., Pagliano, L., & Erba, S. (2017). A high performance home in the Mediterranean climate: From the design principle to actual measurements. Energy Procedia, 140, 67–79. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.124

Oliveira Panão, M. J. N., Mateus, N. M., & Carrilho da Graça, G. (2019). Measured and modeled performance of internal mass as a thermal energy battery for energy flexible residential buildings. Applied Energy, 239, 252–267. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.01.200