Speciale 56
I sistemi di telerilevamento e analisi dei consumi
Alcuni contenuti di questo speciale:
Articolo
di Andrea Bernardi, Consulente Energetico
Telerilevamento e analisi dei consumi: l’evoluzione europea
La situazione mondiale degli eventi politici, aiutata dal quadro generale delle novità scientifiche, ha portato alla progressiva consapevolezza dei problemi alla base dei cambiamenti climatici. Sicuramente, dal punto di vista storico, la prima tappa fondamentale è stata raggiunta con la ratifica del protocollo di Kyoto, che vincola per i paesi più industrializzati ad una riduzione importante dei livelli di emissione di elementi inquinanti, rispetto ai livelli registrati nel 1990.
Per raggiungere questi obiettivi l’Unione Europea ha fissato punti ambiziosi per il 2020. Con lo scopo di indirizzare tutti gli stati membri sulla giusta strada, per un futuro sostenibile, sviluppando un’economia a basse emissioni di CO2 improntata all’efficienza energetica e tecnologica.
Tra i settori dove la Commissione Europea ha individuato un più ampio margine di manovra è presente il settore edilizio. Con la prima direttiva emanata, la 2002/91/Ce (sul rendimento energetico in edilizia), si è dato il via ad una serie di norme e regolamenti che hanno portato ad un considerevole miglioramento dell’efficienza energetica delle strutture immobiliari di nuova costruzione. Quattro anni dopo la 2006/32/Ce (“concernente l'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici”) impone una riduzione media annua del 9% dei consumi energetici. Nel sistema legislativo italiano per rispettare la direttiva si impone un miglioramento del sistema di isolamento termico degli edifici e un miglioramento dell’efficienza delle apparecchiature domestiche, elevandone quindi il livello di rendimento.
Queste evoluzioni normative spingono quindi ad elevare la qualità edilizia ma anche aumentare la tecnologia di gestione e controllo dei sistemi che consumano energia all’interno degli edifici.
In contemporanea, in Europa, la situazione economica ha portato svariate strutture, private o pubbliche, a iniziare ad analizzare edifici esistenti per dare il via ad opere di riqualificazione energetica del patrimonio esistente.
Dopo l’operazione di riqualificazione si sta diffondendo sempre più spesso la necessità di rilevare e analizzare in tempo reale i consumi della struttura per intervenire in tempo reale in caso di assorbimenti anomali o situazioni non standard, riducendo così i consumi di combustibili in modo considerevole.
E qui entrano in gioco i sistemi di telegestione degli impianti meccanici ed elettrici con la conseguente telerilevazione degli stessi.
Interessanti esperimenti sono stati fatti in isole di produzione energetica, dove sono state scelte zone di quartieri composte da circa 400 persone (100 appartamenti o villette a schiera). Gli edifici sono stati trasformati da autonomi a teleriscaldati e il sistema elettrico è stato convertito in una piccola centrale ibrida di produzione del calore. La centrale comprende un capo fotovoltaico, un cogeneratore e un gruppo di accumulatori che funzionano anche da integratori di energia elettrica nei periodi di forte richiesta.
Tutto il sistema viene monitorato da remoto e controllato tramite un sistema informatico che ottimizza la gestione dei flussi energetici, eliminando rischi di blackout o sovraccarichi di energia elettrica o termica. Il sistema informatico, inoltre, permette di inviare mail o sms alle utenze consigliando di utilizzare gli elettrodomestici o di ricorrere attività ad alto consumo energetico nei momenti migliori.
Sperimentazioni simili si possono applicare a strutture, sia pubbliche che private, composte da diversi edifici e con costi relativamente ridotti.
La possibilità di applicare modem Gsm o interfacce, per sfruttare la rete internet, ha permesso di collegare tutti i sistemi di controllo e gestione, anche a migliaia chilometri di distanza, facendole dialogare in tempo reale tra loro senza necessitare dell’intervento di un operatore.
Per effettuare queste applicazioni sono nati negli anni seguenti gli standard di buiding automation:
KNX è uno standard per strumentazioni aperto, ma con licenze d’uso. Una delle caratteristiche è che i la compatibilità dei prodotti non viene autocertificata dai produttori ma testata in laboratori che verificano non solo che il dispositivo supporti il protocollo KNX, ma anche che i suoi dati utili siano codificati secondo i tipi di dati standardizzati KNX. Ciò permette di realizzare impianti funzionanti anche mediante la combinazione di dispositivi di produttori diversi.
BACnet è un protocollo di comunicazione per la Building Automation. Sviluppato sotto l’egida dell’Associazione Americana degli Ingegneri per il Riscaldamento, la Refrigerazione e il Condizionamento dell’aria (ASHRAE), è nato con l’obiettivo di standardizzare la comunicazione fra dispositivi e sistemi per l’automazione di edifici di diversi produttori. Provvede a sostenere e preservare il protocollo del Comitato 135 Permanente dell’ASHRAE per i Progetti sugli Standard. Oltre ad essere uno standard nazionale americano (ANSI), BACnet ha ricevuto l’approvazione come pre-standard europeo (CEN), e sta superando le ultime fasi del processo di approvazione come standard mondiale (ISO). Oggi ci sono in tutto il mondo migliaia di progetti BACnet già installati e operativi in più di 80 paesi.
Ci sono inoltre moltissimi sistemi proprietari dei produttori di apparecchiature e spesso si interfacciano grazie a gateways con reti più grandi funzionanti con una delle due tecnologie sopra citate.
A livello europeo inoltre è nato un sistema di controllo per la verifica della qualità di lettura degli strumenti per la contabilizzazione diretta degli impianti di condizionamento invernale o estivo.
Direttiva MID in Europa i sistemi di lettura dei consumi termici diretti devono essere dotati di una marchiatura definita MID; in Italia questa direttiva è stata recepita con il Decreto Legislativo 22 del 2 Febbraio 2007, entrato in vigore il 18 Marzo 2007. La direttiva, oltre alla classica marchiatura CE, richiede una dicitura supplementare composta da una lettera M e dalle ultime due cifre dell’anno di fabbricazione. Può seguire, inoltre, la numerazione che identifica l’organismo notificato intervenuto nelle procedure di valutazione di conformità. Infine ogni strumento di misura MID deve essere accompagnato dalla dichiarazione di conformità alle disposizione della direttiva, redatta dal fabbricante.
Per raggiungere questi obiettivi l’Unione Europea ha fissato punti ambiziosi per il 2020. Con lo scopo di indirizzare tutti gli stati membri sulla giusta strada, per un futuro sostenibile, sviluppando un’economia a basse emissioni di CO2 improntata all’efficienza energetica e tecnologica.
Tra i settori dove la Commissione Europea ha individuato un più ampio margine di manovra è presente il settore edilizio. Con la prima direttiva emanata, la 2002/91/Ce (sul rendimento energetico in edilizia), si è dato il via ad una serie di norme e regolamenti che hanno portato ad un considerevole miglioramento dell’efficienza energetica delle strutture immobiliari di nuova costruzione. Quattro anni dopo la 2006/32/Ce (“concernente l'efficienza degli usi finali dell'energia e i servizi energetici”) impone una riduzione media annua del 9% dei consumi energetici. Nel sistema legislativo italiano per rispettare la direttiva si impone un miglioramento del sistema di isolamento termico degli edifici e un miglioramento dell’efficienza delle apparecchiature domestiche, elevandone quindi il livello di rendimento.
Queste evoluzioni normative spingono quindi ad elevare la qualità edilizia ma anche aumentare la tecnologia di gestione e controllo dei sistemi che consumano energia all’interno degli edifici.
In contemporanea, in Europa, la situazione economica ha portato svariate strutture, private o pubbliche, a iniziare ad analizzare edifici esistenti per dare il via ad opere di riqualificazione energetica del patrimonio esistente.
Dopo l’operazione di riqualificazione si sta diffondendo sempre più spesso la necessità di rilevare e analizzare in tempo reale i consumi della struttura per intervenire in tempo reale in caso di assorbimenti anomali o situazioni non standard, riducendo così i consumi di combustibili in modo considerevole.
E qui entrano in gioco i sistemi di telegestione degli impianti meccanici ed elettrici con la conseguente telerilevazione degli stessi.
Interessanti esperimenti sono stati fatti in isole di produzione energetica, dove sono state scelte zone di quartieri composte da circa 400 persone (100 appartamenti o villette a schiera). Gli edifici sono stati trasformati da autonomi a teleriscaldati e il sistema elettrico è stato convertito in una piccola centrale ibrida di produzione del calore. La centrale comprende un capo fotovoltaico, un cogeneratore e un gruppo di accumulatori che funzionano anche da integratori di energia elettrica nei periodi di forte richiesta.
Tutto il sistema viene monitorato da remoto e controllato tramite un sistema informatico che ottimizza la gestione dei flussi energetici, eliminando rischi di blackout o sovraccarichi di energia elettrica o termica. Il sistema informatico, inoltre, permette di inviare mail o sms alle utenze consigliando di utilizzare gli elettrodomestici o di ricorrere attività ad alto consumo energetico nei momenti migliori.
Sperimentazioni simili si possono applicare a strutture, sia pubbliche che private, composte da diversi edifici e con costi relativamente ridotti.
La possibilità di applicare modem Gsm o interfacce, per sfruttare la rete internet, ha permesso di collegare tutti i sistemi di controllo e gestione, anche a migliaia chilometri di distanza, facendole dialogare in tempo reale tra loro senza necessitare dell’intervento di un operatore.
Per effettuare queste applicazioni sono nati negli anni seguenti gli standard di buiding automation:
KNX è uno standard per strumentazioni aperto, ma con licenze d’uso. Una delle caratteristiche è che i la compatibilità dei prodotti non viene autocertificata dai produttori ma testata in laboratori che verificano non solo che il dispositivo supporti il protocollo KNX, ma anche che i suoi dati utili siano codificati secondo i tipi di dati standardizzati KNX. Ciò permette di realizzare impianti funzionanti anche mediante la combinazione di dispositivi di produttori diversi.
BACnet è un protocollo di comunicazione per la Building Automation. Sviluppato sotto l’egida dell’Associazione Americana degli Ingegneri per il Riscaldamento, la Refrigerazione e il Condizionamento dell’aria (ASHRAE), è nato con l’obiettivo di standardizzare la comunicazione fra dispositivi e sistemi per l’automazione di edifici di diversi produttori. Provvede a sostenere e preservare il protocollo del Comitato 135 Permanente dell’ASHRAE per i Progetti sugli Standard. Oltre ad essere uno standard nazionale americano (ANSI), BACnet ha ricevuto l’approvazione come pre-standard europeo (CEN), e sta superando le ultime fasi del processo di approvazione come standard mondiale (ISO). Oggi ci sono in tutto il mondo migliaia di progetti BACnet già installati e operativi in più di 80 paesi.
Ci sono inoltre moltissimi sistemi proprietari dei produttori di apparecchiature e spesso si interfacciano grazie a gateways con reti più grandi funzionanti con una delle due tecnologie sopra citate.
A livello europeo inoltre è nato un sistema di controllo per la verifica della qualità di lettura degli strumenti per la contabilizzazione diretta degli impianti di condizionamento invernale o estivo.
Direttiva MID in Europa i sistemi di lettura dei consumi termici diretti devono essere dotati di una marchiatura definita MID; in Italia questa direttiva è stata recepita con il Decreto Legislativo 22 del 2 Febbraio 2007, entrato in vigore il 18 Marzo 2007. La direttiva, oltre alla classica marchiatura CE, richiede una dicitura supplementare composta da una lettera M e dalle ultime due cifre dell’anno di fabbricazione. Può seguire, inoltre, la numerazione che identifica l’organismo notificato intervenuto nelle procedure di valutazione di conformità. Infine ogni strumento di misura MID deve essere accompagnato dalla dichiarazione di conformità alle disposizione della direttiva, redatta dal fabbricante.
