Il telecontrollo degli edifici civili e industriali
L’edificio oggi può essere considerato come il nodo dinamico della rete di distribuzione integrata. Mentre i sistemi di controllo e misura della sua infrastruttura impiantistica interconnessa possono contribuire al raggiungimento di obiettivi di ottimizzazione energetica altrimenti non pensabili. Diverse le tecnologie e molteplici i prodotti di interesse in questa Area specifica dell’automazione meccatronica. Un mercato che si arricchisce di giorno in giorno di prodotti e soluzioni pronte per una domanda che, al momento, deve ancora ben comprendere appieno applicazioni e benefici associati.
di Valerio Alessandroni
Leroy Merlin ha realizzato insieme a Doxa, nell’ambito dell’Osservatorio sulla Casa, una ricerca sulla percezione degli Italiani rispetto alla casa di domani. La prima caratteristica che emerge dalla ricerca, riguarda la flessibilità, la capacità di cambiare continuamente dentro e fuori, negli spazi e nelle atmosfere. Assisteremo quindi a un’evoluzione nelle modalità di arredare e distribuire gli spazi. Tutto sarà intercambiabile, gli spazi non saranno divisi in maniera fissa da muri, bensì si adatteranno ai cambiamenti di vita, alle esigenze del momento e agli stati d’animo.
Il ‘gruppo’ è da sempre parte integrante e fondamentale dell’esperienza umana. Gli esempi abbondano, e principalmente è la rete a fornire queste chance di incontro, ma non solo. Questo riguarda anche la casa: sempre più abitazioni riducono gli spazi individuali per espandere quelli condivisi. Nel futuro assisteremo sempre più al ripensamento di spazi individuali (ovviamente senza intaccare la sfera del personale), per tendere sempre più ad una visione collettiva. Per usare le parole di uno dei thought leader intervistati da Doxa “la casa del futuro sarà una bolla di spazio tutta per sé, da ritagliare in uno spazio comune”.
Per quanto riguarda la tecnologia, la fantasia degli intervistati ha avuto modo di esprimersi in libertà e i risultati sono, tra gli altri, che il 78,5% di loro auspica una connessione continuativa a distanza con servizi di sicurezza (soccorso medico, vigilanza, ecc.).
Ciò che cambierà è il modo in cui la tecnologia verrà implementata nelle nostre case. La parola chiave sembra essere “endemico”: i tech device non saranno più accessori esterni, ma faranno parte del dna della casa, come un tavolo o una sedia ne fanno parte oggi.
A conferma dei risultati raccolti da Doxa, si può osservare che il telecontrollo degli impianti tecnologici è in forte crescita. Le utenze interessate sono le più diverse: il singolo alloggio, il patrimonio edilizio pubblico e privato, i palazzi-uffici, gli ospedali, gli impianti tecnologicamente complessi. Il tutto per gestire in real-time il funzionamento, assicurando all’utenza servizio, tempestività ed efficienza nella manutenzione.
Il telecontrollo degli impianti assicura indubbi vantaggi sia per l’utenza sia per il gestore del servizio. In particolare, è in grado di monitorare e gestire in tempo reale il comfort dell’ambiente, l’ottimizzazione dei consumi, controllare le operazioni di manutenzione, controllare più edifici su scala geografica, contabilizzare l’energia e inserire nuove utilities nel tempo.
L’utente ha la possibilità di verificare, in piena trasparenza, il servizio ricevuto in termini di corretta ed efficiente gestione energetica, riduzione dei costi e mantenimento del valore degli impianti tecnologici grazie a una puntuale e documentata manutenzione da parte del gestore. Per quest’ultimo, il telecontrollo degli impianti permette, tramite il colloquio bidirezionale tra la postazione di controllo e gli impianti controllati, di assicurare la gestione del personale preposto alla manutenzione ordinaria, ottimizzandone le necessità e i flussi temporali e finalizzando la presenza del personale su effettiva richiesta. Inoltre, i dati raccolti dalle apparecchiature di telecontrollo, opportunamente interpretati, determinano proposte di miglioramento degli impianti tecnologici, evidenziando necessità oggettive altrimenti difficilmente individuabili.
Gli impianti da telecontrollare sono quelli tecnologici presenti in un edificio. In particolare, in un edificio residenziale troviamo la centrale termica (generatori di
calore, circuiti caldi, acqua calda sanitaria, energia fornita alle utenze, sicurezze e verifica accesso personale preposto alla manutenzione), gli impianti comuni (ascensori, verde e garage) e le singola utenze (comfort ambiente).
Se ci spostiamo ora verso il settore industriale, possiamo notare molte analogie con il settore civile, ma anche varie differenze. Per esempio, gli edifici industriali sono da sempre forti consumatori di energia. L’introduzione di sistemi per la produzione di energie rinnovabili ha tuttavia modificato la situazione, rendendo gli edifici non più meri fruitori di energia, ma anche generatori. In più, quando viene connesso a una Smart Grid, l’edificio si inserisce in una dinamica di generazione/utilizzo dell’energia che dipende da numerosi fattori: tipologia dell’edificio, sua ubicazione, stagione, ora del giorno e così via.
D’altra parte, la Smart Grid richiede una maggiore efficienza energetica dei singoli edifici, normalmente ottenuta attraverso un sistema di supervisione e reti di sensori e attuatori. A ciò si aggiungono funzioni di monitoraggio che si basano sulla lettura remota dei contatori per la gestione dei dati sui consumi degli utenti; la trasmissione di tariffe agli utenti in tempo reale; il bilanciamento dinamico tra domanda e offerta di energia; il monitoraggio del funzionamento della rete e la gestione allarmi; l’ottimizzazione e il controllo distribuito della rete; e così via.
Questi requisiti richiedono una piattaforma IT applicata all’edificio, che permette di accumulare e e gestire i dati sui consumi degli utenti; di monitorare e gestire la rete; e di accedere ai dati e visualizzarli.
Nello stesso tempo, il continuo aumento dei costi energetici è un problema di primaria importanza. Per ottenere il massimo livello di efficienza energetica, in modo da contenere i costi, risparmiare energia e ottimizzare i consumi, è necessario conoscere quali sono i dati di funzionamento dell’impianto. Un sistema di Misura e Supervisione permette di tenere sotto controllo in ogni momento le grandezze elettriche negli edifici, mentre un Piano di Monitoraggio dell’energia permette di stabilire le grandezze ambientali ed energetiche dell’edificio-impianto da monitorare, la distribuzione spaziale delle misure stesse, i tempi di campionamento e i possibili output.
La definizione della griglia di misura si basa su alcuni passaggi fondamentali: la suddivisione dell’edificio in zone omogenee; la scelta dei locali di riferimento per ogni zona; la scelta del posizionamento della strumentazione all’interno dei locali di riferimento; l’individuazione dei flussi energetici da monitorare; la scelta del dettaglio della misura del singolo flusso energetico; il posizionamento della strumentazione atta alla misura dei flussi energetici.
I tempi di campionamento costituiscono un elemento cruciale per l’esito del monitoraggio, poiché influenzano l’incertezza di misura, i costi di monitoraggio e quindi la qualità e attendibilità degli output finali.
Infine, devono essere definiti i possibili output del processo di monitoraggio per poter valutare l’effettiva fattibilità del progetto. La scelta dei sensori in termini di quantità e qualità, l’accuratezza finale della misura e la trasmissione/acquisizione dei dati sono fortemente vincolati dall’uso finale che verrà fatto del dato.