Più comunicazione, meno energia!

Per raggiungere gli obiettivi legati al clima è necessario ridurre le emissioni di carbonio degli edifici, responsabili del 36% delle emissioni e del 40% del consumo energetico nell’UE. Tra questi, i climatizzatori sono i dispositivi che consumano maggiormente.

 

La direttiva UE 2018/844 dispone che tutti gli edifici commerciali (ad es. uffici, attività commerciali e hotel) che dispongono di impianti di riscaldamento o di ventilazione, con una potenza superiore a 290 kW, debbano dotarsi entro il 2025 di un sistema di automazione e controllo dell’edificio. Il limite minimo di 290 kW di potenza per gli impianti di riscaldamento riguarda all’incirca un hotel con 200 camere o un ufficio con 3000 m2 di superficie o 300 dipendenti.

Il sistema di Building Automation deve essere in grado di monitorare continuamente il consumo energetico, registrarlo, analizzarlo e permettere modifiche. Inoltre, la tecnologia di building automation deve collegare in rete i diversi sistemi e applicazioni, ad es. il controllo dell’illuminazione, la registrazione dei dati dei contatori, i sistemi di riscaldamento, ventilazione e di climatizzazione nonché le stazioni di ricarica per i veicoli elettrici.

Con il marchio Intesis, HMS Networks offre gateway idonei, che permettono l’integrazione e il collegamento in rete dei sistemi elettronici dell’edificio.

Tre in uno: integrazione del controllo dell’illuminazione, stazioni di ricarica e contatori di corrente nei supermercati

Ad esempio, è stata realizzata una soluzione completa di integrazione per una catena di supermercati spagnola. Oltre al controllo dell’illuminazione, la tecnologia di building automation, basata su Modbus, ha riguardato anche le stazioni di ricarica per i veicoli elettrici ed i contatori di corrente.

Integrazione del controllo dell’illuminazione DALI 2.0
Tale progetto richiedeva l’integrazione del controllo dell’illuminazione, basato sul protocollo DALI 2.0, nella tecnologia di building automation, basata su Modbus, per la catena di supermercati, che già controllava e regolava molti altri dispositivi come gli impianti di climatizzazione, i banchi frigo, ecc.

Il cliente doveva affrontare uno dei problemi più frequenti, riscontrati nei progetti di integrazione: conciliare i diversi protocolli e controllare i vari dispositivi. Ha scelto la soluzione Intesis, poiché HMS Networks con il portafoglio Intesis copre tutti i protocolli comuni per la building automation, come ad esempio DALI, M-Bus, BACnet, KNX, LON o Modbus, e con il convertitore di protocollo può combinare due protocolli a scelta.  Per il controllo dell’illuminazione dei supermercati si è optato per l’integrazione con il convertitore del protocollo DALI, in grado di convertire il protocollo DALI verso Modbus. Il convertitore di protocollo supporta inoltre il controllo indirizzato dei dispositivi DALI. Utilizzando il convertitore di protocollo DALI, l’installazione nel sistema DALI è stata integrata in modo semplice. Tuttavia, era solo il primo passo: l’integrazione del controllo dell’illuminazione nel sistema globale dveva prima di tutto ottimizzare il consumo energetico. Perciò per il cliente era ugualmente molto importante che il controllo dell’illuminazione tenesse conto della luce naturale a seconda dell’orario diurno e che nel caso ci fosse una buona illuminazione naturale venisse automaticamente ridotta o spenta completamente la luce artificiale. È stato così possibile ottenere un ulteriore risparmio energetico, poiché il controllo dell’illuminazione è stato abbinato agli orari di apertura del supermercato. Un altro aspetto importante per il cliente era la possibilità di definire i diversi settori per i quali fosse possibile utilizzare scenari di illuminazione diversi.  Con l’integrazione del controllo dell’illuminazione DALI, il cliente ha potuto ottenere un risparmio energetico sull’illuminazione pari al 33% per ogni supermercato.

Integrazione delle stazioni di carica con capacità OPCC

In Spagna la legge prescrive che i supermercati forniscano anche un determinato numero di stazioni per la ricarica dei veicoli elettrici. Le stazioni di ricarica comunicano tramite il protocollo OPCC. Per ottimizzare il consumo energetico, la catena di supermercati ha voluto integrare anche le stazioni di ricarica nel sistema centrale Modbus. Solo in questo modo è possibile evitare i picchi di potenza e ottimizzarne la gestione. Anche questo requisito è stato soddisfatto con un convertitore di protocollo Intesis, che converte il protocollo OPCC verso Modbus e viceversa.

Integrazione del contatore di corrente

L’ultimo elemento mancante nel progetto d’integrazione era la registrazione dei dati del contatore di corrente nei supermercati. Ogni supermercato ha un contatore di corrente principale per tutte le aziende che offrono servizi municipalizzati, dove viene calcolato il consumo di corrente dell’intero supermercato. Inoltre, il gestore dei supermercati ha installato nei suoi locali un contatore di corrente per monitorare il consumo di corrente dei singoli settori, ad es. i congelatori, i banchi frigo, l’illuminazione, ecc. Questi contatori di corrente comunicano tramite M-Bus. Come per il resto del progetto, questi dovevano essere integrati nel sistema centrale Modbus della catena di supermercati, in modo da riconoscere precocemente i consumi superiori alla media. Con il convertitore di protocollo Intesis da M-Bus a Modbus, anche questa integrazione è stata conclusa facilmente, soprattutto perché il convertitore di protocollo è in grado di scansionare e riconoscere automaticamente i contatori M-Bus ed i loro registri

Controllo degli impianti di climatizzazione per una catena di negozi al dettaglio

 

Negozi climatizzati sono un must per un’esperienza di acquisto positiva. Purtroppo gli impianti di climatizzazione rientrano tra i dispositivi con il maggior consumo energetico all’interno degli edifici. Per questo una catena di negozi di moda, presente a livello internazionale, con sede in Spagna ha voluto ridurre il consumo di energia dovuto alla climatizzazione, mantenendo lo stesso comfort per i clienti. Poiché nel commercio al dettaglio, Modbus è il protocollo più diffuso, era necessaria una soluzione che potesse integrare il protocollo proprietario dell’impianto di climatizzazione in Modbus. La catena di negozi al dettaglio ha trovato la giusta soluzione, grazie alle interfacce AC Intesis di HMS Networks. Le interfacce AC sono gateway in grado di integrare gli impianti di climatizzazione dei più importanti produttori nei comuni sistemi di building automation. Le interfacce AC supportano KNX, BACnet e Modbus. Sono disponibili anche le soluzioni wireless. Nel caso della catena di moda è stato utilizzato un gateway Modbus. In relazione agli impianti di climatizzazione, le interfacce AC supportano i protocolli proprietari dei produttori leader nel settore per gli impianti di climatizzazione, come ad esempio Daikin, Toshiba, Samsung, Mitsubishi, ecc. L’obiettivo era di poter controllare e monitorare centralmente gli impianti di climatizzazione di tutti i negozi riducendo così complessivamente il consumo di energia. Con l’integrazione delle interfacce AC è stato possibile implementare diverse misure per il risparmio energetico. Ad esempio, è stata abbassata la temperatura degli impianti di climatizzazione ad un livello minimo per poter limitare il consumo di energia. Inoltre si è tenuto conto degli orari di apertura dei singoli negozi al fine di impedire il funzionamento degli impianti di climatizzazione al di fuori degli orari di apertura. In tal modo il consumo energetico è stato ridotto sensibilmente. La catena di moda ha beneficiato anche di altri vantaggi: ad esempio, gli allarmi e i malfunzionamenti che si verificano durante il funzionamento degli impianti di climatizzazione convergono centralmente, fattore indispensabile per la manutenzione regolare ma anche per la risoluzione dei guasti. Un esempio tipico è la sostituzione dei filtri negli impianti di climatizzazione. Con il tempo sul filtro si raccoglie polvere, la quale rende più difficile il passaggio dell’aria, che a sua volta aumenta il consumo di corrente. Con l’integrazione degli impianti di climatizzazione, tali guasti vengono ora riconosciuti e possono essere risolti rapidamente. Inoltre, gli impianti di climatizzazione se ben mantenuti consumano solitamente meno energia, poiché possono operare nel loro intervallo ottimale. Con le interfacce AC, la catena di negozi ha sfruttato pienamente il potenziale degli impianti di climatizzazione per il risparmio energetico. Le interfacce offrono ancora un ulteriore vantaggio. Integrando gli impianti di climatizzazione nella tecnologia di building automation, basata su Modbus, è possibile che questi interagiscano con altri sistemi, come ad esempio il sistema di allarme antincendio. Questo è importante in caso di incendio dato che la direttiva europea per la sicurezza esige che in caso di incendio, gli impianti di climatizzazione debbano essere immediatamente spenti. In questo modo si evita che gli impianti di climatizzazione alimentino il fuoco fornendo ulteriore ossigeno

Integrazione del riscaldamento, ventilazione e climatizzazione negli hotel

 

Il gestore di un hotel a 5 stelle di Monaco aveva già dotato le sue 280 stanze e suite con impianti di climatizzazione HITACHI, un regolatore di ambienti basato su Modbus e un termostato di un produttore terzo. Era presente anche un controllo centralizzato degli impianti di climatizzazione. Tuttavia i tempi di reazione del sistema erano troppo elevati. Una grave mancanza per un hotel a 5 stelle, dove gli ospiti si aspettano di ricevere il massimo comfort. Questo significa che gli impianti di climatizzazione devono reagire prontamente quando vengono accesi o spenti, ma non era purtroppo questo il caso. Pertanto, l’albergatore ha voluto installare un controllo locale a livello delle camere, in modo che i comandi del termostato raggiungessero immediatamente l’impianto di climatizzazione. Poiché l’hotel è rimasto aperto durante il progetto d’integrazione, un requisito fondamentale era l’implementazione, la più rapida possibile, del progetto con il minimo disagio per l’attività dell’hotel. Inoltre, l’albergatore era interessato anche ad aspetti quali il funzionamento silenzioso degli impianti di climatizzazione ed il controllo ottimale della temperatura per assicurare il massimo livello di comfort. HMS Networks aveva la soluzione adatta per soddisfare i requisiti dell’albergatore,  grazie all’interfaccia AC, capace di integrare i sistemi HITACHI VRF nella rete Modbus.  Attraverso l’interfaccia AC, il regolatore di ambienti, basato su Modbus, può comunicare con l’impianto di climatizzazione HITACHI. Per il regolatore di ambienti l’interfaccia AC è un Modbus-Slave, in grado di supportare tutti i sistemi comuni di controllo per gli impianti di climatizzazione. Tramite l’interfaccia AC, il climatizzatore può ad esempio essere acceso o spento. Sempre attraverso l’interfaccia AC è possibile impostare ugualmente la temperatura della stanza, la modalità di funzionamento (raffreddamento, ventilazione, deumidificazione), la velocità del ventilatore e la posizione delle alette. Inoltre, permette l’accesso agli allarmi e alle informazioni di manutenzione. I processi di check-in/check-out possono essere collegati all’impianto di climatizzazione tramite la tecnologia di controllo dell’edificio per migliorare il comfort degli ospiti e ottimizzare i consumi energetici. L’albergatore può ad esempio definire già al momento della prenotazione quando il climatizzatore può iniziare a raffreddare automaticamente, in base al giorno di arrivo dell’ospite. Allo stesso modo può essere impostato quando il climatizzatore deve spegnersi, a seconda del giorno di partenza dell’ospite. In questo modo si garantisce l’uso del climatizzatore solo quando la camera è occupata, portando a una riduzione significativa del consumo energetico. Naturalmente, durante il loro soggiorno presso l’hotel, gli ospiti possono impostare la temperatura desiderata tramite il regolatore della camera e possono anche accendere o spegnere il climatizzatore. L’interfaccia AC è compatta, viene montata su guida din e non richiede un’alimentazione esterna, in quanto si alimenta tramite il climatizzatore. In questo modo l’installazione e la messa in servizio sono molto semplici e l’attività dell’hotel non è stata turbata in alcun modo dall’implementazione del progetto.

Conclusione

La Building Automation contribuisce in modo importante all’incremento dell’efficienza energetica degli edifici e al raggiungimento degli obiettivi relativi al clima. In particolare le unità di comando dei dispositivi di riscaldamento, ventilazione e di climatizzazione assumono un ruolo importante. Con le interfacce AC del marchio Intesis, gli impianti di climatizzazione vengono integrati nella tecnologia di controllo degli edifici in modo semplice e senza intoppi.

Ulteriori informazioni su: www.intesis.com

Autore: David Garcés è Deputy Director della Business Unit Intesis presso HMS Networks

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