Ottimizzare i sistemi HVAC con nuove tecnologie digitali
Algoritmi e IoT in Cloud migliorano edifici di PA e terziario
Ottimizzare i sistemi HVAC con nuove tecnologie digitali
Algoritmi e IoT in Cloud migliorano edifici di PA e terziario
Ottimizzare i sistemi HVAC con nuove tecnologie digitali
Algoritmi e IoT in Cloud migliorano edifici di PA e terziario
Gli edifici sono responsabili del 40% dei consumi energetici europei e del 36% delle emissioni di CO2. Renderli più efficienti, e dunque più sostenibili, è una sfida fondamentale per poter raggiungere gli obiettivi europei di neutralità climatica.
Attraverso la revisione della direttiva Energy Efficiency Directive (EED), che introduce obiettivi di efficienza energetica per gli stati membri, l’UE si concentra soprattutto sui settori dall’elevato potenziale di risparmio energetico e sul settore pubblico, per cui vengono definiti livelli di riduzione dei consumi di energia primaria e finale sempre più sfidanti.
Strettamente connessa alla EED è la revisione di un’altra direttiva europea, la cosiddetta EPBD, acronimo di Energy Performance of Buildings Directive, strumento legislativo fondamentale per promuovere il rendimento energetico degli edifici e favorire il rinnovamento all'interno dell'UE.
Il digitale si pone al centro di questa profonda trasformazione dell’edilizia. Se è vero, infatti, che gli edifici hanno un enorme potenziale di efficientamento, è vero anche che grazie alla digitalizzazione e all’innovazione si può finalmente mettere a frutto quel potenziale senza interventi di ristrutturazione e riqualificazione invasivi.
Inoltre, monitoraggio ed efficientamento energetico rientrano tra i vantaggi del Piano Nazionale Transizione 4.0 favorendo gli interventi tramite credito d’imposta e benefici fiscali.
Il digitale come driver dell’efficienza energetica
Algoritmi in Cloud e Internet of Things (IoT) permettono di ottimizzare le performance energetiche degli edifici in diversi modi. Innanzitutto, raccogliendo una poderosa quantità di dati non solo energetici ma anche di comfort ambientale: oltre ai consumi di energia termica ed elettrica, quindi, è possibile raccogliere per esempio dati di temperatura interna ed esterna di un edificio, di umidità dell’aria e di concentrazione di CO2. Dati che vengono quindi misurati, analizzati e monitorati per rendere il sistema HVAC di un edificio più efficiente, rispettando le condizioni di comfort al proprio interno.
In altre parole, grazie agli strumenti digitali è possibile effettuare controlli mirati e, attraverso logiche data-driven avanzate, regolare e ottimizzare i sistemi di riscaldamento, ventilazione e raffrescamento (HVAC), che da soli costituiscono una delle più importanti voci di consumo energetico di un edificio. Sistemi HVAC più automatizzati, connessi e sostenibili permettono di ridurre i propri consumi e costi energetici, controllare in modo più accurato il comfort interno, assicurare la vivibilità degli ambienti interni dell’edificio e ridurre il tempo da dedicare al controllo degli impianti.
HVAC Optimizer, esempio concreto di come Algoritmi in Cloud migliorano l’efficienza energetica degli edifici
Una soluzione che si rivolge a edifici medio-grandi e catene multi-sito (per esempio centri commerciali, ospedali, GdO, centri logistici, ecc.) e che garantisce un risparmio fino al 30% della spesa energetica è HVAC Optimizer powered by Enerbrain, un servizio di Edison NEXT che si basa su un sistema IoT sviluppato dalla scale-up torinese dell’energy-tech. Attraverso l’IoT, una piattaforma dati in Cloud e algoritmi avanzati, il servizio permette di gestire in modo ottimale gli impianti di climatizzazione gli edifici e garantire una migliore efficienza energetica mantenendo le condizioni interne desiderate, grazie al controllo da remoto del sistema di regolazione degli impianti di HVAC.
Si tratta di una soluzione flessibile che si integra facilmente con qualsiasi impianto e sistema Building Management System (BMS) esistente, migliorandone le prestazioni. Le possibilità di implementazione della soluzione prevedono sistemi di monitoraggio energetico e ambientale che, da un lato, consentono la raccolta dei dati di consumo energetico e delle condizioni ambientali interne tramite sensori e misuratori energetici, dall’altro permettono l’elaborazione e la visualizzazione dei dati per una loro analisi con il fine di identificare e adottare strategie di ottimizzazione ad hoc. A questi si aggiungono le soluzioni di efficientamento dei sistemi HVAC, che prevedono, da un lato la possibilità di impostare i setpoint ambiente interni tramite una semplice interfaccia Web App per tutte le aree desiderate, e, dall’altro, l’ottimizzazione delle logiche di regolazione esistenti, riducendo così la relativa spesa energetica.
Come funziona HVAC Optimizer?
Il primo step consiste nell’identificare la tipologia di intervento da applicare all’edificio. Una volta scelta la soluzione adeguata, il sistema di monitoraggio installato è in grado di acquisire i parametri ambientali e i consumi energetici dei sistemi HVAC relativi all’edificio che vengono raccolti da sensori wireless e misuratori. Questi dati vengono poi inviati all’Algoritmo in Cloud che li utilizzerà per migliorare il funzionamento dell’impianto HVAC o dei singoli elementi grazie a logiche di ottimizzazione, mantenendo contemporaneamente i set point ambientali desiderati.
L’algoritmo definisce la regolazione degli elementi in campo, andandosi a integrare con i sistemi di controllo e comunicazione già esistenti, agendo ad esempio su cicli di accensione, modulazione e spegnimento degli impianti HVAC per mantenere condizioni interne ottimali riducendo i costi energetici.
Ciò consente una regolazione ottimizzata in tempo reale e, tramite la Web App, si ha la possibilità di visualizzare, analizzare e impostare i setpoint di gestione degli impianti. La Web App permette di visualizzare e localizzare il parco degli edifici e le aree dei siti, oltre a monitorare temperatura, livello di CO2 e umidità. Inoltre, consente di visualizzare i dati di tutte le tipologie di consumi, sia in tempo reale, sia per un determinato periodo di analisi opportunamente scelto.
Grazie poi alla visualizzazione del quadro sinottico degli ambienti, è possibile realizzare un’analisi suddividendo gli edifici per aree e reparti. Infine, è possibile anche visualizzare le metriche dei diversi vettori (energia elettrica ed energia prodotta da fonti rinnovabili, gas, energia termica, acqua) e il loro andamento nel tempo.
I benefici della digitalizzazione dei sistemi HVAC
I benefici che si possono ottenere sono numerosi: si va dalla gestione automatizzata che consente di ridurre il tempo da dedicare all’impianto, al minor consumo di energia grazie alla modifica automatica dei set-point degli impianti HVAC; dal miglioramento del comfort ambientale interno grazie a monitoraggio e settaggi di temperatura e umidità; fino alla continuità di funzionamento grazie alla possibilità di installare HVAC Optimizer senza dover interrompere l’utilizzo del precedente sistema HVAC.
Inoltre, se la struttura su cui viene installata questa soluzione rientra in una Comunità Energetica Rinnovabile (CER), si può sfruttare HVAC Optimizer anche per monitorare l’energia condivisa dal proprio edificio con la CER, ovvero la quantità di energia elettrica che usufruisce dell’incentivo dedicato alla CER.
HVAC Optimizer, un’opportunità per gli edifici della Pubblica Amministrazione e del terziario
In base alle nuove norme europee previste dalla revisione della direttiva efficienza energetica, la PA è tenuta a dare il buon esempio nei prossimi anni: è previsto, infatti, un obbligo specifico per il settore pubblico di conseguire una riduzione annuale del consumo energetico di quasi il 2%. Inoltre, gli Stati europei sono tenuti a ristrutturare ogni anno almeno il 3% della superficie totale degli immobili di proprietà di enti pubblici.
L’efficientamento energetico è una sfida importante anche per il terziario, soprattutto per ospedali, strutture socio-sanitarie, grande distribuzione organizzata, centri commerciali o grandi strutture alberghiere, vale a dire per i grandi soggetti di questo settore che devono garantire sempre un certo livello di comfort degli ambienti interni.
Un esempio virtuoso: l’ospedale di Saronno
All’interno dell’ospedale di Saronno, che si estende su una superficie di 44mila mq, è stato eseguito un intervento di miglioramento dell’efficienza energetica del sistema HVAC per garantire un elevato livello di comfort a pazienti e operatori.
Grazie a HVAC Optimizer è stato efficientato l’impianto già esistente attraverso l’implementazione di un sistema di monitoraggio e l’attuazione per il controllo automatico di ventilazione e riscaldamento, cui si è aggiunto il design di una dashboard per il monitoraggio costante dei dati.
L’intervento ha prodotto un risparmio annuale del 5% di gas naturale relativo al perimetro dell’intervento, permettendo di risparmiare circa un mese di consumi gas.
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