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Gestione energetica con KNX: Parte 1 – misurazione e monitoraggio

Nella Parte 1 di questa serie in due parti, Yasmin Hashmi chiede ai membri di KNX la loro opinione sulle sfide affrontate dalla community KNX nella realizzazione di edifici a maggiore efficienza energetica e le soluzioni proposte dalle loro aziende in termini di misurazione e monitoraggio.

Alla luce del cambiamento climatico, dell’incertezza energetica e del fatto che gli edifici consumano ~40% dell’energia del globo, la gestione energetica degli edifici è più che mai essenziale. Esistono molti modi per realizzarla, tuttavia, considerando gli elementi fondamentali, le due cose più ovvie da fare sono a) valutare la quantità utilizzata per conoscere il proprio impatto e b) monitorare eventuali presenze in modo da potere spegnere gli impianti non necessari. Chiaramente, questa è la versione semplicistica, in quanto la situazione può essere molto più complessa.

Robert Zizlsperger, Head of KNX Room Systems per Siemens AG, spiega che il segreto della gestione dell’efficienza energetica in un edificio è partire da ogni stanza.

“Gli utenti si aspettano buone condizioni di illuminazione, livelli di temperatura gradevoli e aria fresca sul posto di lavoro o a casa. Un sistema per il controllo delle stanze correttamente progettato e configurato fornisce tali condizioni quando la stanza o lo spazio è occupato. Quando non c’è nessuno, l’illuminazione si spegne e la temperatura si abbassa da livello “comfort” a livello “pre-comfort” durante il giorno e alla “modalità notte” dopo ore. La ventilazione viene attivata e controllata in base al livello di CO2 della stanza. I moderni rilevatori di presenza, con sensori di temperatura e CO2, gestiscono illuminazione, temperatura e qualità dell’aria, fornendo le condizioni desiderate nella stanza con efficienza energetica elevata. Riducendo il fabbisogno energetico nello spazio si ridimensiona il consumo energetico negli impianti centrali di condizionamento e riscaldamento/raffreddamento. Ciò influisce anche sull’energia elettrica necessaria per questi impianti centrali. Riepilogando, il controllo smart delle stanze è la base dell’edificio smart e la progettazione energetica del controllo della stanza con moderni rilevatori di presenza influirà sui costi operativi e sull’uso di energia di un edificio.”

Siemens UP 258D51 è un esempio di moderno rilevatore di presenza per controllo HVAC e illuminazione, che fornisce la misurazione e il monitoraggio di umidità relativa, CO2, luminosità e temperatura.

www.siemens.com

Peter Janke, Amministratore delegato di Lingg & Janke, osserva che maggiore è il numero di architetti, progettisti e installatori che collaborano a un progetto, maggiore è la conoscenza condivisa e l’efficienza energetica raggiungibile. Ovviamente, un requisito essenziale della gestione energetica è la capacità di misurarne in primo luogo il consumo, per cui Peter ci segnala i prodotti di misurazione KNX della gamma Lingg & Janke.

“Offriamo una gamma di contatori di vari produttori per supporti diversi. Ciò significa che abbiamo contatori per elettricità, calore (acqua calda), acqua e gas. Tutti i contatori sono dotati di interfacce KNX di nostra produzione, conformi al nuovo standard KNX Secure. I dati di misurazione possono essere quindi trasmessi in sicurezza, in forma crittografata, in modo da non potere essere letti né manipolati dagli hacker.”

I prodotti di misurazione smart Lingg & Janke KNX comprendono contatori (L-R) per elettricità, calore, acqua e gas, ciascuno con interfaccia conforme a KNX Secure.

www.lingg-janke.de

Javier Aguirre Estalella, Global Sales Manager di Zennio esprime l’esigenza di una migliore comunicazione tra regolamento e certificazione.

“Certificazioni come BREEAM o LEED hanno un’enorme rinomanza a livello mondiale, eppure i regolamenti internazionali, nazionali (e persino locali) possono spesso differire. Sono concentrati in prevalenza su isolamento e produzione di energia, ma non su controllo e utilizzo dell’energia stessa. Potremmo avere il sistema di produzione termica più efficiente sul mercato ed essere A+ anche tenendo tutte le finestre aperte in inverno! Spesso le certificazioni si occupano di questo meglio dei regolamenti e valutano effettivamente cosa accade con l’impianto di riscaldamento quando una finestra è aperta. In breve, i regolamenti edilizi a livello mondiale trarrebbero beneficio da un approccio più olistico al percorso dell’energia all’interno di un edificio.”

Javier continua, “Sapere quanta energia si utilizza e dove, è in assoluto il primo step. Per questo, abbiamo alcuni dispositivi KNX specifici per il monitoraggio energetico, come KES Plus, KCI 4 S0 o KEM, che forniscono dati reali sul consumo al bus KNX. Sapendo ciò che accade, possiamo agire per ridurre al minimo lo spreco di energia. Ciò si ottiene di solito con un semplice logica. Cosa accade quando si apre una finestra, quando una stanza è vuota o surriscaldata dal sole diretto? Si può facilmente tenere conto di queste situazioni utilizzando i moduli logici presenti nella maggior parte dei nostri dispositivi, in modo da eliminare la necessità di un dispositivo logico supplementare.”

Per quanto concerne esempi significativi di implementazione nel mondo reale, Javier suggerisce di “Prendere uno qualsiasi degli hotel completati dai nostri partner in tutto il mondo. Il Catalina Plaza a Las Palmas è uno dei miei preferiti, in quanto la politica applicata alle stanze elimina in pratica lo spreco energetico e i gestori sanno quanta energia utilizza ogni ospite; d’altra parte, anche gli ospiti sono informati in tempo reale della loro efficienza energetica.”

Il Catalina Plaza si presenta come il primo albergo cittadino sostenibile a Las Palmas de Gran Canaria. Oltre a pannelli solari e verdure prodotte in loco, utilizza la tecnologia Zennio KNX per gestire e controllare l’uso di energia.

www.zennio.com

Dr.-Ing. Michael Schuster, CEO di Enertex Bayern GmbH sostiene che semplificare l’ottimizzazione del consumo di energia rinnovabile prodotta in loco sia il compito più impegnativo per ridurre il fabbisogno energetico degli edifici, inclusi sistemi di storage e veicoli elettrici.

“Dobbiamo rendere il sistema di gestione energetica facile da utilizzare, altrimenti non raggiungerà mai il cliente finale, per quanto il suo funzionamento sia efficiente. Il nostro Enertex KNX SmartMeter misura correnti e tensioni, distorsione armonica e potenza in 4 quadranti con precisione elevata nel range di 2mA – 85A e 10mA – 630A. Questa unità è l’input base del nostro EibPC², un dispositivo completamente programmabile che comprende applicazioni pronte all’uso per rendere tutto molto semplice e diretto. Abbiamo per esempio applicazioni che collegano le wallbox di carica dei veicoli di KEBA e Ego, in abbinamento alla misurazione di energia solare prodotta in loco con un sistema integrato pronto all’uso Enertex KNX Smartmeter. Sono sistemi molto usati dai nostri clienti, oltre a esempi ottimizzati e molto adattati.”

Un contatore KNX come Enertex KNX SmartMeter 85A misura la potenza effettiva direttamente sull’alimentazione pubblica e su qualsiasi altro dispositivo bus come Enertex EibPC² può utilizzare queste informazioni per accendere l’attuatore della lavatrice, per esempio, o ricaricare l’auto quando c’è il sole.

www.enertex.de

Marek Kozlak, Fondatore e CEO di SIMLAB intende ridurre il consumo di combustibili fossili fornendo una gestione energetica equilibrata e ottimizzando il consumo energetico in automatico.

“Il principale responsabile del maggiore fabbisogno di elettricità negli edifici è correlato al riscaldamento globale, che produce un incremento della domanda di raffreddamento. Il nostro sistema operativo domestico digital twin SIM-ON è stato presentato come prima soluzione KNX IoTech. Abbiamo sviluppato una piattaforma di comunicazione unificata che utilizza controller come il server API KNX IoT di terze parti Schneider Electric per accedere a ogni edificio supportato da KNX. Utilizzando questo collegamento a ponte, SIM-ON è in grado di raccogliere informazioni da tutti i dispositivi compatibili KNX e dai relativi dati di stato per visualizzarli in una scansione 3D della struttura. Aggiunge connettività alle installazioni KNX a tempo di record, offrendo una nuova dimensione di controllo e interazione. Una visione chiara del consumo elettrico di tutti i dispositivi è visibile nell’interfaccia spaziale, con uno strumento analitico che consente all’utente di ottimizzare la gestione energetica del sistema.”

Marek aggiunge che “SIM-ON sarà dotato di algoritmi AI che richiederanno o gestiranno in toto i dispositivi in termini di riduzione del consumo energetico. Il sistema informativo sarà in grado di suggerire azioni specifiche all’utente (per es. diminuire la temperatura di 1°C in una giornata calda) o modificare automaticamente le impostazioni, in base delle funzioni attivate.”

Esempio di display digital twin SIM-ON che fornisce interazione con dispositivi controllati da KNX e informazioni sul loro consumo energetico.

www.simlabinc.com

Nella Parte 2, esamineremo l’espansione della connettività di KNX per ottimizzare l’efficienza energetica.

Yasmin Hashmi dirige il magazine KNXtoday

www.knxtoday.com

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