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BUILDING AUTOMATION
tecnica
Marzo 2016
Automazione e Strumentazione
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giore di 300 lux allora le luci vengono automaticamente attivate.
Parallelamente all’implementazione del sistema di controllo, sono
state cambiate tutte le luci ad alto consumo (incandescenti) con
lampadine di pari potenza ma a basso consumo
[3]
.
L’analisi degli effettivi benefici a livello energetico, è stata effet-
tuata tramite l’utilizzo della procedura
International Performance
Measurement and Verification Protocol
(IPMVP)
[4]
della
Effi-
ciency Valuation Organization
(EVO). Tale procedura consiste nel
proiettare il consumo energetico della fase uno (pre-intervento auto-
mazione) nella fase due (post-intervento di automazione) mediante
correlazioni con le variabili monitorate. La differenza tra l’effettivo
profilo di consumo energetico dell’edificio e la proiezione del pre-
sunto consumo, rappresenta il risparmio energetico ottenuto e quindi
l’effettivo impatto del sistema di automazione
(cfr.
υ
figura 5
)
.
La valutazione del comfort interno è stata effettuata considerando il
diagramma psicrometrico definito dalla normativa Ashrae 55-2010
[5]
(cfr.
υ
figure da 7 a 10
)
, attraverso il quale vengono fornite
delle zone di comfort in funzione di differenti parametri (tipologia di
vestiario, velocità dell’aria, temperatura operativa, umidità specifica)
e stagioni (riscaldamento e raffrescamento). Il comfort viene consi-
derato accettabile se ogni punto definito con una propria temperatura
operativa e umidità specifica si trova all’interno della zona conside-
rata (in blu per raffrescamento e in rosso per il riscaldamento).
Risultati
Dai risultati del progetto SmartBuild si evince come l’utilizzo di
sistemi ICT in edifici pubblici permetta di ridurre notevolmente i
consumi energetici. Parte predominante del risparmio è ottenibile
attraverso il miglioramento delle prestazioni degli impianti termici.
Infatti nei nove casi oggetto di studio la riduzione del consumo ter-
mico varia da un minimo del 21% ad un massimo del 45%
[6]
. Tali
valori si riducono se si tengono in conto anche gli aspetti elettrici.
In questo caso, i risparmi sono meno virtuosi e riducono le percen-
tuali complessive di risparmio da un minimo di 12% ad un mas-
simo di 33%
(cfr.
υ
figura 6
)
. Di seguito si illustrano in dettaglio
le prestazioni di due casi studio:
Istituto agrario di San Michele
all’Adige
e
Centro per le Energie Rinnovabili (Cres)
in Grecia.
Essi rappresentano due edifici con la stessa destinazione d’uso ma
con performance differenti. Tra le cause di tale differenza è da anno-
verare la posizione geografica, infatti Cres è situato nell’area cli-
matica mediterranea con una richiesta energetica per riscaldamento
e raffrescamento di 43 kWh/m
2
, mentre l’istituto agrario di San
Michele è situato nella zona alpina meridionale dove per la tipolo-
gia di clima presente l’edificio richiede un consumo annuo di ener-
gia termica finale pari a 114 kWh/m
2
. Un secondo aspetto da tenere
conto è rappresentato dalla differente tipologia costruttiva adottata.
Infatti il caso studio italiano è un tipico edificio storico con un muro
massivo non isolato, un impianto di riscaldamento che sfrutta la rete
di teleriscaldamento mediante un proprio scambiatore di calorie e
un impianto di produzione del freddo esterno all’edificio collegato
ad un accumulatore termico. L’edificio greco, invece, ha un involu-
cro progettato e costruito usando i principi della bioclimatica, con
un sistema di generazione del calore a pompa di calore aria-acqua
della potenza di 15,5 kW
el
e un impianto fotovoltaico di 21,8 kWp.
Per quanto riguarda il consumo elettrico, c’è da sottolineare come
per il caso italiano l’utilizzo in continuo di frigoriferi utilizzati per
test nei laboratori al piano terra contribuisce a ridurre il consumo
termico a causa dell’elevata produzione di calore da parte dei dispo-
sitivi, a differenza del caso greco dove l’utilizzo della strumenta-
zione di laboratorio per test su pannelli fotovoltaici è generalmente
scostante durante l’anno e dipendente dalle commesse ricevute.
I risultati relativi all’Istituto agrario di San Michele all’Adige,
hanno identificato un’elevata potenzialità nel ridurre i consumi
termici per circa 21% di cui 9% attraverso l’ottimizzazione del
sistema impiantistico, e 12% attraverso l’installazione del sistema
di automazione in tutto l’edificio. La prima fase di monitorag-
gio ha infatti evidenziato un controllo del sistema di generazione
non ottimale con un funzionamento dell’impianto per 24 ore al
giorno 7 giorni su 7. Tale settaggio è stato modificato valu-
tando sia le caratteristiche dell’edificio che le problematiche del
comfort interno degli uffici, ottenendo come set finale l’accen-
sione dell’impianto dalle 5 alle 20 dal lunedì al venerdì. L’unione
con il sistema di automazione ha permesso inoltre di aumentare il
comfort interno per il 29% durante il periodo invernale e per il 6%
durante il periodo estivo
[7]
(cfr.
υ
figura 7 e figura 8
)
.
Nel centro di ricerca per le energie rinnovabili (Cres/GR), i risparmi
energetici ottenuti sono stati del 47%. Il 30% di tale risparmio
deriva dalla sostituzione di una vecchia pompa di calore con una
Figura 5 - Procedura di valutazione dei risparmi energetici secondo
International Performance Measurement and Verification Protocol (IPMVP)
Figura 6 - Confronto risparmi energetici (termici ed elettrici) per i casi studio
di San Michele all’Adige e Cres