TERMOAUTONOMO WIRELESS PRESENTAZIONE E DATI SPERIMENTALI

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1 TERMOAUTONOMO WIRELESS PRESENTAZIONE E DATI SPERIMENTALI

2 INTRODUZIONE Qualunque sistema di termoregolazione e di contabilizzazione individuale, genera un risparmio energetico unito ad un buon comfort, solo se l'utilizzatore può usarlo nel suo appartamento con grande comodità, per adattarlo facilmente alle sue esigenze. L'esame è stato fatto su più di 100 utilizzatori, con le più diverse caratteristiche. Per poter ottimizzare Comfort e Risparmio energetico, sono risultate indispensabili alcune esigenze, considerate importanti dagli utilizzatori. Per realizzare queste esigenze, gli utenti hanno preteso la massima comodità. Le Comodità più richieste sono state : GESTIRE IL RISCALDAMENTO CON DIVERSE TEMPERATURE NELLA GIORNATA :Quasi tutti gli utenti esigono un riscaldamento rinforzato al risveglio delle prime ore del mattino, soprattutto nei bagni. Dopo queste ore è sufficiente una temperatura normale o ridotta se non si è in casa. Durante il resto della giornata i comportamenti si fanno i più svariati possibili. Durante la notte vi è quasi sempre un abbassamento condominiale del riscaldamento, anche se molti preferirebbero deciderlo personalmente : vi sono casi di persone disabili, bambini o ammalati. Gli utenti hanno richiesto anche la possibilità di poter avere diverse temperature nei diversi locali, raggruppati o meno a zone. GESTIRE IL RISCALDAMENTO CON DIVERSI PROGRAMMI NELLA SETTIMANA : Questa esigenza nasce soprattutto quando qualche appartamento è usato come ufficio o studio professionale.

3 ABBASSARE IL RISCALDAMENTO IN CASO DI ASSENZA TEMPORANEA : Quando l'utilizzatore si assenta per qualche giorno (week-end o altro) vuole abbassare o spegnere il riscaldamento, con riaccensione automatica un po' prima del suo rientro, per trovare l'appartamento già caldo. USO DI SEMPLICI MEZZI DI TELEACCENSIONE : In alcuni casi l'utente ha richiesto la possibilità di tele accendere il riscaldamento del suo appartamento, mediante l'invio di un SMS (messaggino con il cellulare). Questa è un'esigenza soprattutto per gli appartamenti abitati saltuariamente. FACILITA' DI ALZARE O ABBASSARE TEMPORANEAMENTE IL PROPRIO RISCALDAMENTO: è l'esigenza di poter alzare o abbassare temporaneamente il riscaldamento di tutto l'appartamento, con un'unica e semplice manovra. Il sistema TERMOAUTONOMO WIRELESS, conosce in ogni momento la richiesta globale di calore di tutto l'edificio. Conoscendo questa richiesta, può comandare in modo automatico il funzionamento della centrale termica per ottimizzare sia il servizio che il risparmio energetico. Non è più la centrale termica che decide come deve funzionare il riscaldamento, ma è tutto il complesso delle richieste termiche condominiali che controlla automaticamente quello che deve fare la centrale termica. Chi comanda non è più la centrale termica, ma è il complesso degli utilizzatori. Il Master UCX 608, montato in centrale termica, conosce in ogni momento la situazione d'uso dell'impianto di riscaldamento da parte di tutti gli inquilini, e può perciò controllare la generazione di calore e la distribuzione da parte della centrale termica. In questo modo si ottimizza sia il comfort che il risparmio energetico.

4 I controlli principali sono : MODULAZIONE DELLA VELOCITA' DELLA POMPA A GIRI VARIABILI dell'impianto. UCX 608 è fornito di un'uscita Volt capace di pilotare la velocità di una pompa a giri variabili, per modulare velocità e portata in modo proporzionale al numero di radiatori aperti in ogni momento. SPEGNIMENTO DEL BRUCIATORE QUANDO MANCA RICHIESTA DI RISCALDAMENTO oppure è molto bassa. COMANDO DI ANTIGELO AD UN REGOLATORE CLIMATICO COSTER, quando non serve calore all'edificio. POSSIBILITA' DI ADATTARE LA REGOLAZIONE CLIMATICA alle vere necessità dell'edificio. COMANDO DI PROLUNGAMENTO STAGIONE DI RISCALDAMENTO, se il freddo prosegue COMANDO RISCALDAMENTO DI EMERGENZA PER TUTTO IL CONDOMINIO

5 RISPARMIO ENERGETICO Il sistema di termoautonomia in impianti centralizzati a radiatori è stato provato in parecchi condomini esistenti con almeno 20/30 anni di età. Dai field test eseguiti in più condomini sono stati rilevati i coefficienti d'uso in più stagioni : quasi tutti gli stabili hanno rilevato un coefficiente d'uso condominiale stagionale medio dal 30 al 50%. Infatti mediamente i radiatori aperti non sono stati più del 30/50% di quelli presenti. Gli inquilini avevano mantenuto una temperatura ambiente media stagionale intorno ai 21 C, stando attenti a non sprecare calore. Questi bassi coefficienti d'uso non possono essere spiegati solo con la voglia di risparmio, anche se ha avuto il suo peso. La ragione vera è nel progetto termico troppo abbondante che è stato fatto a suo tempo, per evitare problemi, visto che non c'erano ragioni di risparmio energetico. Una seconda ragione sta nel fatto che per accontentare tutti gli inquilini, e per evitare lamentele, la temperatura climatica dei radiatori, viene tarata sempre piuttosto abbondante. Questo spiega l'eccessivo calore che si ha in un appartamento non regolato localmente da un sistema di termoautonomia. Spesso l'utente deve aprire le finestre per eliminare un po di calorie. Un'altra ragione è che nei sistemi non regolati non si tiene conto delle fonti di calore estranee ai radiatori, come luci, irraggiamento solare, elettrodomestici, persone presenti e calore che proviene dalla cucina. Tutto questo calore da altre fonti, può essere una quota parte molto importante, di cui il sistema di termoregolazione locale tiene conto, limitando automaticamente l'emissione di calore dei radiatori.

6 Un esempio chiarirà meglio la questione : Supponiamo che l'appartamento abbia bisogno di un calore pari a 100 per mantenere i 21 C A suo tempo il progettista ha aumentato almeno del 30% i radiatori, per stare più tranquillo : l'emissione dei radiatori va a 130 Per accontentare tutti, la regolazione climatica viene aumentata almeno di 2 C di temperatura ambiente. Ogni grado centigrado di temperatura ambiente in più è pari al 7% in più di calore ai radiatori : 2 C vuol dire 14% in più. Il 130 precedente aumenta del 14 %, portandosi a 150. Quando i radiatori sono sempre aperti emettono calore pari a 150. La rete di distribuzione in queste condizioni emette circa per 50 (si suppone il rendimento pari al 75%) La rete emette sempre e comunque 50, poichè come si è visto non dipende dall'uso che si fa dei radiatori. L'appartamento con un vero fabbisogno di 100, riceve già come minimo 50 dalla rete di distribuzione e dalle altre fonti interne. I radiatori regolati emetteranno la differenza = 50 : i radiatori sono, cioè, chiamati ad erogare 50 per avere 21 C, che è esattamente un terzo di quello che avrebbero emesso se restavano sempre aperti come prima (150). Concludendo : i radiatori vengono usati un terzo rispetto a prima, poiché si tiene conto di tutto il surplus di calore che arriva all'appartamento o da fonti diverse, o dall'eccesso di potenza installata ai radiatori.

7 DATI RILEVATI Vengono ora riportati i dati sperimentali raccolti dalla tele gestione. Il sistema termoautonomo Wireless è stato installato in 7 condomini in varie località d Italia. Nel dettaglio: CONDOMINIO IN MILANO Media annuale radiatori accesi = 38,7% Risparmio combustibile = 35% CONDOMINIO IN BOLZANO CITTA' 1 Media annuale radiatori accesi = 34,7% Risparmio combustibile = 36% CONDOMINIO IN BOLZANO CITTA' 2 Media annuale radiatori accesi = 30,8% Risparmio combustibile = 39% CONDOMINIO DI SECONDE CASE IN TRENTINO Media annuale radiatori accesi = 17,3% Risparmio combustibile = 60% CONDOMINIO SUL LAGO DI ISEO Media annuale radiatori accesi = 25,8% Risparmio combustibile = 37% CONDOMINIO IN TREVISO CITTA' Media annuale radiatori accesi = 24,7% Risparmio combustibile = 31% CONDOMINIO IN VENEZIA CITTA' Media annuale radiatori accesi = 31,7% Risparmio combustibile = 33%

8 CONDOMINIO IN MILANO Numero appartamenti 4 tutti di abitazioni civili, di circa 200 m2 cad. Numero totale di radiatori 40 Numero totale di radiatori non serviti 4 nelle cucine, incorporati nei mobili : Potenza radiatori totale 53,1 kw Potenza caldaia combustibile 105 kw metano

9 Il diagramma rappresenta la media dei radiatori accesi durante le 24 ore, di tutti i giorni della stagione di riscaldamento. Tutti i giorni è stata fatta la misura della media dei radiatori accesi, da tutti gli inquilini degli appartamenti, normalmente abitati. Ogni inquilino ha controllato il suo riscaldamento secondo la sua volontà. Il condominio ha superato la media del 55% dei radiatori accesi solo a febbraio, che nel 2012 è stato un periodo particolarmente freddo. Media annuale dei radiatori accesi = 36,7% Gli inquilini hanno tenuto aperti i loro radiatori durante la stagione di riscaldamento, ad un valore medio del 36,7% rispetto al 100% della stagione precedente, prima dell'installazione del Termoautonomo Wireless. In questo impianto la potenza installata nei radiatori, e la regolazione climatica sono sovrabbondanti. Prima della regolazione con il Termoautonomo dovevano tenere spesso le finestre aperte, per il troppo calore emesso dai radiatori. RISPARMIO DI METRI CUBI DI GAS FRA PRIMA E DOPO L'USO DEL TERMOAUTONOMO WIRELESS : 35%

10 CONDOMINIO IN BOLZANO CITTA 1 Numero appartamenti Numero totale di radiatori 13 tutti di abitazioni civili, 68 Numero totale di radiatori non serviti 1 incassato in un mobile nel soggiorno Potenza radiatori totale 99,8 kw Potenza caldaia combustibile 180 kw metano

11 Il diagramma rappresenta la media dei radiatori accesi durante le 24 ore, di tutti i giorni della stagione di riscaldamento. Ogni inquilino ha controllato il suo riscaldamento secondo la sua volontà. Il condominio si è avvicinato alla media del 60% dei radiatori accesi solo a febbraio, che nel 2012 è stato un periodo particolarmente freddo. Il condominio ha deciso di spegnere il riscaldamento il 01/05/2012, poiché il clima era ancora fresco; questo è consentito, poiché è installato un sistema di termoregolazione individuale. Era stata nel contempo abbassata la temperatura di caldaia. Verso fi ne aprile si vede un picco nell'uso dei radiatori, dovuto anche al fatto che gli inquilini erano quasi tutti presenti per il ponte del 25 aprile e del primo maggio. Media annuale dei radiatori accesi = 34,3% Gli inquilini hanno tenuto aperti i loro radiatori durante la stagione di riscaldamento, ad un valore medio del 34,3% rispetto al 100% della stagione precedente, prima dell'installazione del Termoautonomo Wireless. RISPARMIO DI METRI CUBI DI GAS FRA PRIMA E DOPO L'USO DEL TERMOAUTONOMO WIRELESS : 36%

12 CONDOMINIO IN BOLZANO CITTA 2 Numero appartamenti Numero totale di radiatori 20 tutti di abitazioni civili, 1 bar ed uffici 122 Numero totale di radiatori non serviti nessuno Potenza radiatori totale 152,1 kw Potenza caldaia combustibile 250 kw metano

13 Il diagramma rappresenta la media dei radiatori accesi durante le 24 ore, di tutti i giorni della stagione di riscaldamento. Ogni inquilino ha controllato il suo riscaldamento secondo la sua volontà. Il bar e gli uffici sono stati controllati con programmi settimanali, per ridurre la temperatura ambiente durante i giorni di chiusura. Il condominio ha avuto un massimo del 48% di radiatori accesi solo a febbraio, che nel 2012 è stato un periodo particolarmente freddo. Il condominio ha deciso di spegnere il riscaldamento il 01/05/2012, poiché il clima era ancora fresco; questo è consentito, poiché è installato un sistema di termoregolazione individuale. Era stata nel contempo abbassata la temperatura di caldaia. Media annuale dei radiatori accesi = 30,8% Gli inquilini hanno tenuto aperti i loro radiatori durante la stagione di riscaldamento, ad un valore medio del 30,8% rispetto al 100% della stagione precedente, prima dell'installazione del Termoautonomo Wireless. RISPARMIO DI METRI CUBI DI GAS FRA PRIMA E DOPO L'USO DEL TERMOAUTONOMO WIRELESS : 39%

14 CONDOMINIO SECONDE CASE TRENTINO Numero appartamenti Numero totale di radiatori 35 tutti di seconde abitazioni civili 168 Numero totale di radiatori non serviti 11 incassati nei mobili Potenza radiatori totale 217,1 kw Potenza caldaia combustibile 350 kw gasolio

15 Il diagramma rappresenta la media dei radiatori accesi durante le 24 ore, di tutti i giorni della stagione di riscaldamento. Ogni inquilino ha usato l'appartamento solo durante qualche week end e per qualche settimana bianca. Quasi tutti hanno utilizzato i messaggi SMS del proprio cellulare, per accendere l'impianto di riscaldamento, prima di arrivare e trovare così l'appartamento già caldo. Anche lo spegnimento alla fi ne della vacanza, era stato programmato usando il cellulare. Il condominio ha avuto un massimo del 30% di radiatori accesi solo a febbraio e per i ponti di fine aprile / inizio maggio. Nel diagramma si possono riconoscere i picchi di radiatori aperti nei fine settimana, poiché qualche utente usava l'appartamento soprattutto il sabato e la domenica. Il condominio ha spento il riscaldamento dopo il 01/05/2012, lasciandolo in antigelo automatico, e potendolo riaccendere sempre per via telematica. Media annuale dei radiatori accesi = 17,3% Gli inquilini hanno tenuto aperti i loro radiatori durante la stagione di riscaldamento, ad un valore medio del 17,3% rispetto al 100% della stagione precedente, prima dell'installazione del Termoautonomo Wireless. In questa situazione il risparmio rispetto a prima è stato molto elevato, anche se l'impianto è stato ultimato solo il 22 gennaio RISPARMIO DI METRI CUBI DI GAS FRA PRIMA E DOPO L'USO DEL TERMOAUTONOMO WIRELESS : 60%

16 CONDOMINIO SULLE SPONDE DEL LAGO ISEO Numero appartamenti Numero totale di radiatori 19 tutti di abitazioni civili e uffici 113 Numero totale di radiatori non serviti 3 incassati nei mobili Potenza radiatori totale 173,8 kw Potenza caldaia combustibile 250 kw metano

17 Il diagramma rappresenta la media dei radiatori accesi durante le 24 ore, di tutti i giorni della stagione di riscaldamento. Ogni inquilino ha controllato il suo riscaldamento secondo la sua volontà. Gli uffici sono stati controllati con programmi settimanali, per ridurre la temperatura ambiente durante i giorni di chiusura. Il condominio ha avuto un massimo di quasi il 50% di radiatori accesi solo a febbraio. Il condominio ha deciso di spegnere il riscaldamento il 01/05/2012, poiché il clima era ancora fresco; questo è consentito, poichè è installato un sistema di termoregolazione individuale. Media annuale dei radiatori accesi = 25,8% Gli inquilini hanno tenuto aperti i loro radiatori durante la stagione di riscaldamento, ad un valore medio del 25,8% rispetto al 100% della stagione precedente, prima dell'installazione del Termoautonomo Wireless. Questo basso valore è dovuto sia a tre appartamenti, praticamente disabitati e ai 3 uffici con programmi settimanali di riscaldamento. RISPARMIO DI METRI CUBI DI GAS FRA PRIMA E DOPO L'USO DEL TERMOAUTONOMO WIRELESS : 37%

18 CONDOMINIO TREVISO CITTA Numero appartamenti Numero totale di radiatori 6 tutti di abitazioni civili 42 Numero totale di radiatori non serviti nessuno Potenza radiatori totale 48,6 kw Potenza caldaia combustibile 90 kw metano

19 In questo diagramma è stata riportata anche la media giornaliera della temperatura esterna, per poterla correlare con la media dei radiatori accesi. Si vede immediatamente che ad una diminuzione della temperatura esterna corrisponde un aumento della media dei radiatori accesi nelle 24 ore. Il condominio ha deciso di spegnere il riscaldamento il 01/05/2012. Si vede chiaramente che la temperatura media esterna è stata per quasi tutto aprile fra i 10 e i 15 C, e solo a fine aprile la temperatura media è risalita verso i 20 C. Il sistema ha reagito aumentando la percentuale di radiatori accesi, per mantenere la corretta temperatura ambiente negli appartamenti. Media annuale dei radiatori accesi = 24,7% Questo valore piuttosto basso per una casa normalmente abitata, è dovuto a come è realizzato l'impianto di riscaldamento. Il condominio è abbastanza piccolo (6 appartamenti), e nel seminterrato è ospitato un magazzino che è riscaldato dai tubi che escono dalla caldaia non coibentati, per dare calore a questo magazzino. Tutto il calore dal magazzino risale agli appartamenti scaldandoli parzialmente e riducendo il fabbisogno termico agli appartamenti stessi. RISPARMIO DI METRI CUBI DI GAS FRA PRIMA E DOPO L'USO DEL TERMOAUTONOMO WIRELESS : 31%

20 PALAZZO ANTICO VENEZIA CITTA Numero appartamenti Numero totale di radiatori 4 tutti di abitazioni civili 40 Numero totale di radiatori non serviti 4 nelle cucine Potenza radiatori totale 53,1 kw Potenza caldaia combustibile 105 kw metano

21 Questo diagramma è il dettaglio relativo ai dati di fi ne marzo e di aprile. Si può riconoscere, in dettaglio, il comportamento del sistema quando la temperatura esterna non è molto lontana dai 20 C, e perciò il riscaldamento deve essere regolato in maniera estremamente precisa e raffinata. Nella seconda settimana di aprile la temperatura esterna media ha avuto un brusco calo da 20 a 15 C. La regolazione globale degli appartamenti ha comandato un'apertura media che è salita rapidamente a circa il 12% dei radiatori accesi. Nelle due settimane seguenti la temperatura esterna è risalita dolcemente fi no a riportarsi a 20 C. Allo stesso modo la media dei radiatori accesi è calata altrettanto dolcemente dal 12% fino a portarsi a zero a fine aprile. Il riscaldamento è stato spento il 01/05/2012. Media annuale dei radiatori accesi = 31,7% RISPARMIO DI METRI CUBI DI GAS FRA PRIMA E DOPO L'USO DEL TERMOAUTONOMO WIRELESS : 33%

22 TERMOAUTONOMO WIRELESS Lo schema del sistema termoautonomo wireless è quello presentato in figura. In ogni radiatore vengono montate, se non ci sono già, le valvole standard compatibili con le testine termostatiche. Queste valvole sono normalizzate come dimensioni e filettature. In ogni valvola dei radiatori viene installata un attuatore ATR 330 termostatico elettronico. La valvola viene automatizzata, per avere in ogni istante la temperatura ambiente voluta nel locale e per mantenerla. La temperatura ambiente voluta può essere decisa dall'utente via telecomando e modificata localmente, attraverso il comando manuale di ATR 330. L'attuatore ATR 330 è alimentato con due pile "stilo" (AA) che garantiscono autonomia minima da due a tre stagioni, in dipendenza della qualità delle pile. La connessione con tutti gli altri organi è via radio (Wireless). Gli attuatori ATR 330 sono capaci di operare anche da soli, nei casi in cui vi sia un qualunque tipo di anomalia di funzionamento o comunicazione degli altri organi del sistema, trasformandosi in vere e proprie valvole termostatiche elettroniche invece che meccaniche. Si garantisce così il funzionamento manuale che assicura il servizio di riscaldamento in tutti i casi. In ogni utenza :

23 L'utente ha a disposizione il telecomando TCE 731 che ha tutte le funzioni di un cronotermostato. Può prefissare programmi giornalieri e settimanali, manuali e speciali, comandati anche attraverso il messaggio SMS di un normale cellulare. Il telecomando nelle mani dell'utente, è in realtà un triplo crono programmatore. L'utente può dividere in tre zone la sua utenza (tipico : giorno, notte e bagni) per assegnare ad ogni zona il programma che crede. Il telecomando consente inoltre di leggere alcuni indici di consumo, dai quali l'utente può ricavare tutti i dati utili, per gestire nel modo migliore il proprio impianto, dal punto di vista comfort e risparmio energetico. Il telecomando TCE 731 è alimentato con due pile "stilo" (AA) che garantiscono autonomia minima di 7 anni. La connessione con tutti gli altri organi è via radio (Wireless). Nel pianerottolo : Nel pianerottolo è montata un'unità UPX 698, che può servire fino ad un massimo di 9 utenze di quel piano. Questa unità gestisce tutte le automazioni e gli allarmi di utenza. Comunica con le singole utenze via radio (Wireless).

24 In centrale termica : L'unità centrale UCX 608 controlla tutte le unità di pianerottolo, le quali hanno le funzioni per operare anche da sole, nel caso non riescano a comunicare con UCX 608. UCX 608 controlla anche lo stato di funzionamento di tutto l'impianto di tutte le utenze, per poter ottimizzare la centrale termica, in base alla richiesta delle singole utenze per garantire alta efficienza energetica. La centrale termica deve essere dotata di una regolazione climatica di ultima generazione per garantire il risparmio energetico ottimale.

25 SOFTWARE DI GESTIONE Il C-Bus Coster permette la comunicazione bidirezionale tra apparecchiature in campo e PC in remoto oppure con PC nella postazione remota di telegestione. Il C-Bus ha lo scopo di centralizzare tutte le funzioni di regolazione, comandi, allarmi ecc. visualizzando le misure ed i dati del funzionamento per ottimizzare la gestione e la manutenzione degli impianti. Si possono creare immagini sinottiche per un uso semplificato ed immediato dei dati rilevanti alla gestione dell impianto. Il sistema, di tipo aperto, consente a tutti gli operatori di poter modificare o ampliare sia le pagine sinottiche che l architettura del sistema di regolazione. Il programma è dotato di password a più livelli, per una salvaguardia delle impostazioni salvate. Il sofware nasce per la tele gestione ed ha quindi tutte le funzioni di chiamata a reperibile via sms, vocale o . Inoltre ha funzioni di cambio gestione (manda a storico) per il settaggio temporale delle caratteristiche di taratura dei singoli o gruppi di regolatori

26 Permette di : Acquisire i dati ed i valori delle apparecchiature in campo Acquisire le condizioni di funzionamento (stati) dei componenti degli impianti. Acquisire le anomalie (allarmi) dei componenti degli impianti (pompe, bruciatori, ventilatori, ecc.) Trasferire alle apparecchiature in campo le informazioni e/o le modifiche di configurazione fatte dall utente Ricevere gli eventi relativi alla gestione (utili per realizzare un archivio storico degli impianti) Permette la lettura e la gestione dei dati di consumo degli impianti