Building Management and Domotics Realtà e prospettive. Energy Management degli edifici pubblici e soluzioni di intervento

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1 Sezione di Torino Building Management and Domotics Area di Formazione Ingegneria Elettrica Energy Management degli edifici pubblici e soluzioni di intervento Si ringrazia per il supporto Francesco CURCI Ufficio Energia Città di Torino 31 marzo

2 Argomenti principali Il Protocollo di Kyoto e gli obiettivi UE 2020; Il Programma Territoriale Integrato; L Ufficio Energia; L attività di Energy Management; Sezioni di miglioramento energetico; Soluzioni di intervento; Benefici economici ed ambientali attesi; Considerazioni conclusive. 2

3 Il Protocollo di Kyoto e gli obiettivi UE 2020 La necessità di contenere i consumi di energia sempre crescenti (soprattutto nel settore civile), con la conseguente immissione in atmosfera di gas serra che devono essere contenuti nei limiti previsti dal Protocollo di Kyoto, comporta la necessità di utilizzare nuove fonti di energia rinnovabile e sistemi che garantiscano un elevata efficienza energetica. Tra le soluzioni che possono dare un rilevante contributo vi sono i sistemi domotici (Building Automation - Home and Building Electronic System), le cui principali finalità sono di generare risparmi energetici nella gestione degli impianti, incrementare il comfort pur all'interno dei risparmi generati, fornire sicurezza alle persone e ai beni. 3

4 Il Protocollo di Kyoto e gli obiettivi UE

5 Programma Territoriale Integrato Asse 1: Risanamento energetico e FER degli edifici pubblici Aumentare la domanda pubblica dell adozione di nuove tecnologie energetiche Asse 2: Informazione e promozione delle attività a cittadini/utenti Incentivare la realizzazione di interventi di efficienza energetica e di FER (fonti energetiche rinnovabili) su condomini ed imprese localizzate nel contesto urbano Asse 3: Supporto alle filiere energetiche di piccole e medie imprese Promuovere la produzione di beni per l energia sostenibile e le relative attività di ricerca Asse 4: Formazione tecnica sui temi dell energia Sviluppare abilità e competenze nel settore energetico ed ambientale di professionisti, tecnici e addetti del settore pubblico e privato 5

6 Programma Territoriale Integrato Il PTI della Città di Torino ha come obiettivo generale quello di promuovere uno sviluppo socio-economico sostenibile del suo territorio, prevedendo la realizzazione di interventi, che, collegati tra loro da relazioni di reciproca interdipendenza e complementarità, puntino a rendere il tema della sostenibilità energetica un fattore strategico di crescita di competitività del sistema locale. La strategia che lo sorregge si articola nella direzione di sostenere contemporaneamente la domanda e l offerta di prodotti e servizi legati all efficienza energetica ed all uso di fonti rinnovabili. Il sostegno alla domanda pubblica, attraverso la creazione di esempi visibili sul territorio, mira a generare imitazione e diffusione di prodotti e tecnologie appropriate e innovative. 6

7 Ufficio Energia Tra i compiti salienti dell Ufficio Energia vi sono quelli del rilevazione, del controllo, della gestione e la promozione dell uso efficiente dell energia e delle attività inerenti la produzione di energia da fonti rinnovabili con: - censimento delle utenze energetiche a carico della Società; - creazione di un archivio storico dei consumi e dei costi; - analisi delle bollette energetiche (elettriche, termiche ed idriche); - ottimizzazione dei contratti di fornitura; - attività di supporto e consulenza a nuovi progetti energetici; - sinergie con altri settori della Società, in un ottica di facility management (gestione strategica del patrimonio immobiliare strumentale e dei servizi dell edificio, dello spazio e delle persone). 7

8 Programma di un efficiente Energy Management Occorre adottare azioni dirette alla riduzione dei consumi ed all allungamento della vita dei componenti attraverso: - una fase istruttoria (diagnosi, con esecuzione di misure e rilievi e successivo confronto dei dati rilevati con valori base di riferimento); - una fase propositiva (analisi di fattibilità, con definizione degli interventi, stima dei costi e del tempo di ritorno degli investimenti, valutazione dei benefici ambientali); - una fase organizzativa (realizzazione degli interventi, contabilità energetica, verifiche in esercizio). 8

9 Programma di un efficiente Energy Management FASE ISTRUTTORIA Analisi ed attento esame della documentazione: - Schemi e disegni degli impianti ed edifici; - Manuali d uso, Dichiarazioni e Certificazioni di impianti e di macchine. - Sopralluoghi tecnici sull involucro edilizio e sugli impianti termici ed elettrici e compilazione di schede per le varie utenze energetiche; - Esame delle caratteristiche energetiche e valutazione della efficienza energetica; - Analisi dei contratti di fornitura di energia elettrica, delle risorse idriche e del servizio di riscaldamento; - Individuazione di indicatori energetici; - Controllo della corretta manutenzione dell involucro edilizio e degli impianti ai fini dell ottenimento della massima efficienza e minori costi. (Seguono le fasi propositiva ed organizzativa). 9

10 Programma di un efficiente Energy Management Banca Dati Energetici Analisi degli edifici da gestire Selezione edifici Indagine energetica Analisi costi-benefici Progetto di risanamento 10

11 Programma di un efficiente Energy Management Di ogni edificio necessitano le informazioni energetiche, logicamente suddivise nelle seguenti sezioni: Dati Generali Edificio Impianto di Riscaldamento Impianto di Condizionamento Utenze Speciali (CED, Teletrasmissioni, ) Locali particolari (cucine, mense, piscine, ) Acqua Calda Servizi Impianto di Illuminazione Consumi e Costi Energetici 11

12 Sezioni di miglioramento energetico riscaldamento e condizionamento Installazione di caldaie ad alto rendimento (a condensazione) e di corpi scaldanti a bassa temperatura; Installazione di adeguati sistemi di regolazione (sonde esterne per la regolazione delle caldaie, valvole di termoregolazione); Coibentazione di tubi, valvole e flange, oltre che delle parti riscaldate dell edificio (pareti, solai, copertura); Utilizzo di recuperatori di calore dell aria espulsa per ventilazione; Regolazione della temperatura e dell umidità in ogni locale e utilizzo dell impianto e degli apparecchi per il tempo strettamente necessario nei diversi ambienti; Recupero calore dall impianto di raffreddamento dei compressori; Rispetto dei livelli minimi di ricambi d aria. 12

13 Sezioni di miglioramento energetico impianto di illuminazione Verifica dell utilizzo di lampade efficienti e di sistemi di regolazione adeguati Sostituzione delle lampade ad incandescenza e/o a basso rendimento con lampade fluorescenti compatte o fluorescenti tubolari a scarica; Sostituzione delle lampade ai vapori di mercurio con lampade ad alogenuri metallici, sodio ad alta pressione o sodio a bassa pressione; Installazione di sensori di luminosità per ridurre l uso dell illuminazione artificiale in presenza di quella naturale; Installazione di sensori di presenza nei locali ad uso saltuario; Nel caso di illuminazione di aree esterne, utilizzo di opportuni riduttori di potenza in grado di limitare il flusso luminoso delle lampade in determinati orari; 13

14 Sezioni di miglioramento energetico sistema di gestione degli impianti la modifica degli orari di utilizzo; il contenimento dell impegno massimo di potenza; la riduzione dei carichi in stand-by ; l automazione dei processi (impianti domotici); la programmazione delle manutenzioni. Il consumo di energia elettrica costituisce circa il 70 % dei consumi energetici totali negli edifici dotati di impianti di climatizzazione, mentre si attesta intorno al 40% in quelli senza. 14

15 Sezioni di miglioramento energetico 15

16 Sezioni di miglioramento energetico riduzione del picco di prelievo 16

17 Soluzioni di intervento L impianto domotico deve integrarsi con i sistemi impiantistici tradizionali e l infrastruttura IT per effettuare: Gestione del comfort ambientale Gestione Luci e Tapparelle Controllo impianti e quadri elettrici Antintrusione Rilevazione incendio TVCC Controllo Accessi Diffusione Sonora 17

18 Soluzioni di intervento Rilevazione incendio Estensione accesso ai Dati Luci PC Web Browser TCP/IP Controllo TVCC Anti HVAC accessi intrusione Diffusione sonora Building Automation & Control Systems Reportistica ed analisi Ascensori 3th Parti Automatione Supervisione Presentazione 18

19 Building Management and Domotics Soluzioni di intervento Applications Data Server TCP/IP Camera/IP FIRE CONTROL IFC IFC HVAC APPLICATION TVCC ACCESS CONTROL INTRUSION LIGHT CONTROL, POWER STATION 19

20 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% % On Time % On Time Requirement Avg Cost per WO $700 $500 % On FY97 Time FY98 FY 99 Q1 FY 99 Q2 FY 99 Q3 FY 99 Q4 % On Time Requirement $600 $400 Avg Cost per WO 65% $500 % On Time FY97 FY98 FY 99 Q1 FY 99 Q2 FY 99 Q3 FY 99 Q4 % On Time Requirement $400 Avg Cost per WO FY97 FY98 FY 99 Q1 FY 99 Q2 FY 99 Q3 FY 99 Q4 $1,000 $900 $800 $300 $1,000 $900 $800 $700 $600 $300 $1,000 $900 $800 $700 $600 $500 $400 $300 Data&Reporting Critical Systems Downtime Emergency Work Orders Routine Work Orders 3 ze parti Luci Server Sistema Luci Computer Building Management and Domotics TCP/IP Network Engine LON 3 ze parti Schermi Solari Argomenti principali Mobile Devices Climatizzazione IP Phones Energia Integrated Room Control Luci e schermi Comfort Automatione Supervisione Presentazione 20

21 Soluzioni di intervento Serial Bus 230VAC Power supply Sun Blind LON Network Space Temperature Temperature Setpoint Occupancy Mode Fan Speed Override Heat Cool Fan 230VAC Power supply Command Module 21

22 UNI CEI EN Sistemi di gestione dell energia 22

23 Benefici economici ed ambientali attesi La Città di Torino possiede e gestisce un patrimonio di circa 800 edifici di differenti tipologie: edifici scolastici e culturali, residenziale, assistenza sociale e sanitaria, impianti sportivi, uffici,... L approccio sistematico nella definizione di obiettivi energetici e nell'individuazione degli strumenti adatti al loro raggiungimento consente il rispetto dei requisiti cogenti e la riduzione dei costi legati ai consumi energetici, con tempi di ritorno brevi degli investimenti, e di conseguenza della riduzione di gas effetto serra. 23

24 Considerazioni conclusive Il motore che ha avviato il processo di rinnovamento energetico ed ambientale è stato ed è il Protocollo di Kyoto, che con il recepimento in ambito europeo sta creando grandi possibilità anche in termini di sviluppo occupazionali. La pianificazione e la governance olistica della Città porteranno allo sviluppo sostenibile. La sfida degli amministratori è la ricerca dell equilibrio tra tre interessi essenziali: competitività economica, energia ed ambiente, qualità della vita. 24