Efficienza energetica nei punti vendita al dettaglio Tecnologia di controllo intelligente in un supermercato della Baviera meridionale

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1 Edgar Mayer Product Manager c/o Honeywell GmbH Efficienza energetica nei punti vendita al dettaglio supermercato della Per i responsabili dei supermercati, i costi operativi per la tecnologia dell edificio e per i sistemi di refrigerazione costituiscono una delle spese principali. Una netta riduzione dei costi, senza compromettere il comfort dei clienti o mettere a rischio la qualità dei prodotti, rappresenta un obiettivo importante. Una tecnologia di controllo moderna, come quella rappresentata da, offre il punto di partenza ideale per ridurre considerevolmente il consumo energetico.

2 Fig. 1: Nei supermercati si trova un enorme potenziale per il risparmio energetico e la protezione climatica, grazie alla tecnologia di controllo intelligente. Sfruttare appieno i potenziali risparmi Nel complesso, il sistema di ventilazione installato nel supermercato bavarese offriva un potenziale particolarmente elevato per riprogettare le operazioni in modo più efficiente, grazie alla tecnologia di controllo intelligente. Inoltre, il sistema di controllo del riscaldamento è stato modernizzato e ora funziona in base all effettiva richiesta. Fig. 2: Nei supermercati, la tecnologia di controllo offre temperatura e qualità dell aria appropriate. Nel controllo dei sistemi di ventilazione, si distingue fra funzionamento diurno e notturno, perché devono essere soddisfatti diversi requisiti a seconda dell ora della giornata. Durante il giorno, il sistema fornisce aria opportunamente temperata a massimo 500 clienti e dipendenti su base oraria, in conformità con i requisiti di qualità dell aria negli ambienti chiusi IDA2. Di notte, è necessario garantire solo la temperatura minima richiesta e non va tenuta in considerazione la qualità dell aria.

3 Efficienza energetica durante il funzionamento diurno del sistema di ventilazione Le funzioni complete garantiscono che, durante il giorno, il funzionamento del sistema di ventilazione avvenga nel modo più possibile efficiente: 1. Controllo della quantità dell aria secondo richiesta dipendente dallo scostamento di controllo rispetto alla temperatura ambiente Significa che, nel cosiddetto intervallo di comfort (ovvero quando la temperatura ambiente non è molto diversa dal valore di set point), viene fornita solo una ridotta quantità d aria fresca, consentendo così il risparmio energetico. Se la temperatura ambiente è molto inferiore rispetto al valore di set point, il locale viene riscaldato e il flusso d aria viene aumentato per tornare più rapidamente all intervallo di comfort. Se la temperatura ambiente è molto superiore rispetto al valore di set point, il locale viene raffrescato e il flusso d aria viene contemporaneamente aumentato. 2. Efficienza energetica mediante utilizzo di convertitori di frequenza Più è grande lo scostamento di controllo rispetto alla temperatura ambiente, più è elevata la velocità di ventilazione. Con il massimo scostamento di controllo ammesso, la velocità di ventilazione è al massimo e, di conseguenza, fornisce al supermercato la quantità massima d aria. Poiché il consumo di energia elettrica aumenta in misura proporzionale alla velocità di ventilazione al cubo, è importante utilizzare la velocità più bassa possibile, raggiungendo comunque lo stato operativo richiesto e mantenendo il tasso minimo di aria esterna prescritto. L utilizzo dei convertitori di frequenza per il controllo delle ventole garantisce l ottimizzazione del consumo elettrico. 3. Controllo della qualità dell aria tramite l aumento della velocità di ventilazione e del flusso di volume in base al traffico di clienti Più clienti e dipendenti sono presenti nel supermercato, maggiore è la quantità d aria necessaria per garantire la qualità dell aria stessa e il benessere dei clienti. Il numero di clienti viene determinato indirettamente misurando il valore di CO 2 ; tale misurazione viene effettuata dal sensore di gas misti. 4. Recupero del calore Grazie al recupero del calore, fino al 72 percento dell energia per riscaldamento e raffrescamento viene re-immessa nella fornitura d aria, invece di andare dispersa nell ambiente con gli scarichi senza ulteriori utilizzi. 5. Compensazione estiva e invernale del set point della temperatura ambiente Attraverso la compensazione del set point della temperatura ambiente, la differenza di temperatura tra l esterno e l interno viene mantenuta al minimo durante il funzionamento estivo per evitare shock termici all entrata o all uscita dalla struttura, ma restando al contempo nell intervallo di comfort. Durante l inverno, il reset del set point compensa le perdite nella trasmissione del calore.

4 6. Fascia a energia zero La fascia a energia zero definisce un intervallo di comfort accettabile per i clienti. Se il sistema si trova all interno di tale intervallo di temperatura, non verrà consumata ulteriore energia per il riscaldamento o il raffrescamento. Normal 802 ppm 100 Pct 22,3 C Norm Normal 15,6 C Open 100 Pct 100 Pct 21,0 C On 100 Pct 0 Pct Fig. 3: Illustrazione dell installazione del sistema di ventilazione per ambiente di vendita con recupero del calore, attuatori di miscelazione, ventole a velocità variabile con cascata d aria per la fornitura alla stanza e regolazione della qualità dell aria. Efficienza energetica durante il funzionamento notturno del sistema di ventilazione Di notte, altre funzioni offrono efficienza energetica e sicurezza dei sistemi di ventilazione: 1. Monitoraggio della temperatura ambiente minima durante l inverno Se la temperatura ambiente minima non viene raggiunta, è necessaria una maggiore quantità di energia per riscaldare l aria fino a raggiungere il set point all inizio del periodo di occupazione. Nel controllo, una funzione di protezione dal raffreddamento evita in modo efficace una situazione simile. 2. Monitoraggio della temperatura ambiente massima durante l estate Se viene superata la soglia per la temperatura ambiente massima, è necessaria una maggiore quantità di energia per raffrescare l aria fino a raggiungere il set point all inizio del periodo di occupazione. Analogamente, il controllo evita questo ulteriore dispendio energetico. 3. Raffrescamento notturno a costo ridotto In estate, durante la notte la temperatura ambiente viene ridotta introducendo aria fresca dall esterno, così che, durante le prime ore di occupazione, viene risparmiata una notevole quantità di energia per il raffrescamento.

5 Risparmio energetico rispetto a un sistema di ventilazione standard Attraverso l uso della tecnologia di controllo, il flusso medio di volume viene ridotto almeno del 22 percento rispetto ai concept di controllo standard utilizzati, al contempo soddisfacendo ugualmente i requisiti di comfort e qualità dell aria. I risparmi maggiori provengono dal controllo di quantità dell aria secondo richiesta con il contributo del flusso d aria variabile, del controllo di qualità dell aria e del recupero del calore: 1. Controllo variabile del volume d aria Le ventole sono conformi alla classe SFP 3 (Specific Fan Power, potenza specifica delle ventole) come da standard EN e alla classe di velocità V2 come da standard 13053, corrispondendo così al valore consigliato per i sistemi con recupero di energia (ER, energy recovery). La tecnologia di controllo intelligente produce risparmi elevati nel consumo di energia elettrica, soddisfacendo così i requisiti della certificazione di controllo più elevata, la IDA-C6 (EN 13779). 2. Il controllo di qualità dell aria aumenta il flusso d aria solo quando è necessario, ma al contempo soddisfa i requisiti di qualità dell aria dell ambiente relativi alla classe IDA 2 e di recupero del calore relativi alla classe H1, come da DIN EN Di conseguenza, vengono soddisfatti i requisiti della Legge tedesca sul calore prodotto da fonti rinnovabili, che riconosce il recupero del calore come energia rinnovabile se a) presenta un efficienza di almeno il 70 percento e b) l energia risultante e utilizzata dal recupero del calore è almeno dieci volte maggiore rispetto all energia elettrica necessaria al funzionamento del sistema tecnico di aerazione dell ambiente. Tutto considerato, vengono soddisfatti i criteri per la classe di efficienza energetica A+ secondo lo standard EN La Figura 4 mostra chiaramente il risparmio energetico mensile per i sistemi di ventilazione del supermercato ottenuto con il controllo rispetto a un controllo standard. Il grafico considera l aumento nella temperatura ambiente determinato da clienti ed attrezzature. Tale riscaldamento comporta una riduzione del relativo carico in inverno, ma aumenta il carico di raffrescamento in estate. Inoltre, il grafico rispecchia il livello medio di efficacia del recupero del calore al 72 percento nell arco di tutti i periodi di riscaldamento e raffrescamento. kwh Energia di riscaldamento in kwh Energia di raffrescamento in kwh Energia elettrica per ventola in kwh Energia elettrica per fornitura d aria kwh Jan. Feb. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. Fig. 4: Confronto del consumo primario di energia di un sistema standard rispetto a un sistema a controllo.

6 Il grafico mostra chiaramente che il consumo di energia di riscaldamento e raffrescamento diminuisce in proporzione al flusso di volume, mentre il calo del consumo di energia elettrica per le ventole si riduce in misura proporzionale al volume d aria al cubo. L intero consumo energetico diminuisce in modo sproporzionatamente elevato del 27 percento. utilizzata Il regolatore LION di è responsabile del controllo di tutto il sistema. Grazie alla sua struttura modulare, è possibile progettarlo per sistemi di grandi dimensioni (come in questo caso). Il regolatore del supermercato è dotato di un totale di 26 moduli ingresso/ uscita. I moduli I/O dispongono di 148 ingressi e uscite totali e, quindi, sono in grado di controllare tutti i componenti di sistema in tempo reale. Tramite l utilizzo di un singolo regolatore per più ventole, generatori di calore e acqua calda domestica, l operatore del supermercato risparmia sui costi di investimento e, chiaramente, il tempo di ammortamento si riduce in modo drastico. Fig. 5: Con l aiuto del software COACH di per la pianificazione del progetto, l ingegnere progettista imposta tutte le funzioni di sistema richieste. Le funzioni di sistema necessarie sono state create dal partner di sistema con il software di engineering di progetti COACH di, i cui algoritmi di controllo vengono ottimizzati riguardo alla loro efficienza energetica. COACH è un software di grande efficienza per la creazione di applicazioni di controllo per sistemi HVAC e coniuga tutti i vantaggi offerti da un software di semplice configurazione con la flessibilità prima riscontrata solo nei sistemi a programmazione libera.

7 Funzionamento e manutenzione semplici. Attraverso il software di supervisione ARENA di, installato nella sala tecnica, l operatore è in grado di monitorare lo stato dei sistemi e, se necessario, di gestirli tramite la grafica di sistema. Il software ARENA registra le tendenze di tutte le misurazioni rilevanti, che possono quindi essere valutate. Fig. 6: Il software di supervisione ARENA di consente una facile gestione dell intero sistema. Tutti gli allarmi vengono registrati dal software di supervisione, mentre quelli critici vengono trasferiti automaticamente al telefono cellulare del personale di manutenzione. Attraverso l accesso remoto al software di gestione della struttura, in qualsiasi momento il partner di servizi può connettersi telefonicamente al sistema, accertare quali siano le cause del problema, eseguire le azioni richieste e, se necessario, utilizzare le parti di ricambio appropriate. Al fine di garantirne un funzionamento corretto ed energeticamente efficiente, la manutenzione del sistema viene eseguita regolarmente da un partner di servizi. Grazie alla manutenzione, è possibile conservare i parametri ottimali di funzionamento per il sistema. Durante tale fase, il partner ispeziona e ottimizza il controllo, analizza i valori misurati e li confronta con i valori dell anno precedente. Da questi, vengono definiti i provvedimenti di ottimizzazione, che vengono quindi implementati in accordo con la direzione del supermercato. Conclusioni Il partner ha sfruttato il controllo del sistema di riscaldamento e ventilazione per soddisfare gli speciali requisiti di un supermercato e ha realizzato tutti i potenziali risparmi. Di conseguenza, il concept di controllo utilizzato contribuisce a soddisfare i severi requisiti per l efficienza energetica.

8 Autore: Edgar Mayer Direttore di produzione c/o Honeywell GmbH Fonti delle immagini: Tutte le illustrazioni:, stampa gratuita. Fonti Hannes Lütz: Energy efficiency through new planning guidelines due to the DIN EN for ventilation and cooling systems (Efficienza energetica attraverso le nuove linee guida di pianificazione per lo standard DIN EN per sistemi di raffrescamento e ventilazione), Vedere Hannes Lütz: Energy efficiency through better air quality in ventilation and cooling systems (Efficienza energetica attraverso una migliore qualità dell aria in sistemi di raffrescamento e ventilazione), Vedere Tomi Ristimäki: Energy efficiency through rotational speed controlled drives with frequency converter (Efficienza energetica tramite impulsi a controllo della velocità di rotazione con convertitore di frequenza), Vedere Per modifiche, contattare: Ansel & Möllers GmbH Simone Setka König-Karl-Straße Stuttgart Tlf.: / ; Fax: s.setka@anselmoellers.de È possibile avere ulteriori informazioni sul tema dell efficienza energetica negli edifici sul sito Internet Nel sito è possibile trovare numerosi articoli tecnici scritti dagli esperti, da visualizzare o scaricare. È possibile ricevere ulteriori informazioni su on-line, sul sito Honeywell GmbH Böblinger Straße 17 D Schönaich