risparmio energetico supervisione e controllo sistema modulare

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1 risparmio energetico supervisione e controllo sistema modulare

2 llforon NewtOhm nasce da un sogno NewtOhm nasce da un sogno, il sogno dello sviluppo e della crescita compatibile con il presente ed il futuro del Pianeta e dell Umanità. Nasce dall incontro di professionisti e realtà aziendali allo scopo di riprogettare insieme nuovi orizzonti di progresso. Il nostro mondo e la nostra civiltà dipendono dall energia, ma allo stesso modo dipendono dall ambiente, dall ecosistema dell' Astronave Terra. Newtohm crede che se il progresso crea distruzione, si arriverà prima o poi alla distruzione del progresso poiché i costi della crescita possono essere troppo gravosi per essere sopportati. La visione aziendale nasce dalla presa di coscienza di questa responsabilità e si basa sui seguenti obiettivi: - migliorare l efficienza energetica ottenendo minori emissioni inquinanti e risparmio economico; - utilizzare tecnologie innovative che siano compatibili con le necessità di sviluppo e le problematiche ambientali; - aprire la tecnologia verso fonti energetiche alternative e rinnovabili nell automazione degli impianti tecnologici. Questo è il nostro sogno. indice Il sistema Supervisione perimetrale attiva Gestione Hotel L'Energy Saving secondo NewtOhm Fonti energetiche alternative Ricadute tecnologiche in altri settori

3 llforon Il Sistema la gestione dell'edificio a portata di mouse In tal modo il Sistema consente di ottimizzare il cablaggio dei nuovi impianti e di non essere invasivo nell adeguamento degli impianti esistenti.. NewtOhm desidera promuovere tutte le azioni atte a far si che l energia diventi fattore di orientamento nella progettazione di nuovi edifici, attraverso un'offerta di prodotti e servizi qualificati, rivolgendo particolare attenzione alla ricerca e all innovazione, all'offerta di strumenti di diagnosi e di certificazione energetica, alla promozione di servizi di finanziamento e gestione conto terzi degli impianti e delle reti energetiche. Il sistema si pone come riferimento nel panorama dei sistemi di supervisione e controllo dell'edificio, noti come Building Management Systems (BMS), grazie alle caratteristiche di scalabilità, alle migliorie progettuali ottenibili ed orientate ad una installazione attenta al risparmio energetico e alla capacità di integrare tutte quelle proposte alternative di produzione energetica attualmente in fase di sviluppo a livello mondiale (celle a combustibile, pannelli solari ad elevato rendimento, microturbine, impianti eolici). Negli ultimi anni, l automazione degli edifici sta conoscendo una notevole evoluzione, passando da tecniche di cablaggio tradizionali a soluzioni basate su bus di comunicazione digitali.. Minimizzazione dei costi di messa in opera, flessibilità di funzionamento e risparmio energetico sono solo alcuni dei benefici ottenibili attraverso l'utilizzo di sistemi integrati di gestione.. NewtOhm propone un innovativo modo di progettare e cablare gli edifici, nel quale prevale la versatilità, sia nel conformarsi alle richieste del Progettista, sia nell adeguarsi con facilità alle problematiche di installazione.. Il sistema consente di realizzare un sistema di gestione modulare, studiato al fine di ottenere: : SEMPLICITÀ sia per l installatore in termini di cablaggio, programmazione e manutenzione, sia per l utente finale in termini di facilità d uso; ECONOMICITA intesa sia come contenimento dei costi dei singoli moduli che governano l'impianto, sia come riduzione dei costi di messa in opera e gestione del sistema; RISPARMIO ENERGETICO attraverso l'analisi continua dei consumi energetici e l'ottimizzazione degli algoritmi di controllo. 3

4 un efficace Building Management System consente di realizzare un BMS che rispetti tre condizioni fondamentali per questo tipo di sistemi: : RIDONDANZA, ovvero la capacità del sistema di garantire la continuità operativa anche in caso di guasto ad uno degli elementi in campo; SELETTIVITA', ovvero la capacità di indirizzare il singolo dispositivo o la singola area al fine di attuare politiche gestionali locali; SEMPLICITA', intesa sia come capacità di consentire una intuitiva progettazione e messa in posa, sia come facilità di utilizzo. Un sistema automatico efficiente che non sia intuitivo nel suo utilizzo non sarà mai efficacemente utilizzato dall'utente.. ridondanza selettività COMPLESSITÀ E COSTO BUS DISPOSITIVI ETHERNET BMS supervisione controllo edificio FLOORs piani e aree dell'edificio ROOMs stanze e mini aree dell'edificio In particolare è possibile individuare tre livelli di gestione in cui il sistema può essere suddiviso.. A LIVELLO BASE sono presenti le gestioni delle mini-aree dell edificio, quali singole stanze, appartamenti o gruppi di uffici, in grado di regolare i propri impianti in maniera autonoma. Appartengono a questo livello i moduli di gestione Fan-Coil (NTH-AFO-VLV), per il monitoraggio ambientale (sonde di temperatura NTH-AFO-TMP, sonde di umidità NTH-AFO-HUM o luxmetri NTH-AFO-LUX) e per la gestione delle accensioni e dei comandi digitali (serie NTH-AFO-IOD). A LIVELLO INTERMEDIO sono presenti i sistemi di supervisione e controllo di aree che condividono risorse comuni (UTA, antifurto), inoltre si condividono sinergie con il livello inferiore (per esempio gestione automatica dei set-point dei termostati di ambiente in funzione dei parametri regolati sulle Unità di Trattamento Aria). A questo grado di integrazione, nel caso in cui la superficie interessata sia molto ampia, il bus di comunicazione del sistema (AFO Bus) consente anche soluzioni ibride (cavo e moduli wireless) che consentono di estendere con estrema semplicità il sistema. E il caso di utilizzo del controller NTH-AFO-LNX come implementazione di una semplice logica integrata. A LIVELLO ALTO risiede l'astrazione massima dell'architettura del sistema : solo con una visione di insieme è infatti possibile ottimizzare gli algoritmi volti ad aumentare il rendimento totale dell impianto.. semplicità 4

5 A livello più alto, il software si limita ad acquisire il maggior numero di informazioni possibili dai livelli sottostanti, intervenendo solo sui riferimenti dei regolatori che maggiormente pesano sulle prestazioni e sulla logica del sistema nella sua interezza. A questo livello è demandata, ad esempio, la gestione dell'erogazione elettrica complessiva (gestione dei carichi), il mantenimento delle fonti di calore e condizionamento primarie (caldaie, chiller, ecc.), la gestione dei servizi secondari (es: gestione dei gas medicali per una clinica ospedaliera) e l eventuale diagnostica evoluta di sistema. In questo caso, l unità intelligente NTH-AFO-LNX può funzionare da vero e proprio gateway remoto e supervisore dell intero impianto.. A seconda delle dimensioni dell impianto è in grado di adattarsi efficacemente all implementazione dei livelli di gestione descritti. illuminazione energy saving BMS gestione camere albergo supervisione perimetrale climatizzazione 5

6 canalogi il cablaggio dell'impianto consente di uniformare il cablaggio utilizzando esclusivamente cavo Ethernet CAT5 e con plug RJ45 (norma T568B). Oltre al basso costo ed alla semplice reperibilità di questo supporto, si agevola il Progettista nell individuare la Normativa da seguire nel proprio Paese (la stessa delle reti telematiche) ed evita all Installatore di dotarsi di strumenti e tecniche di cablaggio distanti dalle proprie conoscenze. è dotato di una completa suite di sensori e moduli di lettura/comando, evidenziati nella figura seguente, tra cui I/O digitali e analogici, sensori di temperatura e umidità, controller autonomi di valvole e UTA, misuratori di potenza, lettori di chiavi codificate, sensori pressione e di luce, gestori di camera hotel, che possono essere interconnessi con la massima libertà, utilizzando qualsiasi topologia di cablaggio che possa risultare funzionale all impianto e all'installatore. La figura mostra una semplice installazione nella quale è presente un'unica unità di controllo (con o senza pannello di visione) che acquisisce dati ed attua comandi verso gli elementi in campo. In questo caso il panel PC svolge una doppia funzione: controller BMS e interfaccia utente visuale. I/ O digitali temperatura el u x m Controller & Touch Screen Bus I/ O i U TA Controllo Controllo Valvola tri umidità pmisuratore H otel C a m era Supervisione remota via LAN otenza 6

7 Mansarda Nella figura a fianco si presenta una soluzione complessa, nella quale gli elementi in campo sono interconnessi tra di loro utilizzando rami semplici e moltiplicatori di bus che consentono di ramificare le singole tratte.. In tutte quelle realtà che risultano già cablate, è possibile integrare il sistema utilizzando estensori wireless (NTH-AFO-MRF), senza richiedere opere aggiuntive.. Centrale Termica e Produzione Energia Controller & Touch Screen Gestione CT LAN Primo Piano Illuminazione Controller wireless controller LAN Piano Terra Giardino Amministrazione remota via WEB Moltiplicatore di bus Supervisione impianto 7

8 un controller flessibile e un Sistema Operativo robusto La CPU che equipaggia la scheda controller NTH-AFO-LNX contiene tutta la potenza del sistema operativo Linux (Kernel 2.6) in una scheda di ridottissime dimensioni. Grazie a questa architettura è possibile dotare il sistema di: - Completa connettività remota grazie ai server WEB, FTP, SSH, SCP, TELNET e PPP preinstallati; ; - Possibilità di estensione Wireless del bus oltre il chilometro di raggio d'azione in campo aperto. La scelta di sviluppare il controller su un sistema operativo Open-source è un altra chiave di successo. Il codice sorgente di Linux è pubblico e pertanto chiunque può analizzarlo e studiarlo. Conoscere il codice mette al sicuro da eventuali sorprese e consente di risolvere in fase di sviluppo qualsiasi problema possa insorgere. Analizzando a fondo il codice dei programmi, si è in grado di sviluppare facilmente e velocemente correzioni ed adattamenti, rendendo il sistema:: STABILE, grazie alla possibilità di intervenire sul sistema operativo vero e proprio; SICURO, grazie agli strumenti di protezione WEB, perché Linux è il sistema operativo di eccellenza per i server di rete ed è pressochè immune dai virus;; AGGIORNATO, grazie al continuo tasso d'innovazione della comunità di sviluppatori, il ciclo esistente tra introduzione sul mercato di nuovo hardware e scrittura del software è drasticamente ridotto. Più affidabilità del substrato informatico del sistema operativo significa minore criticità per le applicazioni. Le sinergie che si sono ottenute tra Hardware e Software hanno consentito di integrare i più innovativi algoritmi di controllo su intelligenza artificiale, permettendo di implementare politiche basate su indici di prestazione, per abbattere la richiesta energetica complessiva dell impianto, a fronte di una invariata performance del sistema.. Per consentire la massima semplicità di personalizzazione, tutto il protocollo di rete per la gestione remota è sviluppato in XML, garantendo in tal modo la massima trasparenza sulle operazioni e la capacità di sviluppare interfacce ad hoc, utilizzando i comuni strumenti per lo sviluppo di siti WEB.. Sono disponibili upgrade della scheda base, per ottenere la massima flessibilità in vari contesti con l introduzione di radio-modem GPRS/UMTS e dispositivi per il posizionamento satellitare GPS. 8

9 Supervisione perimetrale attiva la sicurezza sotto controllo supervisione perimetrale consente di gestire efficacemente sia gli impianti termotecnici ed elettrici sia la sicurezza attiva dell'edificio, realizzando robusti apparati di: VIDEOSORVEGLIANZA ATTIVA (mediante motion detection); VIDEOSORVEGLIANZA PASSIVA (mediante la sensoristica classica). Il sistema di videosorveglianza digitale NTH-AFO-ICS è in grado di inviare immagini ad alta qualità utilizzando ogni mezzo di trasmissione: linee telefoniche PSTN e ISDN, router ADSL e rete locale LAN. E' possibile vedere le immagini in diretta, trasmesse da ogni telecamera su un cellulare GPRS e UMTS ed essere allertati in caso di effrazione dell'edificio. L'offerta prevede soluzioni diverse: da piccole aree a complessi sistemi di identificazione e supervisione. Telecamera Telecamera Telecamera LAN DVR PC con Touch Screen BUS 9

10 gestione camere albergo Gestione Hotel la reception in un click Il sistema Hotel- consente un approccio modulare di supervisione, controllo e riparmio energetico per alberghi e hotel di diversa capacità ricettiva. I servizi che il sistema mette a disposizione sono i seguenti: : CONTROLLO e gestione accessi alle camere; GESTIONE servizi a pagamento di tipo cashless (Distributori vivande, accessi a saune, palestre, ecc.) utilizzando lo stesso sistema di accesso alle camere; SUPERVISIONE e controllo impianti tecnologici; INTERFACCIAMENTO verso applicativi di gestione pre-esistenti.. Il sistema riprende la filosofia di, mantenendone intatti i punti di forza (economicità e facilità di installazione in primis) e adattandosi alla particolarità del tipo di installazione. L architettura del sistema è basata sull'interconnessione dei moduli camera attraverso il bus.. Il sistema si basa sull'utilizzo di due uniche dorsali: una che collega tutti gli elementi presenti nel piano ed una che collega tutti i piani con il centro di monitoraggio e controllo (es. ubicato nella zona reception dell'hotel).. Grazie all'architettura decentralizzata del sistema, un guasto nell'unità di monitoraggio non impedirebbe alle singole unità di stanza di funzionare correttamente. Il funzionamento e lo schema di cablaggio saranno gli stessi in caso di utilizzo di moduli per l'accesso ai servizi e per il controllo degli impianti tecnologici. L'installazione prevede di posizionare all interno della scatola di derivazione della stanza moduli DIN, per la gestione degli input e degli output digitali (NTH-AFO-DO-8 e NTH-AFO-IOD-4) ed un modulo per la gestione delle valvole Fan Coil (NTH-AFO-AO-N). Nel caso del sistema completo si applica in ogni stanza un KIT composto da un modulo 506 ed un modulo 503, contenente tutta la parte di comando e controllo della camera (NTH-MGC). PIANO MGC STANZA 1 STANZA 2 STANZA 3 STANZA 4 AFO BUS ALTRI PIANI Controller di piano BUS E steso Reception STANZA 5 STANZA 6 STANZA 7 STANZA 8 Modulo Aree Comuni Controller 10

11 Insert key Bell Il KIT di Controllo Camera su Box 506 (NTH-AFO-MGC) costituisce il vero e proprio cervello pulsante del sistema mantenendo la piena compatibilità con la famiglia dei moduli.. Grazie alla partnership con SOFOS ( leader in tecnologie informatiche, si completa con un pacchetto software di gestione alberghiera rivolta a tutte le Strutture Ricettive. La modularità del software consente al gestore della Struttura di confezionarsi la soluzione su misura, a partire da una semplice gestione check-in fino a soluzioni di HOTEL PLANNING complesse (prenotazioni e disponibilità stanze, statistiche, fatturazione e addebiti, gestione remota, magazzino, contabilità). MGC 03 - placca corridoio per l'accesso in camera CAMERA HOTEL reception MGC 06 - modulo di gestione camera 4DO 4DI 8DO SCATOLA DI DERIVAZIONE luci di cortesia allarme bagno finestre aperte fancoil apertura porta elettrovalvola acqua sanitaria controllo serrande controllo prese e luci Alim. AO Valvola FC 11

12 energy saving L'Energy Saving secondo NewtOhm ottimizzazione dei consumi energetici È dimostrato come attraverso un'esatta conoscenza dei propri fabbisogni energetici ed una mirata gestione dei prelievi, è possibile ridurre in modo significativo i costi di energia elettrica in qualunque azienda. La Piattaforma Tecnologica di NewtOhm permette il monitoraggio della potenza assorbita e del consumo progressivo di corrente. Le informazioni sono salvate sul database centrale e rese accessibili per effettuare analisi e correlazioni sui dati stessi.. NewtOhm propone alle aziende l'installazione dei propri dispositivi per la gestione dell'energia, in grado di monitorare la rete elettrica, i carichi e all'occorenza prenderne il controllo disinserendo le utenze superflue.. ELIMINARE il superamento della potenza impegnata contrattuale attraverso la gestione dei carichi. Linee guida della Gestione dei Consumi Energetici IDENTIFICARE il contratto elettrico più idoneo alle proprie effettive esigenze, attraverso un controllo continuo del prelievo energetico. MIGLIORARE l' utilizzo dell'energia elettrica attraverso un'attenta analisi dei propri prelievi allo scopo di evidenziare ed elimiare eventuali sprechi. 12

13 La crescita del costo dell'energia rende più che mai conveniente l installazione di sistemi: di autoproduzione, di cogenerazione e di livellamento dell energia, a tutela della continuità operativa della struttura. I sistemi modulari consentono di gestire sia in fase di prima installazione che di riammodernamento degli impianti, la produzione e la modulazione dei flussi energetici all interno dell edificio, massimizzando costantemente le curve di rendimento globali. I servizi messi a disposizione da consentono di: : RIDURRE i costi (evitando picchi di assorbimento, pianificando il ciclo produttivo, evitando penali per l eccessivo assorbimento di energia reattiva, riducendo gli oneri relativi al mancato rispetto dei programmi di prelievo comunicati dal GRTN); DETERMINARE le curve di carico ottimali (attraverso l analisi delle opzioni tariffarie, si potrà definire un profilo di prelievo energetico compatibile con l opzione tariffaria più conveniente e con le necessità di assorbimento aziendali); ANALIZZARE i costi di fornitura attraverso lo storico (per valutare e confrontare differenti periodi dell anno e per confrontare se essi sono compatibili con la bolletta energetica). Attraverso la cogenerazione, ovvero la produzione congiunta di energia elettrica (o meccanica) e calore utile a partire dalla stessa fonte primaria, è possibile ottenere rilevanti risparmi economici, soprattutto nei processi produttivi laddove esista una forte contemporaneità tra prelievi elettrici e prelievi termici. Infine, per quanto concerne la possibilità di abbattere i picchi di consumo, è possibile operare un livellamento nell arco della giornata dei fabbisogni energetici attraverso il sistema di Gestione del taglio picchi.. Costi materiale ed installazione paragonabili a quelli di un cablaggio classico, chiudono il cerchio filosofico che deve animare chi vuole seriamente trarre benefici da questa tecnologia. 13

14 energy saving Fonti energetiche alternative la nuova sfida di integrazione di NewtOhm La società civile è quasi completamente basata sulla produzione di energia da derivati del petrolio; considerando come il picco produttivo sia collocato attorno il 2010 e che non vi sia un ulteriore incremento di richieste dai Paesi Emergenti, si stima un esaurimento delle risorse attorno la metà di questo secolo. Sicuramente il modello di sviluppo adottato finora è stato basato su molti fattori, ma non sul contenimento dei consumi. Una incontestabile soluzione a questo problema non è ancora stata trovata, ma il consolidamento di produzioni energetiche alternative (pannelli solari, sistemi eolici, fuel cell, sistemi geotermici, ecc.) può calmierare l utilizzo dei derivati del petrolio e prolungarne l orizzonte temporale di sfruttamento. La tecnologia delle celle a combustibile è attualmente in fase di notevole sviluppo, grazie alle potenzialità che essa possiede: - elevati rendimenti; - emissioni inquinanti e sonore ridotte; - limitate parti in movimento, con conseguente aumento della affidabilità delle macchine. Il sistema è già pronto alla sfida, consentendo applicazioni che vanno dall autoproduzione domestica alla produzione combinata di energia elettrica e termica nei grandi edifici (alberghi, centri commerciali, scuole, ecc.), con la creazione di microstazioni di produzione energetica (elettrica e termica), in strutture dove vi siano abbondanti produzioni di rifiuti organici, per un parziale autosostentamento energetico.. NewtOhm partecipa ad un Progetto congiunto di Imprese, supportato finanziariamente dalla Regione Emilia- Romagna, con l obiettivo di realizzare un sistema BMS alimentato a Fuel cell non esistente nel settore di riferimento, ad elevato contenuto tecnologico, a basso impatto ambientale e progettato secondo la normativa europea CENELEC EN50090 KonneX.. 67% di calore disperso in atmosfera 20% di calore disperso in atmosfera 100% carbone petrolio gas naturale 33% di elettricità 100% Fuel Cell idrogeno metanolo gas naturale 80% di elettricità e acqua calda SISTEMA DI PRODUZIONE ENERGETICA TRADIZONALE SISTEMA DI PRODUZIONE ENERGETICA A FUEL CELL 14

15 Ricadute tecnologiche in altri settori il monitoraggio termo-estensimetrico di NewthOm NewtOhm propone un rivoluzionario modo di supervisionare strutture edili anche di notevoli dimensioni. ThermoEXT è una tecnologia che consente il monitoraggio termoestensimetrico di strutture metalliche ed in cemento armato. La modularità' del Bus permette la massima flessibilità' in fase di costruzione di un edificio. L ingegnere strutturale potrà decidere dove posizionare i micromoduli NTH-AFO-STR ed in tempo reale si potranno visualizzare i dati relativi agli sforzi e alle temperature, consentendo l analisi di un eventuale degradamento delle prestazioni resistenti dell edificio. In questo modo è possibile: SODDISFARE I REQUISITI DI SICU- REZZA con una osservazione continua o tempo-discreta del reale stato termico e di sollecitazione; CONSENTIRE UNA PREVENZIONE ATTIVA E SELETTIVA delle opere edili nei punti bisognosi d'intervento; ; AFFIANCARE L'INGEGNERE preposto nella verifica dell opera oggetto di collaudo. Il software del sistema è in grado di comunicare con gli Enti preposti il superamento di determinate soglie di resistenza e di deformabilità della struttura, permettendo di attuare piani di evacuazione in tempi molto ridotti. NTH-AFO-STR Estensimetro e il sistema Vetroventilato Con il sistema VETROVENTILATO ( nasce il primo vetro della terza generazione che, da anello debole dell'edificio, diventa un forte alleato del risparmio energetico. VETRO VENTILATO sfrutta un meccanismo di ventilazione forzata, per mantenere costante la temperatura della superficie vetrata all interno di un ambiente. Infatti, accelerando o rallentando il flusso dell aria all interno della sua intercapedine, VETRO VENTILA- TO non "subisce" ma "reagisce" alle condizioni climatiche esterne, creando un cuscinetto termico ed acustico.. Grazie all'introduzione della tecnologia, ora è possibile gestire in telecontrollo una notevole quantità di serramenti, consentendo di affinare la modulazione energetica dell'edificio in sinergia con il controllo delle fonti energetiche primarie. 15

16 NewtOhm s.r.l. - via Proventa,90 - I Faenza - RA tel fax info@newtohm.it