DOMOTICA E SOSTENIBILITA AMBIENTALE. Massimo Perotto

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1 DOMOTICA E SOSTENIBILITA AMBIENTALE Massimo Perotto

2 INDICE ARGOMENTI 1. Domotica: concetti base 2. Domotica e risparmio energetico: guida CEI Introduzione Termoregolazione Illuminazione Schermature solari Ventilazione e condizionamento Supervisione e diagnostica Controllo carichi 3. Esempi applicativi 2

3 DOMOTICA: STATO DELL ARTE

4 Capire la domotica Un impianto domotico mediante diverse soluzioni tecnologiche presenta i seguenti vantaggi: 1. Integrazione delle funzioni 2. Possibilità di creare scenari 3. Aumento della sicurezza elettrica 4. Scalabilità 5. Disponibilità di supervisionare l impianto sia in locale che in remoto 4

5 Capire la domotica Utenze 230 V ~ 50Hz Comandi/ Sensori 230 V ~ 50Hz 5

6 Capire la domotica Utenze 230 V ~ 50Hz Rete Energia 230V Doppino Comandi / Sensori HBES SELV 6

7 INQUADRAMENTO NORMATIVO

8 Nuova direttiva 2010/31/CE Dal 1 Febbraio 2012 la direttiva europea 2002/91/CE sarà abrogata dalla 2010/31/CE: Un numero congruo di installatori e costruttori dovrebbe possedere, attraverso la formazione ed altre misure, un adeguato livello di competenza per l installazione e l integrazione delle tecnologie delle energie rinnovabili e ad alta efficienza energetica richieste. Gli Stati membri possono inoltre promuovere, se del caso, l installazione di sistemi di controllo attivo come i sistemi di automazione, controllo e monitoraggio finalizzati al risparmio energetico. 8

9 Nuova V3 CEI 64-8 Il livello 3 prevede la gestione come minimo di 4 delle seguenti funzioni: 1. antintrusione, 2. controllo carichi, 3. gestione comando luci, 4. gestione temperatura (se non è prevista una gestione separata), 5. gestione scenari (tapparelle, ecc.), 6. controllo remoto, 7. sistema diffusione sonora, 8. rilevazione incendio (UNI 9795), se non è prevista gestione separata, 9. sistema antiallagamento e/o rilevazione gas. 9

10 UNI EN La norma europea CEN-EN15232 Energy performance of buildings Impact of Building Automation, Controls and Building Management definisce i metodi per la valutazione del risparmio energetico conseguibile in edifici ove vengano impiegate tecnologie di gestione e controllo automatico degli impianti tecnologici e dell impianto elettrico Consente quindi di calcolare il risparmio energetico conseguibile grazie all uso dei sistemi di gestione e controllo automatico degli impianti BACS, HBES e TBM, ed è utilizzabile sia per la progettazione di nuovi edifici, sia per la verifica di edifici esistenti. 10

11 GUIDA CEI : OGGETTO, SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE

12 Guida CEI

13 Guida CEI E rivolta: Ai costruttori degli apparecchi, progettisti, installatori, enti pubblici e ispettori Ai progettisti della parte elettrico-elettronica Si applica a: Residenziali Non residenziali 13

14 UNI EN Vengono definite quattro diverse classi di efficienza energetica per la classificazione dei sistemi di automazione di edificio, valide sia per le applicazioni di tipo residenziale sia per le applicazioni di tipo nonresidenziale E rivolta a costruttori, progettisti, installatori e certificatori energetici 14

15 UNI EN Classe D: NO ENERGY EFFICIENT Impianti tecnici tradizionali e privi di automazione Classe C: STANDARD Sistema bus (HBES/BACS) di automazione per l edificio Classe B: ADVANCED Sistema bus con gestione centralizzata (TBM) Classe A: HIGH ENERGY PERFORMANCE Come classe B ma con livelli di precisione e completezza tali da garantire elevate prestazioni energetiche 15

16 UNI EN Permette di valutare in modo semplice l impatto dell applicazione dei BACS/HBES (fattore di efficienza, in breve BAC Factor) Ammontare di energia utilizzata dagli edifici nell arco di un anno, con particolare riferimento a: Riscaldamento, Raffrescamento, Illuminazione, Ventilazione. 16

17 UNI EN Tipologia Edificio / Locale Classi e Fattori di efficienza BAC/HBES D C B A Senza automazione Automazione Standard Automazione Avanzata Alta Efficienza B/C B/D A/C A/D Uffici 1,51 1,00 0,80 0,70 20% 47% 30% 54% Sale di lettura 1,24 1,00 0,75 0,50 25% 40% 50% 60% Scuole 1,20 1,00 0,88 0,80 12% 27% 20% 33% Ospedali 1,31 1,00 0,91 0,86 9% 31% 14% 34% Hotel 1,31 1,00 0,75 0,68 25% 43% 32% 48% Ristoranti 1,23 1,00 0,77 0,68 23% 37% 32% 45% Negozi / Grossisti 1,56 1,00 0,73 0,60 27% 53% 40% 62% Riscaldamento / Raffrescamento in Edifici Residenziali Case monofamiliari Appartamenti in condominio Atri residenziali Riscaldamento / Raffrescamento in Edifici non Residenziali Risparmio adottando le Classi B e A al posto di C o D 1,10 1,00 0,88 0,81 12% 20% 19% 26% 17

18 UNI EN Tipologia Edificio / Locale D C B A Senza automazione Automazione Standard Automazione Avanzata Alta Efficienza B/C B/D A/C A/D Uffici 1,10 1,00 0,80 0,70 20% 27% 30% 36% Sale di lettura 1,06 1,00 0,75 0,50 25% 29% 50% 53% Scuole 1,07 1,00 0,88 0,80 12% 18% 20% 25% Ospedali 1,05 1,00 0,91 0,86 9% 13% 14% 18% Hotel 1,07 1,00 0,85 0,68 15% 21% 32% 36% Ristoranti 1,04 1,00 0,77 0,68 23% 26% 32% 35% Negozi / Grossisti 1,08 1,00 0,73 0,60 27% 32% 40% 44% Case monofamiliari Appartamenti in condominio Atri residenziali Energia Elettrica in Edifici non residenziali Classi e Fattori di efficienza BAC/HBES Energia Elettrica in Edifici Residenziali Risparmio applicando le Classi B e A al posto di C o D 1,08 1,00 0,93 0,92 7% 14% 8% 15% 18

19 TERMOREGOLAZIONE

20 Inquadramento legislativo: DPR 59/09 Siano presenti, salvo che ne sia dimostrata inequivocabilmente la non fattibilità tecnica nel caso specifico, almeno una centralina di termoregolazione programmabile per ogni generatore di calore e dispositivi modulanti per la regolazione automatica della temperatura ambiente nei singoli locali o nelle singole zone che, per le loro caratteristiche di uso ed esposizione possano godere, a differenza degli altri ambienti riscaldati, di apporti di calore solari o comunque gratuiti. Tale centralina deve consentire la programmazione e la regolazione della temperatura ambiente su due livelli di temperatura nell'arco delle 24 ore, nel caso di impianti termici per singole unità immobiliari. 20

21 UNI EN CONTROLLO AUTOMATICO CONTROLLO RISCALDAMENTO Controllo di Generazione Definizione delle Classi Residenziale Non Residenziale D C B A D C B A 0 Nessun controllo automatico 1 Controllo automatico centrale Controllo automatico di ogni ambiente con valvole termostatiche o regolatore elettronico Controllo automatico di ogni ambiente con comunicazione tra i regolatori e verso il BACS Controllo integrato di ogni locale con gestione di richiesta (es. per occupazione, qualità dell aria, etc.) 21

22 Termoregolazione CONTROLLO RISCALDAMENTO CONTROLLO DI EMISSIONE F2B Controllo automatico di ogni ambiente con comunicazione tra i regolatori e verso il Sistema-HBA Descrizione La temperatura di ogni singolo locale può essere regolata per mezzo un regolatore elettronico dotato di CS per il coordinamento con regolatori in altri locali. La funzione è utilizzabile per sia nel residenziale che nel non-residenziale 22

23 Termoregolazione CONTROLLO RISCALDAMENTO CONTROLLO DI EMISSIONE F3A Controllo integrato di ogni locale con gestione di richiesta (es. per occupazione, apertura serramenti.) Descrizione prevede un controllo della temperatura La funzione di ogni locale con possibilità di interrompere il riscaldamento o metterlo in stato di basso consumo in caso di assenza persone o apertura serramenti esterni. Il controllore deve essere dotato di CS per comunicare con altri controllori e verso il sistema-bus. 23

24 VENTILAZIONE E CONDIZIONAMENTO

25 Inquadramento legislativo: DPR 59/09 «sistema di condizionamento d'aria» e' il complesso di tutti i componenti necessari per un sistema di trattamento dell'aria, attraverso il quale la temperatura e' controllata o può essere abbassata, eventualmente in combinazione con il controllo della ventilazione,dell'umidità e della purezza dell'aria; Nel calcolo rigoroso della prestazione energetica dell'edificio occorre prendere in considerazione i seguenti elementi: b) lo scambio termico per ventilazione (naturale e meccanica); g) l'eventuale controllo dell'umidità negli ambienti climatizzati; 25

26 Ventilazione e condizionamento 26

27 Ventilazione e condizionamento CONTROLLO DELLA VENTILAZIONE E DEL CONDIZIONAMENTO CONTROLLO MANDATA ARIA IN AMBIENTE F31BC Controllo a tempo di classe B nel residenziale e C nel non-residenziale Descrizione Il sistema funziona in base ad una programmazione temporale centralizzata controllando la mandata aria in ambiente, impostata per il massimo carico (= tutte le utenze collegate in caso di sistema multi-locale) secondo un programma orario prefissato. Risultato: notevole perdita di energia nei periodi di parziale occupazione. 27

28 ILLUMINAZIONE

29 Inquadramento legislativo: DPR 59/09 Requisiti minimi finalizzati al contenimento dei consumi di energia e al raggiungimento degli obiettivi di cui all'art. 1, tenendo conto di quanto riportato nell'allegato «B» e della destinazione d'uso degli edifici. Questi decreti disciplinano la progettazione, l'installazione,l'esercizio, la manutenzione e l'ispezione degli impianti termici per la climatizzazione invernale ed estiva degli edifici, per la preparazione dell'acqua calda per usi igienici sanitari e, limitatamente al settore terziario, per l'illuminazione artificiale degli edifici. 29

30 UNI EN LENI= Light Numeric Energy Indicator LENI= W L +W P /A [KWh/m 2 a] W L si riduce se: 1) Si sfrutta l illuminazione naturale 2) Si riduce o si spegne la luce a locali non occupati 3) L impianto è a livello di illuminamento costante 30

31 UNI EN CONTROLLO AUTOMATICO CONTROLLO ILLUMINAZIONE Controllo Presenza Definizione delle Classi Residenziale Non Residenziale D C B A D C B A 0 Interruttore manuale 1 Interruttore manuale + segnale estinzione graduale automatica 2 Rilevamento presenza Auto-On / Dimmer 3 Rilevamento presenza Auto-On / Auto-Off 4 Rilevamento presenza Manuale-On / Dimmer 5 Rilevamento presenza Manuale -On / Auto-Off 31

32 Illuminazione CONTROLLO ILLUMINAZIONE CONTROLLO DI PRESENZA F47C Accensione manuale + spegnimento automatico Descrizione L illuminazione viene accesa e spenta manualmente da uno o più interruttori/pulsanti con chiusura istantanea e ritardo all apertura del circuito elettrico: un segnale generato automaticamente emette l impulso di spegnimento automatico almeno una volta al giorno, tipicamente durante la sera per inibire inutili funzionamenti durante la notte. Linea BUS P1 Interfaccia Pulsanti Programmatore Attuatore A Pn Interfaccia Pulsanti Program matore orario Attuatore 32

33 Illuminazione CONTROLLO ILLUMINAZIONE CONTROLLO DI PRESENZA F50A Accensione Manuale + Rilevamento presenza e Auto-On / riduzione / Off Descrizione L illuminazione può essere accesa solo manualmente da interruttori/pulsanti installati nell area illuminata e, se non spenta manualmente, viene portata dal sistema automaticamente in uno stato di luminosità ridotta (non più del 20%) entro i 5 minuti successivi all ultima rilevazione di presenza nell area controllata. In aggiunta il sistema attua il totale spegnimento dell illuminazione entro i 5 minuti successivi se in tutto l ambiente non viene rilevata presenza. Luce Linea BUS 100% 80% P1 5 min 5 min Pn Interfaccia pulsanti Sensore Presenza Attuatore a) b) c) tempo Ciclo semplice, senza rilevamenti di presenza nel periodo a)- c) 33

34 SCHERMATURE SOLARI

35 Inquadramento legislativo: DPR 59/09 Per tutte le categorie di edifici, al fine di limitare i fabbisogni energetici per la climatizzazione estiva e di contenere la temperatura interna degli ambienti, nel caso di edifici di nuova costruzione e nel caso di ristrutturazioni di edifici esistenti, e' resa obbligatoria la presenza di sistemi schermanti esterni. Qualora se ne dimostri la non convenienza in termini tecnico-economici, detti sistemi possono essere omessi in presenza di superfici vetrate con fattore solare (UNI EN 410) minore o uguale a 0,5. 35

36 Inquadramento legislativo: DPR 59/09 36

37 UNI EN Definizione delle Classi CONTROLLO AUTOMATICO Residenziale Non Residenziale CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI D C B A D C B A 0 Completamente manuale 1 Motorizzato con azionamento manuale 2 Motorizzato con azionamento automatico 3 Controllo combinato luce/tapparelle/hvac 37

38 Schermature solari CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI (ES. TAPPARELLE, TENDE, FACCIATE ATTIVE ) Controllo Schermature Solari F54A Controllo combinato luce/tapparelle/hvac Descrizione Il controllo dell energia solare gratuita consente risparmio invernale, protezione contro il sovrariscaldamento estivo, e l abbagliamento. Le perdite termiche notturne possono venir ridotte con il controllo delle tapparelle (effetto dell isolamento notturno). La coordinazione, con comunicazione tra i regolatori delle schermature solari e del condizionamento ambientale, permette notevoli risparmi energetici. Linea BUS Controllore Tapparelle Estate/Inverno Attuatore Tapparelle Motore tapparelle M λ Sonda lux ambiente R Regolatore HVAC Apparecchio HVAC 38

39 SISTEMI DOMOTICI

40 Sistemi domotici Al fine di garantire una uniformità di controllo dei parametri impostati sui dispositivi in campo è necessario che sia presente un sistema di automazione di edificio o domotico a seconda delle applicazioni. Tali funzioni normalmente vengono svolte da unità centrali dotate di un display capace di indicare in modo chiaro i parametri d impianto Al fine di migliorare l efficienza di un impianto è di particolare rilevanza la capacità del sistema di individuare i guasti, fornire una diagnostica, anche periodica, che descriva il livello di efficienza dell impianto e i suoi parametri di funzionamento. 40

41 Sistemi domotici CONTROLLO CON SISTEMI DOMOTICI E DI AUTOMAZIONE DELL EDIFICIO (HBA) F55B Controllo centralizzato configurato per l utente (es. programmi a tempo, setpoint..) Descrizione Consente la centralizzazione del sistema HBA con le caratteristiche sotto descritte Linea BUS SuVi Sistema HBA Touch Screen o PC 41

42 CONTROLLO CARICHI

43 Tariffa bioraria Di fatto, con i nuovi prezzi biorari, l'energia elettrica: costerà di meno dalle 19 alle 8 dei giorni feriali e tutti i sabati, domeniche e altri giorni festivi; questi periodi saranno indicati nella bolletta come fasce orarie "F2 e F3 costerà di più per i consumi dalle 8 alle 19 dei giorni feriali; questo periodo sarà indicato nella bolletta come fascia oraria "F1" dalle ore 0.00 alle ore 8.00 dalle ore 8.00 alle ore dalle ore alle ore giorni feriali sabato, domenica e giorni festivi Fasce orarie F2 e F3 nelle quali l'energia elettrica costerà meno Fascia oraria F1 nella quale l'energia elettrica costerà di più 43

44 Standby REGOLAMENTO (CE) N. 1275/2008 Recante misure di esecuzione della direttiva 2005/32/CE relativo al consumo di energia elettrica nei modi stand-by e spento delle apparecchiature elettriche ed elettroniche domestiche e da ufficio 5. Un miglioramento dei consumi di energia elettrica, nei modi stand-by e spento, dovrebbe essere conseguito applicando tecnologie non proprietarie esistenti, accessibili in termini di costi e che consentano di ridurre le spese sia per l acquisto che per il funzionamento delle apparecchiature. 44

45 Standby 45

46 Standby 46

47 Standby Una famiglia di quattro persone, che consuma in media ogni anno kwh, se non tiene alcun elettrodomestico in standby e ha l accortezza di disconnettere dalla rete elettrica tutti gli altri elettrodomestici, può risparmiare ogni anno circa 50 euro, pari all 8% dei suoi consumi di energia elettrica (fonte ENI) 47

48 ESEMPIO APPLICAZIONE EN15232

49 Legge regionale 156/08 Emilia 49

50 Legge regionale 156/08 Emilia 50

51 Decreto 5796/09 Lombardia 51

52 Decreto 5796/09 Lombardia 52

53 Protocollo Itaca 53

54 Protocollo Itaca 54

55 Grazie per l attenzione! 55