KNX per la gestione delle energie rinnovabili Massimo Valerii Presidente KNX Italia HOME & BUILDING Verona 26 Ottobre 2011
Il risparmio e l'efficienza energetica si ottengono... Riducendo i consumi di energia Controllando in modo efficiente l'uso dell'energia Impiegando sistemi efficienti per la produzione dell'energia Utilizzando fonti rinnovabili Page No. 2
Fonti non rinnovabili A differenza di quelle rinnovabili, queste fonti energetiche non sono inesauribili. Sono infatti costituite da giacimenti enormi ma pur sempre limitati e non ricostruibili perché accumulati in periodi di tempo molto lunghi, dell ordine di milioni di anni. Fonti rinnovabili Le energie rinnovabili sono quelle fonti di energia non esauribili nella scala dei tempi umani o che riescono a rinnovare rapidamente la loro disponibilità dopo che sono state sfruttate. Tutte derivano più o meno direttamente dall energia solare. Page No. 3
Perchè esiste una relazione tra building automation e fonti rinnovabili? Page No. 4
Acquisizione Acquisizione, memorizzazione ed elaborazione di parametri elettrici, dati di produzione e consumo dell'energia con impostazione di soglie di allarme; Rilievo Radiazione solare Temperatura Umidità Velocità e direzione del vento Luminosità Pioggia Page No. 5
Analisi ed azionamenti Azionamento di scenari automatici su eventi Monitoraggio della produzione dell'impianto e calcolo in tempo reale dei profitti generati Gestione carichi elettrici Comunicazione Funzione di teleallarme attraverso e-mail, SMS, voce e visualizzazione Trasmissione dei dati a distanza a server di raccolta dati Telelettura della produzione di energia Page No. 6
Sicurezza Videocontrollo dell'impianto attraverso l'impiego di telecamere IP Funzione di sicurezza: antifurto ed antintrusione Page No. 7
I sistemi di produzione da fonte rinnovabile hanno bisogno di controllo: 7 giorni su 7-24 ore al giorno. Occorre pensare al monitoraggio, alla diagnosi, agli allarmi, ai report per consentire interventi mirati e immediati minimizzando i costi di O&M (gestione e manutenzione) e ottimizzando l efficienza. Page No. 8
Componenti critici di un impianto Fotovoltaico Pannelli Inseguitori PLC Inverter centralizzati String combiner box Unità di Trattamento Aria Trasformatore MT Relè di protezione Contatori di energia UPS Page No. 9
I numeri di un impianto da 1MW I NUMERI 4.500 230 PANNELLI MOTORI LINEARI DI INSEGUIMENTO 18 STRING COMBINER BOX 18 INVERTER DA 55 kw Page No. 10
OGNUNO DI ESSI PUO GUASTARSI IN QUALSIASI MOMENTO... E POSSIBILE NON ACCORGERSENE PER LUNGO TEMPO Page No. 11
Usando una terminologia domotica ho bisogno di gestire: Eventi Allarmi Scenari Pianificazioni temporali Logiche Storico di eventi/grandezze Page No. 12
LA SOLUZIONE: + GATEWAY DI INTEGRAZIONE Page No. 13
Energia solare Dalla energia associata alla radiazione solare emessa è possibile ottenere energia termica o, attraverso la tecnologia fotovoltaica, energia elettrica. Page No. 14
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Il sistema Solare Termico I pannelli solari (A) hanno al loro interno dei tubi in cui scorre un liquido (acqua + antigelo) che quando è esposto al sole si scalda. Una centralina (B) misura la temperatura raggiunta dal liquido nel pannello e quella dell acqua contenuta all interno del serbatoio. Se il liquido nei pannelli è più caldo dell acqua del serbatoio, la centralina fa partire una pompa (C) che spinge il liquido all interno del circuito in modo da farlo passare attraverso una serpentina interna al serbatoio. Attraverso tale serpentina (D) avviene il passaggio del calore dal liquido all acqua del serbatoio, che entra quindi nel circuito dell acqua sanitaria della casa (E). Page No. 16
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Il sistema deve acquisire i dati dai contabilizzatori di calore presenti in impianto attraverso modulo di acquisizione KNX che consentirà di acquisire: Energia termica [calorie] in uscita dal collettore solare L'energia elettrica [kwh] consumata dalla pompa di circolazione. Le temperature di andata e ritorno del collettore solare Page No. 18
Il sistema Solar Cooling Dall acqua calda a bassa temperatura (70-95 C) prodotta dagli impianti solari termici, si può ottenere, con l abbinamento degli assorbitori, acqua refrigerata a 7 C ideale per realizzare la climatizzazione estiva. Tale processo prende il nome di: Solar Cooling Page No. 19
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Energia termica in ingresso Assorbitore di calore Energia frigorifera in uscita Energia elettrica assorbita Page No. 21
Energia eolica L'energia eolica è il prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in elettrica. Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione è stata anche tra le prime fonti energetiche rinnovabili usate dall'uomo Page No. 22
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Energia geotermica L'energia geotermica è l'energia generata per mezzo di fonti geologiche di calore e può essere considerata una forma di energia rinnovabile. Page No. 24
Energia scambiata con il terreno Pompa di calore geotermica Energia in uscita Energia elettrica assorbita Sonde geotermiche Page No. 25
SMART GRIDS Generazione energia: Centrali gestite a livello nazionale e fonti rinnovabili gestite a livello locale Controllo coordinato della generazione e dei consumi di tutta la rete Page No. 26
Dal 1 gennaio 2009 nel mercato delle energie rinnovabili tedesco è obbligatorio rispettare alcune regole di connessione alla rete di impianti fotovoltaici ed eolici (normativa tedesca EEG4 per la gestione dell'immissione in rete e direttiva tedesca sulla media tensione BDEW** per la gestione della sicurezza di rete) che prevedono: Regolazione di potenza della produzione su comando remoto del gestore della rete Regolazione della potenza reattiva variando il Cos φ su comando Regolazione della potenza in relazione alla variazione di frequenza Page No. 27
Grazie per la Vostra attenzione... Page No. 28