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Impianti elettrici “smart”: innovazione in sicurezza

31/12/2014

di Silvia Berri- Responsabile Comunicazione e Promozione CEI - e Cristina Timò - Direttore Tecnico CEI

Reti intelligenti, mobilità elettrica, energie da fonti rinnovabili, efficienza energetica, nuove tecnologie utilizzate in domotica e impianti di comunicazione sono temi all’ordine del giorno nelle agende di tutti i Paesi del mondo. Le nuove applicazioni possono però essere progettate e realizzate solo avendo ben presente la regola dell’arte che le norme tecniche definiscono. Il Comitato Elettrotecnico Italiano lavora ogni giorno per tenere aggiornata e anticipare con la normativa l’evoluzione tecnologica del settore elettrotecnico, elettronico e delle telecomunicazioni, sia in ambito nazionale sia attraverso la partecipazione in qualità di rappresentante italiano all’interno degli organismi normatori a livello europeo (CENELEC e norme EN) e internazionale (norme IEC). Di seguito un estratto dal Dossier pubblicato su U&C n. 7 - Luglio-Agosto 2014, per gentile concessione di Curatrici ed Editore.

La trasformazione del sistema di approvvigionamento e distribuzione dell’energia imposto dalla politica energetica ed ambientale europea, nonché dalla sicurezza di approvvigionamento energetico nazionale e regionale, presuppone che la rete pubblica diventi più intelligente(smart grid). Ma una rete di distribuzione pubblica smart richiede impianti utente altrettanto smart, da un lato per poter sfruttare le potenzialità della nuova rete pubblica, dall’altro per permetternelo stesso sviluppo. Da impianto esclusivamente utilizzatore passivo, l’impianto elettrico del settore residenziale sta diventando attivo, sia con accezione di generatore da fonte rinnovabile e distribuita(da cui il neologismo prosumer), sia con accezione di utilizzatore intelligente in grado diadattare la propria domanda alle esigenze tanto interne quanto della rete di alimentazione.Le tecnologie attualmente disponibili in grado di cambiare il paradigma del tradizionale impiantoelettrico negli edifici residenziali e non residenziali in Europa sono principalmente: tecnology-assisted living at home; smart metering (contatori intelligenti); trasporto elettrico su strada;pompe di calore; generazione distribuita; sistemi di automazione domestica; gestione energetica dell’edificio. Ci limiteremo agli ultimi due, che riguardano più da vicino il nostro settore.

Sistemi di automazione domestica

I sistemi di automazione dell’edificio (o domotici con riferimento esclusivo all’ambito residenziale) rappresentano un settore emergente anche in relazione alla sempre maggiore automazione degli elettrodomestici e delle funzionalità richieste nelle abitazioni. In particolare la disponibilità di apparecchi elettronici sofisticati ma relativamente economici permette realizzazioni fino ad un decennio orsono irrealizzabili o semplicemente troppo costose. Le tecniche impiegate per la domotica includono il controllo dell'illuminazione, di porte e finestre, del riscaldamento, della ventilazione e dell’aria condizionata (HVAC), sistemi di sicurezza e sorveglianza, nonché il controllo dei sistemi di home entertainment, irrigazione delle piante d'appartamento, alimentazione degli animali domestici e l'uso di robot domestici.

In generale i bisogni umani che possono essere soddisfatti dal sistema domotico sono molto diversi e possono essere classificati come bisogni di sicurezza, comfort, disponibilità di punti di accesso per il futuro e servizi attuali, sistemi di facile utilizzo e possibilità di integrare futuri miglioramenti. Il vantaggio più importante relativo ai sistemi di automazione domestici è rappresentato dalla conseguente disponibilità di un contesto fertile per lo sviluppo di altre applicazioni specifiche e dei relativi servizi ad alto valore aggiunto come smart ageing, gestione energetica dell’edificio, ecc. Fatta eccezione per questo, lo sviluppo del sistema domotico potrebbe essere una buona leva nel processo di ristrutturazione di impianti residenziali esistenti in Europa, potenzialmente ampliando anche il volume del settore elettrico europeo. La possibilità di adozione di nuove tecnologie e/o l’adozione di funzioni nuove e differenti in un impianto tradizionale è praticamente molto limitata, mentre in una casa automatizzata è abbastanza facile mantenere l'installazione aggiornata con le più nuove e reali esigenze dell'utente. Quest’ultimo aspetto è particolarmente importante anche perché va nella direzione di un aggiornamento costante dell'impianto e relativi servizi (comunicazioni, sanitari, gestione dell'energia, ecc.).

Le tecnologie domotiche sono disponibili da almeno 15-20 anni, ma il mercato non è mai decollato. La maggior parte degli analisti ritiene ora che la ragione principale di ciò sia legata alla necessità di rinnovo dell’infrastruttura domestica a causa delle vie cavi e delle predisposizioni installate. Ciò è tanto più vero quando gli impianti sono sottotraccia come è nel nostro paese. Oltre all'indisponibilità di volumi adeguati per accogliere le apparecchiature ed i collegamenti, probabilmente altri ostacoli importanti nello sviluppo dei sistemi di automazione domestica sono l'educazione dei professionisti e degli utenti. Le statistiche mostrano che le case e le infrastrutture di cablaggio corrispondenti (custodie e accessori per cavi) vengono rinnovati con un tasso inferiore rispetto allo sviluppo delle tecnologie. A volte le nuove tecnologie, elettriche e non, non vengono adottate dagli utenti perché sarebbe necessaria una ristrutturazione edile. Da un altro punto di vista, la pianificazione delle infrastrutture elettriche (predisposizione) non può essere efficace se basata solo sull'offerta attuale del mercato (in termini di tecnologie elettriche ed elettroniche).

Gestione energetica dell’edificio

Le statistiche dimostrano che in Europa agli edifici corrisponde il maggior consumo di energia(il 40% di energia finale totale). Come riconosce anche l’EPBD, il comportamento dell'utente è unachiave nel processo di controllo dei consumi. Una gestione automatizzata dei sistemi energeticidi un edificio può essere un modo efficace per correggere e migliorare il comportamento degli utenti. La gestione energetica di un edificio è il processo di monitoraggio e controllo dei sistemi energetici all'interno di un edificio. Anche se i componenti specifici possono differire, questi sistemi possono includere sistemi di riscaldamento e condizionamento, ventilazione, illuminazione,potenza e sicurezza. Un esempio semplice ma efficace si riferisce al comando dell’illuminazionecon un interruttore automatico in caso di assenza di persone o in caso di un livello sufficientedi luce naturale.

Un altro esempio è l'adozione di microinterruttori per disattivare il sistemadi riscaldamento in una stanza quando le finestre sono aperte.Considerando le attuali tendenze di sviluppo e le statistiche sul consumo energetico, la gestioneenergetica degli edifici sembra essere cruciale per raggiungere gli obiettivi della politica energetica20-20-20 (il potenziale di risparmio costo-efficacia è stato stimato nel 28% entro il 2020).Tenendo conto delle valutazioni effettuate sulla base della EN 15232, il potenziale risparmio energetico legato all’adozione dei sistemi di gestione dell'energia può essere stimato fino al 20% nelsettore residenziale e fino al 30% nel settore non residenziale. Conoscere ciò che l'organizzazionesta consumando in un dato momento è uno dei modi più efficaci per il risparmio energetico.

 

Il Building Energy Management richiede un contesto in edilizia di automazione di base. Mentre ibenefici di questa tecnologia non sono ancora del tutto noti all'utente finale, le autorità pubblichedovrebbero stabilire un livello minimo di automazione per la gestione energetica e dovrebberocontrollarne regolarmente l'applicazione negli edifici nuovi e esistenti, esattamente come lealtre condizioni dell'edificio.

 

 

 

 

 


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