L’uso delle tecnologie smart sta portando, e porterà anche in futuro, significativi benefici sia in termini economici che ambientali riducendo l’impatto di CO2 sull’ambiente. La diffusione di tecnologie intelligenti, dispositivi connessi e macchine smart cambierà drasticamente il panorama digitale.
Sarà dunque questo 2019 l’anno in cui gli edifici diventeranno ufficialmente “smart”?
Allo stato attuale la maggior parte degli edifici non è in grado di soddisfare gli standard di risparmio energetico richiesti dalla regolamentazione UE.
Nel corso degli ultimi anni sono state rese disponibili sul mercato svariate strategie tecnologiche “intelligenti” e facilmente accessibili.
Ora più che mai, queste tecnologie si stanno diffondendo rapidamente grazie alla maggiore affidabilità e utilità ed alla maggior convenienza rispetto al passato più recente, consentendo agli edifici di essere altamente performanti dal punto di vista energetico.
Tenendo presente che fino a non molto tempo fa era un’operazione piuttosto complicata capire e perfezionare le prestazioni di un edificio, ora con l’IoT – Internet of Things – si riescono a ottenere informazioni operative di facile lettura e immediate, che possono essere utilizzate da subito per migliorare i profitti.
Smart building, ovvero “edificio intelligente” vuol dire dotare gli edifici di strumenti e tecnologie in grado di facilitare e ottimizzare l’utilizzo degli edifici stessi da parte delle persone.
Scegliere di rendere intelligente un edificio, significa quindi automatizzare e integrare spazi con tecnologie digitali e di building automation, semplificando sensibilmente l’efficienza e la razionalizzazione dei consumi su larga scala.
Ma quali sono i trend in voga in questo 2019?
Di seguito i 5 più significativi:
- Real-time Energy Monitoring
- Automated Demand-Response
- Demand Control Ventilation
- Smart Lighting
- Energy-as-a-Service
1. REAL-TIME ENERGY MONITORING
Il monitoraggio in tempo reale è una tecnologia in crescita che offre a utenti e manager la visibilità del quando, del come e del dove dei propri consumi energetici, fornendo al contempo una lettura facile per ridurre gli sprechi e migliorare l’efficienza energetica.
Un dispositivo di Real-time Energy Monitoring è un’unità che registra il consumo energetico in tempo reale e come output fornisce informazioni sul come è utilizzata l’energia, sia che si tratti di illuminazione che del condizionamento d’aria, etc… Molti dei dispositivi e dei programmi di monitoraggio in commercio sono abbastanza smart da inviare un alert quando qualcosa non funziona a dovere, generando puntualmente delle statistiche a riguardo.
Quali i benefici e perché monitorare l’energia in real time?
Come accennato in precedenza, è possibile identificare le aree di spreco permettendo di ridurre i costi energetici attraverso l’identificazione tempestiva di guasti e inefficienze dell’apparecchiatura. I sensori collegati a dispositivi operativi, come motori, pompe e ventilatori, possono misurare vibrazioni, consumo energetico, temperatura, umidità e altro, anche dopo l’orario di lavoro, e reagire immediatamente.
Inoltre permette di essere proattivi sulle riparazioni (detta anche manutenzione predittiva) riducendo i tempi e usufruendo di riparazioni meno costose, oltre ad avere a disposizione tutti i dati necessari per il controllo, la conformità e la segnalazione di eventuali anomalie.
In breve, il monitoraggio in tempo reale ti consente di gestire la tua energia in modo intelligente, efficiente e affidabile, perché quando si tratta di energia, non puoi controllare ciò che non capisci.
2. AUTOMATED DEMAND RESPONSE
Il Demand-Response (DR) è un articolato programma di azioni che possono essere messe in campo dall’utente finale (industriale, commerciale o residenziale) concepito e realizzato per rispondere alle emergenze e fornire una soluzione per gestire il carico di punta.
Fino a qualche tempo fa il demand response consisteva semplicemente nel ridurre l’uso di energia di un edificio durante i picchi di prezzo, ora prevedendo il costo della tariffa elettrica in un determinato orario, si può procedere al raffreddamento/riscaldamento dell’edificio prima che il costo raggiunga il suo apice.
Con l’evoluzione delle reti elettriche, i servizi di Demand-Response sono diventati uno strumento fondamentale per la gestione dei sistemi energetici e si sono evoluti velocemente. Accoppiando il Real-time Energy Monitoring e l’analisi avanzata, la Demand-Response diventa molto più efficace.
I sensori IoT energetici, meccanici e ambientali misurano la quantità di energia consumata e combinano i dati con quelli delle informazioni ambientali (come ad esempio le condizioni meteorologiche) in modo da poter prendere decisioni strategiche sull’uso di alcuni dispositivi al di fuori delle ore in cui il costo è più elevato. Il costo dell’elettricità durante i periodi di maggiore domanda costituisce una parte significativa della bolletta energetica.
Secondo alcune stime, la riduzione dell’onere della domanda di appena il 5% potrebbe ridurre l’intera bolletta del 40 %.
La gestione in ottica Demand Response avrà un ruolo fondamentale nell’integrazione delle fonti rinnovabili nella rete elettrica durante i periodi di picco della domanda riducendo, contemporaneamente, i costi energetici degli edifici e la loro impronta di carbonio (in gergo tecnico carbon footprint).
3. DEMAND CONTROL VENTILATION
Il concetto di Demand Control Ventilation si basa sul principio di fornire agli occupanti la giusta quantità di aria fresca, quando ne hanno bisogno, laddove ciò sia utile.
In genere, le unità di trattamento aria in una struttura commerciale portano aria esterna (ventilazione) per mantenere un’adeguata qualità dell’aria per i dipendenti. Quell’aria deve quindi essere “condizionata” – riscaldata o raffreddata. La quantità di aria esterna introdotta si basa su calcoli e standard ingegneristici, che tengono conto della massima occupazione in proporzione alla metratura dell’edificio.
La Demand Control Ventilation utilizza sensori di qualità dell’aria per misurare e monitorare la temperatura dell’edificio, i composti organici volatili (COV) e i livelli di CO2; regola quindi la presa d’aria esterna sulla base dei dati della qualità dell’aria indoor (IAQ) raccolti dai sensori.
Un edificio meno smart porta semplicemente la stessa quantità di aria esterna indipendentemente dall’effettiva occupazione umana e dall’attività all’interno dell’edificio.
In ogni momento, invece, la Demand Control Ventilation offre un’ottimizzazione del consumo di riscaldamento e della qualità dell’aria interna, su base completamente automatizzata con diversi vantaggi sul funzionamento del sistema di ventilazione.
Essere in grado di regolare l’immissione di aria sulla base delle letture effettive di CO2 in tutta la struttura è un enorme vantaggio sanitario, e riduce la quantità di energia che l’edificio consuma.
4. SMART LIGHTING
Il concetto di “illuminazione intelligente” è stato al centro dell’attenzione per anni, ma non è ancora completamente decollato. Questa situazione di stallo potrebbe però sbloccarsi, sia grazie all’ampia diffusione delle luci led a costi sostenibili, che alle frequenti testimonianze concrete rese pubbliche fornite da chi già utilizza questa tecnologia, ma anche dall’effettiva facilità di implementazione e sul notevole risparmio di energia.
Lo Smart Lighting è un settore che ha registrato un forte sviluppo, ed è potenzialmente un volano per tutto il settore IoT, in quanto permette di mettere in comunicazione oggetti intelligenti presenti all’interno di un ambiente, e di fornire informazioni attraverso app dedicate.
Le luci collegate a sensori possono rilevare l’occupazione, il livello di attività, la temperatura, l’umidità e altri fattori, e inviare tutti questi dati ad un sistema di gestione ed analisi.
Nell’immediato l’utilità sta nello spegnere automaticamente l’illuminazione quando nessuno si trova in una stanza.
Nel lungo periodo i facility manager avranno a disposizione una quantitá di dati d’utilizzo degli edifici tale da rendere possibile una pianificazione mirata, riducendo in maniera sensibile l’impatto ambientale.
5. ENERGY-AS-A-SERVICE
Ogni edificio è unico nel suo schema di consumo energetico ed è quasi scontato affermare che i proprietari degli edifici dovrebbero avere un maggiore controllo energetico.
Il modello Energy-as-a-Service (EaaS) agevola i facility manager delle strutture dando loro la possibilità di determinare in che modo l’energia viene rilasciata e immagazzinata, incluse opzioni di “distributed generation” e “smart grid”, per cui l’energia è prodotta in loco (o nelle vicinanze) utilizzando tecnologie su piccola scala come quella solare.
La maggior parte dei contratti prevede anche una garanzia di risparmio energetico, che elimina il rischio associato al tentativo di attuare le misure di risparmio energetico individualmente. È un concetto che sta emergendo rapidamente e che attirerà un numero sempre crescente di gestori di strutture negli anni a venire.
CONCLUSIONI
L’implementazione di queste e di altre soluzioni intelligenti non è così difficile o complessa come sembra, previa la massima attenzione alla sicurezza, qualsiasi dispositivo che disponga di una connessione a internet è potenzialmente violabile.
Sul mercato attuale ci sono numerose soluzioni IoT studiate su misura per rendere gli edifici più performanti aumentandone l’efficienza; lo scoglio principale sta nel seguire un approccio di controllo e gestione integrato, di facile applicazione sugli edifici di nuova costruzione, più complicato sugli edifici più vecchi che richiedono flessibilità di soluzioni da integrare nell’esistente.
La questione di fondamentale importanza per il futuro prossimo rimane, in ogni caso, quella di acquisire il controllo delle prestazioni energetiche dell’edificio, ridurre i consumi e emettere meno CO2.
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