Building automation

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Building automation

Energia in Città
Gli incontri ABB per i professionisti
© ABB Group
November 26, 2010 | Slide 1
Agenda
© ABB Group

Le azioni legislative a livello europeo ed italiano: come sta
evolvendo il panorama normativo e quale valenza può
avere la norma EN15232

Dalle scelte progettuali al risparmio energetico: un palazzo
uffici come case history per valutare l’impatto della building
automation sull’efficienza energetica

Le soluzioni ABB per il residenziale ed il terziario: dalle
soluzioni tradizionali alle soluzioni a tecnologia bus
EIB/KNX
Le azioni legislative a livello europeo ed
italiano: come sta evolvendo il panorama
normativo e quale valenza può avere la
norma EN15232
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Energy efficiency
Cosa significa Energy Efficiency?
usare meno energia per raggiungere il
medesimo risultato

oppure
usare la stessa quantità di energia per
ottenere un risultato migliore?

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Trasporto
Migliorare il
processo di
estrazione
Minimizzare le
perdite lungo
le pipelines
Generazione
Rendere più
efficienti le fasi di
combustione
T&D
Ridurre le perdite
lungo le linee
elettriche
Industria
Terziario
Residenziale
Migliorare la
produttività
30 % risparmio
Energia primaria
80 % perdite
Energia disponibile
Energy efficiency
Dalla generazione, alla distribuzione all’utilizzo dell’energia:
come migliorare l’efficienza della filiera
Building
management
Attuare diverse misure per migliorare l’efficienza energetica in ogni singola
fase della catena del valore può consentire risparmi del 30%
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Energy efficiency
Le aree di intervento
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
Residenziale, terziario ed
industria sono i principali
responsabili della
produzione di gas
serra…ma sono anche i
principali consumatori di
energia!!!!

Gli edifici sono responsabili della quota maggiore a livello
mondiale di consumi energetici

I maggiori consumi energetici sono riconducili a:

riscaldamento/condizionamento

motori

illuminazione

elettrodomestici e apparecchiature elettroniche
Energy efficiency
Le aree di intervento


A livello italiano (fonte ENEA 2008) l’energia impiegata per uso
civile è pari a circa il 35% di cui
 70% per il residenziale
 30% per il terziario
La segmentazione per fonte e per utilizzo
 Residenziale

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Terziario
Energy efficiency

Risulta fondamentale quindi agire lungo tre direttrici per dare vita a programmi di
efficienza energetica che portino risultati tangibili e significativi
Monitoraggio e controllo
continuo dello stato
dell’impianto (piani di
monitoraggio orientati al
miglioramento continuo)
Migliorare l’efficienza
dell’impianto (materiali
isolamento, lampade a
basso consumo,,,,)
Efficienza
Energetica
Ottimizzare
proattivamente utilizzo
dispositivi (luminosità e
temperatura costante,
spegnimento
apparecchiature quando
non necessarie…)
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Comportamenti proattivi da
parte degli utenti finali
Energy efficiency
Le iniziative

Quali sono le spinte a livello mondiale in tema di efficienza
energetica e per la salvaguardia dell’ambiente?

Protocollo di Kyoto è stato il primo atto formale con
cui i Paesi si sono impegnati a ridurre le emissioni dei
gas responsabili dell’effetto serra del 5,2% entro il 2012

Unione Europea nel 2007 ha promosso il programma
3x20

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
riduzione del 20% delle emissioni di CO2

aumento del 20% dell’efficienza energetica

raggiungimento del 20% di energia prodotta da fonti
rinnovabili
Alcuni Paesi Europei stanno pensando di arrivare a
ridurre del 50% i consumi energetici entro il 2050!!!
Energy efficiency
Le iniziative
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
La Germania si è posta come target il risparmio del 20% di energia
primaria nei prossimi 10 anni e del 9% dell’energia finale entro il 2016

Nel Mondo si moltiplicano le iniziative legate al “Green Building“, come
LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) negli USA o il
CRC (Carbon Reduction Commitment) in Inghilterra o CasaClima ed il
Protocollo Itaca in Italia

Nell’Unione Europea sono state emanate numerose direttive in
materia di efficienza energetica

End-use Efficicnecy&Energy Services – Direttiva 2006/32/CE

Energy Efficiency in Buildings – Direttiva 2001/91/CE

Eco-design of Energy-Using Products – Direttiva 2005/32/CE

Energy labelling of Domestic Aplliances – Direttiva 2003/66/CE

Energy-Stra Programme
Energy efficiency
Ambito normativo

Direttiva europea 2002/91/CE “Energy Performance of Buildings”
(EPBD) nata con l’obiettivo di
“…promuovere il miglioramento del rendimento energetico degli
edifici nella Comunità, tenendo conto delle condizioni locali e
climatiche esterne, nonché delle prescrizioni per quanto riguarda il
clima degli ambienti interni e l’efficacia dei costi”.

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
La direttiva, recepita da tutti gli Stati membri, stabilisce un quadro di
riferimento minimo e tutti gli Stati devono regolamentare le prestazioni
energetiche da raggiungere

Oggetto della direttiva è il sistema edificio/impianto e per il calcolo
del rendimento energetico degli edifici è necessario considerare

coibentazione, esposizione e clima

impiego fonti rinnovabili e caratteristiche architettoniche edificio

tipologia impianto riscaldamento, condizionamento e illuminazione
Energy efficiency
Ambito normativo

La revisione della EPBD
dal 31 dicembre 2018 al più tardi, gli Stati membri dovranno assicurare che
tutti gli edifici di nuova costruzione producano più energia di quella che
consumano sul posto

Incremento del rendimento energetico degli edifici esistenti per soddisfare
almeno dei requisiti minimi di efficienza energetica:



quando gli edifici stessi sono sottoposti a ristrutturazioni importanti o
sostituzione di componenti di edificio o di sistemi di riscaldamento o
condizionamento

contatori intelligenti devono essere installati in tutti i nuovi edifici e in tutti
gli edifici sottoposti a ristrutturazioni importanti
La Direttiva è stata altresì integrata con
UNI TS 11300:2008 parte 1 per calcolare il fabbisogno energetico di un
edificio per il raffrescamento degli spazi

In accordo con UNI EN 13659:2009, UNI EN 13363-1:2008, UNI EN 133632:2006,…) il progettista è tenuto a valutare con precisione l’efficacia del
sistema di ombreggiamento delle superfici vetrate


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UNI EN 15193:2008 per i sistemi di illuminazione
Energy efficiency
Ambito normativo

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Direttiva europea 2006/32/CE “End-use
Efficiency&Energy Services” nata con l’obiettivo di

“…fornire gli obiettivi di risparmio energetico, i
meccanismi gli incentivi ed il quadro istituzionale,
finanziario e giuridico necessari ad eliminare le barriere
e le imperfezioni presenti sul mercato, che ostacolano
un uso efficiente dell’energia. Vuole altresì creare le
condizioni per lo sviluppo e la promozione di un
mercato dei servizi energetici e la fornitura di altre
misure di miglioramento dell’efficienza energetica”.

Gli Stati membri devono conseguire un risparmio
energetico pari al 9% del consumo medio annuo
nazionale, calcolato sui cinque anni precedenti
l’attuazione della direttiva
Energy efficiency
Ambito normativo

Direttiva europea 2006/32/CE “End-use
Efficiency&Energy Services”

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entro il 30 Giugno 2007 ogni Paese doveva presentare
alla Commissione Europea un Piano di Azione in
materia di Efficienza Energetica (PAEE) con
l’indicazione delle misure volte a raggiungere l’obiettivo

misure settoriali: abitativo e terziario (isolamento,
riscaldamento/condizionamento, illuminazione…),
industriale (motori, gestione domanda…) e dei
trasporti (scambio modale)

misure intersettoriali: etichettatura energetica,
sistemi di misura intelligenti..

misure orizzontali: regolamentazioni, tasse,
campagne informative…
Energy efficiency
Ambito normativo
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
Decreto Legislativo 19 Agosto 2005, n. 192 (attuazione
della Direttiva europea 2002/91/CE relativa al rendimento
energetico nell’edilizia) successivamente modificato dal
“Decreto Legislativo 29 dicembre 2006 n.311
“Disposizioni correttive ed integrative al decreto legislativo
19 agosto 2005, n. 192”.

D.M. 19 febbraio 2007 “Disposizioni in materia di
detrazioni per le spese di riqualificazione energetica del
patrimonio edilizio esistente, ai sensi dell'articolo 1, comma
349, della legge 27 dicembre 2006, n. 296”
Energy efficiency
Ambito normativo


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D.P.R. 59/09 con cui si cerca di definire le metodologie di calcolo e
I requisiti minimi per la prestazione energetica degli edifici e
degli impianti termici. Si tratta del Regolamento che attua
l’articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del Dlgs 192/2005,
concernente attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento
energetico in edilizia. Stabilisce i criteri, le metodologie ed i
requisiti minimi che devono avere gli edifici e gli impianti
relativamente a:

climatizzazione invernale ed estiva

illuminazione artificiale di edifici del terziario

produzione di acqua calda per usi sanitari
D.M. del 26 Giugno 2009 - Ministero dello Sviluppo economico Linee guida nazionali per la certificazione energetica degli
edifici.(Gazzetta ufficiale 10/07/2009 n. 158). In vigore dal 25 luglio
2009 – Attuazione Art. 6, comma 9, D.Lgs 192/05. Le Linee guida
si applicano alle Regioni e Province autonome ancora sprovviste
di propri strumenti di certificazione
Energy efficiency
Ambito normativo

Detrazione del 55% sugli interventi di risparmio energetico
introdotta dalla Finanziaria 2007 e prorogata fino al 31
Dicembre 2010 dalla Finanziaria del 2008.

Gli interventi riguardano:

riqualificazione globale degli edifici
coibentazione di strutture verticali o orizzontali o finestre
comprensive di infissi


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
installazione di pannelli solari

sostituzione degli impianti di riscaldamento
In tre anni sono stati eseguiti circa 590.000 interventi per
una spesa totale di circa 8 miliardi di euro
Energy efficiency
Ambito normativo
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
Ripartizione spesa del 2008
(circa 3,5 miliardi di euro)

Edifici interessati

Ripartizione interventi
 Costo
per MWh risparmiato

Isolamento pareti 2.018 €

Isolamento tetti 1.655 €

Infissi 3.693 €

Solare termico 856 €

Impianto termico 1.000 €

Interventi combinati 2.510 €
Energy efficiency
Ambito normativo

La Direttiva EPBD ha portato alla emanazione di diversi standard EN
volti ad aiutare gli Stati membri nella costruzione di una propria
regolamentazione
EN15603 “Energy performance of buildings - Overall energy
use and definition of energy ratings “ definisce le metodologie di
calcolo della Prestazione Energetica

EN15217 “"Energy performance of buildings – Methods for
expressing energy performance and for the energy certification
of buildings" definisce una metodologia per esprimere la
Prestazione Energetica degli edifici

EN15232 “Energy Performance of Buildings – Impact of
Building Automation Controls and Building
Management”consente di valutare, in fase di progettazione e verifica
energetica degli edifici, il risparmio introdotto dall’applicazione di
diversi gradi di automazione agli impianti tecnologici.

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Energy efficiency
Ambito normativo EN15232

La EN15232 valuta l’nfluenza dei sistemi BACS/HBES sulle prestazioni
energetiche degli edifici
Building Automation and Control System (BACS)
Sistema di Automazione e Controllo degli Edifici che comprende tutte
le funzioni/prestazioni dell’impianto BA

Home and Building Electronic System (HBES)
Sistemi elettronici per la casa e l’edificio - simile a BACS ma
comprendente anche funzioni che riguardano in generale

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
Automazione – es.: controllo accessi, luci, tapparelle -

Sicurezza – es.: elettrica, antintrusione -

Comfort – es.: comunicazioni interne/esterne, comando remoto,
diffusione sonora

Risparmio Energetico – es. termoregolazione e gestione
illuminazione
Energy efficiency

La determinazione quantitativa dell’efficienza e del risparmio energetico
introdotto dall’applicazione dei sistemi BACS/HBES a diverse tipologie di edifici
nuovi o esistenti è stata affrontata da esperti europei in sede Normativa
(CEN/CENELEC), con consistenti statistiche e simulazioni eseguite in
campo.
Il lavoro fa riferimento e completa una serie di norme - serie EN15000 e
EN12000 - che definiscono un metodo di calcolo per valutare il risparmio
energetico per i seguetni impianti:
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
Riscaldamento (BACS/HBES)

Raffrescamento (BACS/HBES)

Ventilazione (BACS/HBES)

Produzione di acqua calda (BACS/HBES)

Illuminazione (BACS/HBES)

Controllo tapparelle / luminosità ambienti (BACS/HBES)

Centralizzazione e controllo integrato delle diverse applicazioni (TBM)

Diagnostica (TBM)

Rilevamento consumi / miglioramento dei parametri di automazione (TBM)
Energy efficiency

La norma EN15232 definisce 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 non-residenziale
A
B
C
D
High performance
Avanzato
Come la Classe B ma con livelli di precisione e completezza
del controllo automatico tali da garantire elevati prestazioni
energetiche all’impianto
Impianti controllati con sistemi di automazione bus
(HBES/BACS) dotati anche di una gestione centralizzata
e coordinata delle funzioni e dei singoli impianti (TBM)
Standard
Non energeticamente efficiente
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Impianti automatizzati con apparecchi di
controllo tradizionali o sistemi bus
(HBES/BACS). Requisito minimo EPBD
Comprende gli impianti
tecnici tradizionali e privi
di automazione
Energy efficiency

L’applicazione della norma consente di:

supportare la stesura di Specifiche Tecniche
fornire una guida per strutturare offerte e strumenti per la comparazione
economica in riferimento all’utilizzo dell’edificio


supportare le decisioni sulle costruzioni, al fine di:
quantificare e confrontare i risparmi economici teorici connessi con
ogni classe e scegliere la classe del futuro sistema di controllo

trasformare la scelta della classe in una lista di funzioni che possono
essere incluse nella Specifica Tecnica


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Per ogni funzione sono indicati diversi livelli prestazionali, identificati con un
numero che va da 0 a valori maggiori secondo prestazioni energetiche
crescenti.
La tabella distingue tra “Edifici Non-Residenziali” ed “Edifici Residenziali”, e
identifica per ogni classe i livelli minimi prestazionali da garantire per ogni
funzione di automazione.
Un sistema di automazione è di Classe D, C, B o A se tutte le funzioni che
implementa sono rispettivamente almeno di Classe D, C, B o A
Energy efficiency

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Lista delle funzione ed individuazione delle classi di
prestazione
Energy efficiency

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Lista delle funzione ed
individuazione delle classi di
prestazione
Energy efficiency
CONTROLLO ILLUMINAZIONE
CONTROLLO PRESENZA
0 Interruttore manuale
Interruttore manuale + segnale
1
estinzione graduale automatica
Rilevamento presenza Auto 2
On / Dimmer
Rilevamento presenza Auto 3
On / Auto-Off
Rilevamento presenza Manuale
4
- On / Dimmer
Rilevamento presenza Manuale
5
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- On / Auto-Off
RESIDENZIALE
D
C
B
A
NON RESIDENZIALE
D
C
B
A
Energy efficiency
CONTROLLO SCHERMATURE SOLARI
RESIDENZIALE
D
C
B
0 Completamente manuale
Manuale con azionamento
1
manuale
Manuale con azionamento
2
automatico
Controllo combinato
3
luce/tapparelle/HVAC
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A
NON RESIDENZIALE
D
C
B
A
Energy efficiency


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Esistono due diverse procedure per il calcolo dell’efficienza dei sistemi
BACS/HBES e TBM:

Calcolo dettagliato, utilizzato solo quando il sistema è
completamente noto, cioè quando sono già state stabilite tutte le
funzioni di controllo/comando/gestione e l’impianto energetico è
conosciuto. Il Calcolo dettagliato può essere utilizzato anche in
fase di verifica.

Calcolo basato su fattori di efficienza “BAC factors”, utilizzato
per effettuare una stima di massima nella fase iniziale di
progetto/predisposizione dell’edificio e del sistema di controllo e
gestione dell’energia.
Il metodo BAC factors verrà quindi impiegato in una fase precedente
l’impiego del Calcolo dettagliato e quest’ultimo servirà a regolare le
funzioni dell’impianto per renderle, con approssimazioni successive, il
più possibili aderenti alle previsioni effettuate con il BAC factors.
Energy efficiency
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
Il metodo dei BAC Factors consente di valutare in modo semplice
l’impatto dell’applicazione dei BACS/HBES sull’ammontare di energia
utilizzata dagli edifici nell’arco di un anno, con particolare riferimento
alle applicazioni a maggior consumo, cioè riscaldamento,
raffrescamento, illuminazione e ventilazione.

L’influenza dell’applicazione di funzioni automatiche a diversi tipi di
edifici è stato ricavata confrontando il consumo annuale di energia
di un locale standardizzato di riferimento (EPBD) con quello
introdotto nello stesso locale nelle stesse condizioni (tempi di
occupazione, profilo d’utente, tempo atmosferico, esposizione solare,
conduttanza termica, dimensioni, superfici radianti) dall’applicazione
di diversi livelli funzionali (A, B, C) dell’automazione BACS/HBES.
Energy efficiency


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Per il calcolo dell’impatto dell’automazione sui consumi è
necessario considerare

tempi di occupazione

profili di consumo
Per la definizione dei BAC factors sono stati considerati:

Tempo operativo e temperatura di set-point per il
riscaldamento/raffrescamento

Definizione del flusso d’aria esterno

Le condizioni al contorno per riscaldamento/raffrescamento,
illuminazione, numero persone, guadagni inerni termici,
ventilazione, controllo ombreggiamneto ed il numero dei giorni
lavorativi/weekend

Il set-point della temperatura varia da 24° a 27° e dipende
dalla temperatura ambiente

L’ombreggiamento di classe B ed A dipende dalla soglia del
valore di radiazione solare quando il controller di
ombreggiatura entra in funzione
Energy efficiency

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Profilo occupazione Ufficio, Classe C
Energy efficiency

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Profilo occupazione Ufficio, Classe B
Energy efficiency
Ambito normativo

Condizioni al contorno per uffici
Classe di efficienza BAC
D
C
B
A
T set-point
22,5 °C
22/15 °C 21/15 °C
21/15 °C
Riscaldamento
Tempo
00-24
05-21
06-20
06-19
T set-point
22,5 °C
23 °C
23°C
T=f(Tamb)
Condizionamento
Tempo
00-24
05-21
06-20
06-19
Potenza
13 W/m2
13 W/m2 13 W/m2
13 W/m2
Illuminazione
Tempo
07-18
07-18
07-18
07-18
Persone
13,3 m2/p 13,3 m2/p 13,3 m2/p 13,3 m2/p
Apporti
Attrezzature
10 W/m2
10 W/m2 10 W/m2
10 W/m2
Ventilazione
Cambio aria
0,7
0,7
Fattore
Solare
0,3
manual
0,5
maual
ombreggiamento
(200W/m2) (130W/m2)
Uffici
Profilo
utilizzazione
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Giorni
lavorativi/weekend
5/2
5/2
5/2
5/2
Energy efficiency
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
Le cifre presentate dalle tabelle seguenti, indicate come rapporto tra i consumi
dell’ambiente BACS/HBES e quello STANDARD, sono state ricavate da
misurazioni e calcoli eseguiti su un grande numero di edifici di diversa tipologia,
in locali con diverse condizioni al contorno, e danno evidenza del valore di
risparmio che si ottiene applicando l’automazione BACS/HBES

Nelle pagine seguenti verranno mostrate per tipologia di edificio i fattori di
efficienza per le diverse classi energetiche nonché i risparmi ottenibili
passando da una classe di efficienza ad un’altra

Risparmio B/C indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe
B invece della C

Risparmio B/D indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe
B invece della D

Risparmio A/C indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe
A invece della C

Risparmio A/D indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe
A invece della D
Energy efficiency

Fattori di efficienza BAC/TMB per il riscaldamento ed il raffrescamento, fBAC,HC,
negli edifici non residenziali e residenziali
Riscaldamento/Raffrescamento in edifici non residenziali e residenziali
Classi e fattori di efficienza BACS/TBM
Tipologia
edificio/locale
D
Senza
Uffici
C
B
A
Automazione Automazione Alta
Automazione Standard
1,51
1,00
Avanzata
0,80
Risparmio adottando le Classi
A e B al posto di C e D
Risparmio Risparmio
Risparmio
20%
B/D
47%
30%
A/D
54%
Risparmio
Efficienza
0,70
B/C
A/C
Sale lettura
Scuole
1,24
1,20
1,00
1,00
0,75
0,88
0,50
0,80
25%
12%
40%
27%
50%
20%
60%
33%
Ospedali
Hotel
Ristoranti
1,31
1,31
1,23
1,00
1,00
1,00
0,91
0,75
0,77
0,86
0,68
0,68
9%
25%
23%
31%
43%
37%
14%
32%
32%
34%
48%
45%
Negozi/Grossisti
1,56
1,00
0,73
0,60
27%
53%
40%
62%
Case
monofamiliari,
Appartamenti in
condiminio, Altri
residenziali
1,10
1,00
0,88
0,81
12%
20%
19%
26%
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Energy efficiency

Fattori di efficienza BAC/TMB sul consumo di energia elettrica, fBAC,EL, negli
edifici non residenziali e residenziali
Consumo energia elettrica in edifici non residenziali e residenziali
Classi e fattori di efficienza BACS/TBM
Tipologia
edificio/locale
D
Senza
Uffici
C
B
Automazione Automazione
Automazione Standard
1,10
1,00
Avanzata
0,80
A
Risparmio adottando le Classi
A e B al posto di C e D
Risparmio Risparmio
Risparmio
20%
B/D
27%
30%
A/D
36%
Alta
Risparmio
Efficienza
0,70
B/C
A/C
Sale lettura
Scuole
1,06
1,07
1,00
1,00
0,75
0,88
0,50
0,80
25%
12%
29%
18%
50%
20%
53%
25%
Ospedali
Hotel
Ristoranti
1,05
1,07
1,04
1,00
1,00
1,00
0,91
0,85
0,77
0,86
0,68
0,68
9%
15%
23%
13%
21%
26%
14%
32%
32%
18%
36%
35%
Negozi/Grossisti
1,08
1,00
0,73
0,60
27%
32%
40%
44%
Case
monofamiliari,
Appartamenti in
condiminio, Altri
residenziali
1,08
1,00
0,93
0,92
7%
8%
15%
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14%
Energy efficiency
 L’equazione
fondamentale che regola il calcolo del consumo energetico è:
Energia utilizzata:
Domanda energetica * Fxx + Perdite impianto * Fyy + Energia ausiliaria * Fzz
dove:


Fxx, Fyy e Fzz sono i fattori di efficienza BACS/HBES
La tabella sotto stabilisce la relazione tra tipo di applicazione, quantità di
energia impegnata (richiesta, perdita e ausiliaria) e fattori di efficienza
applicabili (BAC factor)
Uso energia
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Energia richiesta
Riscaldamento
=
Raffrescamento
=
Ventilazione
Illuminazione
QNH
QNC
Perdita impianto
+
+
QH, loss
+
QC, loss
+
Energia ausiliaria
BAC Factor
WH, aux
Fbac, hc
Fbac, e
Fbac, hc
WC, aux
Fbac, e
=
WV, aux
Fbac, e
=
Wlight
Fbac, e
Energy efficiency

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Dove

QNH energia richiesta dal riscaldamento con prestazioni di classe C

QNC energia richiesta dal raffrescamento con prestazioni di classe C

QH, loss energia perduta dall’impianto di riscaldamento

QC, loss energia perduta dall’impianto di raffrescamento

WH, aux energia ausiliria al funzionamento del riscaldamento

WC, aux energia ausiliria al funzionamento del raffrescamento

WV, aux energia ausiliria al funzionamento della ventilazione

Wlight energia elettrica utilizzata nell’illuminazione

Fbac, hc fattore di efficienza riscaldamento/raffrescamento

Fbac, e fattore di efficienza consumo energia elettrica ausiliaria
Energy efficiency

Si presenta un esempio di calcolo considerati i consumi per il
riscaldamento, il raffrescamento, l’illuminazione, la ventilazione, le
perdite dell’impianto e l’energia elettrica ausiliaria richiesta dai
dispositivi elettronici di comando e controllo (sensori, attuatori,
centraline..) per il funzionamento automatico del sistema.

Nel periodo considerato la domanda energetica è:
 per
il riscaldamento: consumo di 100 kWh, perdita di 33kWh e
14 kWh di consumo energia elettrica per ausiliari
 per
il raffrescamento: consumo di100 kWh, perdita di 28 kWh e
12 kWh di consumo energia elettrica per ausiliari
© ABB Group
 per
la ventilazione: consumo 21 kWh (energia elettrica ausiliaria)
 per
l’illuminazione: consumo energia elettrica 34 kWh
Energy efficiency
Descrizione
Energia richiesta
N°
Calcolo
1
Perdite impianto (classe C)
2
Consumo energetico (classe C)
3
Bac Factor Fbac,hc (classe C)
Bac Factor Fbac,hc (classe B)
Consumo energia termica
(classe B)
UM Riscaldamento Raffrescamento Ventilazione Illuminazione
kWh/
periodo
100
100
kWh/
periodo
kWh/
periodo
33
28
133
128
4
1
1
5
0,8
0,8
106
102
14
12
6
Energia ausiliaria
7a
Energia illuminazione
Bac Factor Fbac,e (classe C)
7b
1+2
3x5/4
kWh/
periodo
kWh/
periodo
8
Bac Factor Fbac,e (classe B)
Energia ausiliaria (classe B)
© ABB Group
9
kWh/
periodo
21
1
1
1
34
1
0,93
0,93
0,93
0,93
13
11
20
32
Energy efficiency

Consumo totale classe C: 133+128+14+12+21+34 = 342 kWh/periodo

Consumo totale classe B: 106+102+13+11+20+32 = 284 kWh/periodo

Risparmio totale: 58 kWh/periodo pari al 17%
Applicazioni
Energia
Richiesta Perdite
(kWh)
(kWh)
BAC Factor classe BAC Factor classe
Consumi
B
A
Ausiliaria F bac,hc F bac,e F bac,hc F bac,e Classe Classe Classe
C
B
A
(kWh)
Riscaldamento
100
33
14
0,8
0,93
0,7
0,87
147
119,42 105,28
Raffrescamento
100
28
12
0,8
0,93
0,7
0,87
140
113,56 100,04
Ventilazione
21
0,93
0,7
0,87
21
19,53
18,27
Illuminazione
34
0,93
0,7
0,87
34
31,62
29,58
342
284
253
Totali
Risparmio adottando B invece di C
© ABB Group
Risparmio adottando A invece di C
kWh
%
kWh
%
58
17
89
26
Energy efficiency




APPLICAZIONE: è l’applicazione considerata, cioè ad es. Riscaldamento, Illuminazione, ecc.
Tipo di Controllo secondo EN15232: titolo originale EN15232, es. Controllo di generazione,
Controllo luce diurna, ecc.
CODICE F: riporta il Codice di funzione definito in 4.1 e nella cella adiacente a destra la
denominazione della funzione secondo EN15232
Descrizione: descrive in modo sintetico la funzione di CODICE F
© ABB Group
Energy efficiency



Esempio di realizzazione: illustra, a titolo esemplificativo, una possibile realizzazione della
funzione con l’elenco dei componenti descritti nelle sottostanti righe ed individuati dal numero
1), n) posto nella colonna “Rif.Schema”.
Funzionamento: descrive il funzionamento della realizzazione esemplificata
Schema di principio: è uno schema a blocchi di funzionamento della realizzazione
esemplificata. Le “Note” vengono inserite quando necessario.
© ABB Group
Energy efficiency

Lo schema di principio comprende una parte elettrica ed una termotecnica:
 nello schema elettrico non sono visualizzati i componenti ausiliari come es. Alimentatori,
Accoppiatori di Linea o Router, perché non necessari alla comprensione dello schema;
 lo schema dell’impianto termotecnico viene semplificato e ridotto alla rappresentazione
degli elementi controllati, ad es. pompe, valvole o, per ulteriore semplificazione, interi
complessi di generazione
© ABB Group
Energy efficiency

© ABB Group
Schema di principio generale del riscaldamento
Energy efficiency
© ABB Group
Energy efficiency

Controllo integrato di
ogni locale con gestione
di richiesta (es.
occupazione, apertura
serramenti)
La funzione prevede un
controllo della
temperatura 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

© ABB Group
Energy efficiency

Controllo integrato di ogni locale con gestione di
richiesta (es. occupazione, apertura serramenti)

© ABB Group
La funzione prevede un controllo della temperatura 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
Energy efficiency

© ABB Group
Controllo illuminazione

Controllo di presenza: l’illuminazione può essere accesa
manualmente solo da interruttori/pulsanti installati nell’area
illuminata e, se non spenta manualmente, viene spenta dal sistema
automaticamente entro i 5 minuti successivi all’ultima rilevazione di
presenza nell’area controllata.

Controllo automatico luce diurna: il sistema regola la luminosità
delle lampade nell’ambiente in base alla luce proveniente
dall’esterno. La luce viene spenta con un ritardo dopo l’ultimo
rilevamento di presenza
Energy efficiency
KNX e EN15232
© ABB Group

La tecnologia KNX consente di realizzare sistemi di
automazione con classe di efficienza A e permette di
raggiungere agevolmente la classe B con notevoli benefici
in termini di risparmi

La norma europea EN15232 dimostra che:

il risparmio energetico conseguibile con la tecnologia
bus è rilevante

la tecnologia bus per il controllo degli edifici deve
essere considerata come :

una delle principali leve su cui agire per il
miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici

fattore correttivo per gli usi non efficienti dell’energia
Dalle scelte progettuali al risparmio
energetico: un palazzo uffici come case
history per valutare l’impatto della building
automation sull’efficienza energetica
© ABB Group
Un palazzo uffici
I fattori chiave del successo
LAVORO DI SQUADRA
TEAM DI PROGETTAZIONE
ECOPROGETTAZIONE DELL’EDIFICIO
PROGETTAZIONE
DELL’EDIFICIO-IMPIANTO
© ABB Group
Un palazzo uffici
Dall’idea alla realizzazione
© ABB Group

Appalto del concorso del 2007

Recupero funzionale di un edificio ex Enel per realizzare la
nuova sede di un’amministrazione pubblica
Un palazzo uffici
Dall’idea alla realizzazione
TEAM PROGETTAZIONE
IMPRESA EDILE
IDEA VINCENTE E CONVINCENTE
IMPIANTI TECNOLOGICI
EFFICIENZA ENERGETICA
HBA
Home&Building Automation
© ABB Group
Un palazzo uffici
Building Automation

Controllo totale di tutti i servizi
RETE VDI
ENERGIA
SICUREZZA
HEBS/BACS
TVCC
© ABB Group
Un palazzo uffici
Building Automation

Principale vantaggio

migliorare notevolmente la prestazione energetica,
evitando sprechi energetici dovuti a dimenticanze o ad
altre situazioni particolari, monitorando
continuativamente l’ambiente, con sensori e attuatori
 Termoregolazione
dei
singoli locali in funzione
dei cambiamenti ambientali

© ABB Group
Movimentazione sistemi
parasole

Irraggiamento diretto

Temperatura esterna

Presenza persone

Vento

Corretta illuminazione
degli ambienti

Sensori presenza

Crepuscolari

Regolatori di flusso
…..
Un palazzo uffici
Building Automation

Tutti i sottoimpianti saranno corredati, a livello superiore,
da un SISTEMA GENERALE DI CENTRALIZZAZIONE,
COMANDO E SUPERVISIONE anche da remoto, che
consentirà la loro gestione
SICUREZZA e CONTROLLO

© ABB Group
tramite PC dotati di precise mappature della
struttura sarà possibile individuare rapidamente e
facilmente situazioni anomale e/o malfunzionamenti
Un palazzo uffici
Building Automation

© ABB Group
Come ulteriore garanzia del sistema di supervisione e
automazione della struttura è stata scelta la tecnologia bus
KNX che comporta

Riduzione tempi di progettazione, installazione e costi
di cablaggio

Espansione dell’impianto e introduzione nuove
funzioni possibili in ogni momento

Ottimizza impiego utenze elettriche

Flessibilità grazie allo standard aperto, in questo modo
ogni componente può interfacciarsi con gli altri
indipendentemente dal costruttore
Un palazzo uffici
Building Automation: i riferimenti normativi
© ABB Group

UNI EN15232 “Energy Performance of Buildings –
Impact of Building Automation Controls and Building
Management” consente di valutare, in fase di
progettazione e verifica energetica degli edifici, il risparmio
introdotto dall’applicazione di diversi gradi di automazione
agli impianti tecnologici

Energy Requirements for lighting – part 1: Lighting
Energy estimation” fornisce un metodo metodo per la
valutazione dettagliata del fabbisogno energetico per
l’illuminazione degli edifici tramite un indicatore numerico di
efficienza
Un palazzo uffici

I sistemi di automazione e controllo degli impianti tecnici di
edificio che richiedono la comunicazione seriale su bus,
sono classificati dalla normativa UNI EN15232 come:

Building Automation and Control System (BACS)


Home and Building Electronic System (HBES)

© ABB Group
conformi alle norme EN ISO 16484 del Comitato
tecnico TC247 e relativi all’automazione e controllo
degli impianti meccanici HVAC
conformi alle norme CEI EN 50090 del Comitato
Tecnico CT205 e relativi all’automazione e controllo
degli impianti elettrici
Un palazzo uffici

È stato comunque avviato un processo di unificazione delle
due serie di norme in un’attività congiunta di CENELECCT205 e CEN-CT247 col fine di fine di produrre una serie
di norme:

© ABB Group
CEN/CENELEC EN 50491
“General Requirements for Home and Building
System (HBES) and Buildings Automation and
Control System (BACS)
Un palazzo uffici

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 vengono
impegnate tecnologie di gestione e controllo automatico degli impianti tecnologici
e dell’impianto elettrico
La norma fa riferimento e completa tutta una serie di norme – serie
EN15000 e EN12000 - che in modo specifico, per ogni singola tipologia di
impianto, definiscono un metodo di calcolo analitico per determinare il
risparmio
Gli impianti tecnici che prevedono Attività di gestione TBM
sistemi di controllo BACS/HBES
 Centralizzazione e controllo integrato


Riscaldamento/Raffrescamento

Ventilazione

Produzione acqua calda

Illuminazione

© ABB Group
Controllo tapparelle e luminosità
ambiente
delle diverse applicazioni


Diagnostica
Rilevamento consumi/miglioramento
dei parametri di automazione
Un palazzo uffici

Lista delle funzioni e
requisiti relativi al
controllo
dell’illuminazione,
delle schermature
solari (blind), dei
sistemi integrati HBA
e TBM per gli edifici
ad uso non
residenziale
X
X
X
X
X
X
X
X
© ABB Group
Un palazzo uffici

Calcolo basato su fattori di efficienza “BAC factors”,
utilizzato per effettuare una stima di massima nella fase
iniziale di progetto/predisposizione dell’edificio e del sistema di
controllo e gestione dell’energia

Fbac, HC fattore di efficienza per Energia Termica

Fbac, E fattore di efficienza per Energie Elettrica ausiliari

Fbac, ILL fattore di efficienza per Illuminazione (EN15193)
Destinazione
d’uso
dell’edificio
Uffici
© ABB Group
Fattore di
efficienza
Classe D
Senza
Classe C
Classe B
Classe A
Automazione Automazione
Alta
Avanzata Efficienza
Automazione
Standard
fBAC, HC
1
0,66
0,53
0,46
fBAC, EL
1
0,90
0,85
0,80
fBAC, ILL
1
0,93
0,80
0,62
Un palazzo uffici

Con il metodo semplificato è possibile calcolare

Energia termica:


Energia elettrica per ausiliari:


Q = (QNH + QH, loss + QNC + QC, loss) * Fbac, HC
Waux = (WH, aux + WC, aux) * Fbac, E
Energia elettrica per illuminazione
Consumo obbligato 40%
© ABB Group
Un palazzo uffici
Eill = Pn t [kWh/m2 anno]

© ABB Group

Pn Potenza installata di tutti gli apparecchi illuminanti
della zona compresi gli alimentatori [kW]

t Tempo di funzionamneto annuale dell’impianto [ore]
Ci sono due modi per ridurre il consumo d’energia da parte
del sistema di illuminazione tramite il sistema di controllo:

Switching: lo spegnimento completo delle luci
nell’ambiente considerato quando non sono necessarie
(ridurre le ore di funzionamento t);

Dimming: la riduzione della potenza di illuminazione
(Pn) al minimo necessario, per tenere conto
dell’apporto della luce naturale e di condizioni
particolari di utilizzazione
Un palazzo uffici
OTTIMIZZAZIONE
DELL’EFFICIENZA
LUMINOSA
DELL’IMPIANTO
Un impianto
intrinsecamente efficiente è
quello che, a parità di
quantità e qualità luminosa,
impegna una potenza
inferiore ad altri impianti
ridurre la potenza al
minimo necessario
in fase di progetto
© ABB Group
OTTIMIZZAZIONE DEL
CONTROLLO
Ridurre gli sprechi
utilizzando le lampade solo
quando è strettamente
necessario
spegnere le
lampade quando non
sono necessarie
Un palazzo uffici
OTTIMIZZAZIONE
DELL’EFFICIENZA
LUMINOSA
DELL’IMPIANTO
Un impianto
intrinsecamente efficiente è
quello che, a parità di
quantità e qualità luminosa,
impegna una potenza
inferiore ad altri impianti
ridurre la potenza al
minimo necessario
in fase di progetto
© ABB Group
Un palazzo uffici
Pareti chiare
Pareti scure
Grado
riflessione suolo = 60%
Grado
riflessione suolo = 20%
Grado
riflessione pareti = 90%
Grado
riflessione pareti = 40%
Grado
riflessione soffitto = 90%
Grado
riflessione soffitto = 70%
Illuminamento
medio al suolo =
242 lux
© ABB Group
Illuminamento
medio al suolo =
114 lux
Un palazzo uffici
Eill = Pn
t
Luce diurna
Luce artificiale
Dimming
100%
50%
occupazione stanza
Switching
PRESENCE CONTROL
© ABB Group
FLUX CONTROL
Un palazzo uffici
PRESENCE CONTROL
FLUX CONTROL
Installare
Installare
Un sensore di presenza per ogni ambiente
per determinare l’effettivo stato di
occupazione del locale

un sensore di illuminamento di
edifico/zona (flux control centralizzato)

un sensore di illuminamneto per ogni
lcoale (flux control decentralizzato)
Controllo
Controllo
 ON
automatico OFF dimming
 ON
e OFF automatico
 ON
manuale OFF dimming
 ON
manuale OFF automatico
© ABB Group

controllo elettronico del flusso luminoso
emesso (dimming)

ON/ OFF di singole lampade e/o gruppi
(switching)
Un palazzo uffici
Building Automation: il progetto illuminotecnico

Energy Requirements for lightin – part 1: Lighting
Energy estimation” fornisce un metodo per la valutazione
dettagliata del fabbisogno energetico per l’illuminazione
degli edifici tramite un indicatore numerico di efficienza

Lighting Energy Numeric Indicator

Energia totale per unità di superficie richiesta dal
sistema di illuminazione
LENI = E / A [kWh/m2 anno]

E: energia totale annuale per il sistema di illuminazione

A: superficie totale dell’edificio o della zona di edificio
considerata
© ABB Group
Un palazzo uffici
Building Automation: Il progetto illuminotecnico

La prestazione energetica di un sistema di illuminazione
secondo l’indice LENI
Eill = Pn Fc Fo (tD FD + tN)
© ABB Group

potenza elettrica impegnata

periodi di funzionamento diurno e notturno

fattori correttivi

presenza delle persone

sfruttamento della luce naturale

il decadimento naturale del flusso luminoso
Un palazzo uffici
Building Automation: Il progetto illuminotecnico

La prestazione energetica di un sistema di illuminazione
Eill = Pn Fc Fo (tD FD + tN)

Pn: Potenza installata compresi gli alimentatori

Fc: Fattore d’illuminamento costante

Fo: Fattore di dipendenza dall’occupazione
Incidenza Controllo
(presence control)
FD: Fattore di dipendenza dalla luce diurna (flux control)
© ABB Group

tD: Periodo di funzionamento diurno

tN: Periodo di funzionamento notturno
Un palazzo uffici
Le soluzioni impiantistiche
© ABB Group

Edificio di 6 livelli

Superficie: 6.600mq di cui
2.700mq di pertinenza

Personale: 400 unità

Sede di rappresentanza
della Regione Molise:

Uffici di presidenza

Giunta Regionale

Assessorato alla
programmazione

Parlamentino

Servizi vari
Un palazzo uffici

© ABB Group
L’edificio è dotato di un sistema HBES su protocollo KNX
quale collettore e interfaccia di tutti gli impianti elettrici e
speciali presenti:

Energia

Automazione e controllo

Telecomunicazione

Sicurezza
Un palazzo uffici
 Energia:


sistemi elettrici di distribuzione e di protezione
(consegna MT)

illuminazione ordinaria e di emergenza
Automazione e controllo:

© ABB Group
automazione e delocalizzazione del comando e controllo
dei sistemi di illuminazione e servizi vari
Un palazzo uffici
 Telecomunicazione:

© ABB Group

cablaggio strutturato per trasmissione VDI (voce, dati e
immagini)

TVCC e diffusione sonora generale
Sicurezza

rilevazione fumi

antintrusione e controllo accessi
Un palazzo uffici
L’impianto di Building Automation
© ABB Group
Un palazzo uffici
L’impianto di Building Automation: i componenti

© ABB Group
Alimentatore: n°7

SV/S 30.640.5

SV/S 30.320.5

Quadri elettrici di piano

Fornisce e controlla
l’alimentazione della rete KNX.
La linea bus è isolata
dall’alimentazione mediante
una bobina integrata.
L’alimentatore è collegato alla
linea bus tramite un terminale di
connessione
Un palazzo uffici

Protezione dalle sovratensioni:
n°7

© ABB Group
US/E


I dispositivi KNX sono protetti
internamente contro impulsi di
tensione fino a 2kV (1.2/50);
mediante l’US/E si assicura la
protezione anche per valori
superiori. Il dispositivo si
presenta come un terminale bus
azzurro con tre conduttori fissi da
innestare nell’alimentatore al
posto dei tradizionali terminali
bus. I conduttori rosso/nero
vanno collegati al bus, mentre il
giallo/verde al più vicino punto di
terra
Un palazzo uffici

Cavo bus: circa 700 metri


© ABB Group
US/E
TP1 (Twisted Pair, tipo 1) è il
mezzo trasmissivo più utilizzato
in KNX: si tratta di un cavo a
conduttori intrecciati con velocità
di trasmissione pari a 9600
bit/sec, tipo PYCYM 2x2x8.0 a
sezione tonda, con due coppie di
conduttori unifilari intrecciati e
guaina esterna di colore verde
Un palazzo uffici

Accoppiatore di linea: n°7

© ABB Group
LK/S 4.1


Può essere utilizzato come
accoppiatore di linea, per
connettere una linea secondaria
con quella principale, o di area.
Il dispositivo è in grado di filtrare i
telegrammi, lasciando transitare
solo quelli che interessano altre
linee; inoltre, per funzioni di
diagnosi, può bloccare la
comunicazione tra le linee
stesse.
Un palazzo uffici

Concentratore I/0: n°15

© ABB Group
UK/S 32.2


Dispone di 32 ingressi/uscite
liberamente programmabili,
ciascuno munito di morsetti di
collegamento per contatti liberi
da tensione o lampade di
segnalazione. Il dispositivo
richiede un’alimentazione
esterna che serve anche da
potenziale di riferimento per gli
ingressi/uscite
Un palazzo uffici

© ABB Group
Contatti ausiliari/segnalazione:
n°400

S9-X

S9-S


Il contatto ausiliario segnala la
posizione del contatto
dell’interruttore e, ad ogni
variazione della posizione del
contatto, sia essa manuale o
automatica, ne riporta lo stato. Il
contatto di segnalazione
evidenzia la posizione del
contatto dell’interruttore dopo lo
sgancio automatico di
quest’ultimo provocato da
sovraccarico o corto circuito.
Un palazzo uffici

© ABB Group
Alimentatore per sensori: n°10

NT/S 12.1600

NT/S 24.800


Possono essere usati per
l’alimentazione ausiliaria in
installazioni EIB/KNX o altre
applicazioni SELV. Forniscono
una tensione stabilizzata di 12 o
24 V c.c. con una corrente
massima in uscita di 1,6 o 0,8 A.
Le unità sono protette da
sovraccarico e corto circuito.
Adatto in applicazioni che
utilizzano il concentratore
universale UK/S 32.2
Un palazzo uffici

Interfaccia universale 4 canali:
n°160

© ABB Group
US/U 4.2

Scatole di derivazione

Il dispositivo è caratterizzato da
canali configurabili come ingressi
o uscite mediante l‘opportuna
configurazione dell‘applicazione
del programma ETS3. Consente
il collegamento con pulsanti
tradizionali, contatti liberi da
tensione oppure LED, mediante
l‘utilizzo di conduttori di diversi
colori.
Un palazzo uffici

© ABB Group
Terminali di ingresso binario:
n°10

BE/S 4.20.1

BE/S 8.20.1

Scatole di derivazione / Quadri
elettrici di piano

Sono utilizzati per la scansione di
contatti attraverso la tensione
generata dal dispositivo. Lo stato
degli ingressi è visualizzato
mediante dei LED. I dispositivi
pongono per ogni canale di un
pulsante per il comando manuale
locale e sono alimentati dal bus
di sistema senza bisogno di
alcuna tensione ausiliaria
Un palazzo uffici

© ABB Group
Terminali di uscita: n°90

SA/S 2.10.1

SA/S 4.10.1

SA/S 8.10.1

elettrici di piano

Dispone di contatti liberi da
tensione per commutare più
carichi elettrici indipendenti, di
comandi locali posti frontalmente
e dell’indicazione dello stato delle
uscite
Un palazzo uffici

Attuatori tapparelle: n°6

© ABB Group
JA/S 4.230.1

elettrici di piano

L‘attuatore JA/S 4.230.1 si
utilizza per il controllo di quattro
meccanismi di comando
indipendenti a 230 V AC per il
posizionamento di veneziane,
tapparelle e tende nonchè per il
controllo di porte, finestre e
deflettori di areazione. I contatti
di uscita utilizzati per il
movimento SU-GIU sono
interbloccati meccanicamente.
Un palazzo uffici

Gateway DALI: n°3

© ABB Group
DG/S 1.1.

elettrici di piano

Con il Gateway DALI DG/S 1.1 è
possibile integrare dispositivi con
interfacce DALI in sistemi
d’installazione intelligente KNX e
utilizzare pienamente le funzioni
dello standard DALI. È possibile
indirizzare sino a 128 dispositivi
DALI (regolatori elettronici,
trasformatori ecc) di cui 64 sono
controllabili singolarmente per le
funzioni di ON/OFF, regolazione
tramite dimmer e impostazione
valore luminosità, mentre per i
restanti 64 dispositivi
l’indirizzamento avviene in
modalità broadcast.
Un palazzo uffici

Modulo applicativo di logica: n°7

© ABB Group
ABL/S 2.1


Consente di realizzare, mediante
l’uso dell’interfaccia grafica
utente, funzioni logiche
complesse semplicemente
combinando operatori logici e
gate differenti. L’interfaccia
utente è un modulo plug-in di
ETS e non richiede software
aggiuntivi. Il dispositivo contiene
50 operatori logici, 30 gate, 30
temporizzatori e 10 comparatori
Un palazzo uffici

Modulo applicativo tempo: n°2

© ABB Group
ABZ/S 2.1


Dispone di un programmatore
annuale con 15 routine
giornaliere (800 eventi di
commutazione), con
programmazione settimanale, e
di 100 giorni speciali. Inoltre il
dispositivo può controllare sino a
300 utenze in 30 gruppi macro
attivabili con un singolo
comando. In tal modo per ogni
istante di commutazione è
possibile attivare diverse azioni.
Un palazzo uffici

IP Router: n°1

© ABB Group
IPR/S 2.1


Crea l’interfaccia tra i sistemi
KNX e le reti IP. Può essere
utilizzato come accoppiatore di
linea o di area usando una LAN
(10Mbit) per il rapido scambio di
telegrammi tra le linee o le aree.
L’IPR/S 2.1 consente di
programmare i dispositivi KNX
tramite la rete LAN usando il
software ETS3
Un palazzo uffici

Rilevatore di movimento: n°15

© ABB Group
6131-74-102

Corridoi / Autorimessa

Consente di accendere e
spegnere l’illuminazione e il
sistema HVAC, in funzione della
luminosità e del movimento
rilevato, nonché di regolare il
livello d’illuminazione. Il campo di
rilevamento del dispositivo
montato a 2,5 m di altezza ha un
raggio di 3 m. Necessita
dell’unità di accoppiamento al
bus. Il campo di luminosità varia
da 0 a 1.000 LUX e la
commutazione di OFF ritardato
varia da 0 sec a 30 min per
l’illuminazione e da 1 min a 60
min per HVAC.
Un palazzo uffici

Unità di comando: n°6

© ABB Group
6323

Uffici Giunta e Presidenza

Il pulsante Busch-triton è in grado
di inviare comandi di
commutazione, regolazione
lampade e controllo tapparelle.
Tutte le funzioni possono essere
attivate tramite telecomando IR.
Informazioni quali guasti o
messaggi di stato possono
essere visualizzati sul display.
Necessita dell’unità di
accoppiamento al bus.
Un palazzo uffici

SmartTouch: n°2

© ABB Group
6136/100C-101

Portineria e Parlamentino

Il touch panel offre un display a
colori con una visualizzazione
chiara degli stati di
commutazione, delle
segnalazioni di anomalia, di
valori di misura. Il dispositivo
consente il controllo semplice
delle utenze, e la ricezione di
segnali IR inviati da telecomandi
compatibili.
Un palazzo uffici

Telecomando IR: n°1

© ABB Group
6010-25

Parlamentino

Il telecomando comanda a distanza i ricevitori di
comandi a inrarossi come lo SMARTouch.
Permette inoltre di comandare 10 utenze suddivise
in 2 gruppi di indirizzi.
Un palazzo uffici

Software di supervisione: n°2

© ABB Group
WinSwitch3

Portineria e regia

Il software di supervisione
WinSwitch consente di
controllare il sistema KNX da una
postazione centrale. Si distingue
per le seguenti caratteristiche:

Archiviazione allarmi

Funzioni di commutazione e
regolazione tramite dimmer

Funzione scenari

Calcoli aritmetici

Elaborazione dati analogici

Funzioni logiche
Un palazzo uffici

Stazione meteo: n°1

© ABB Group
WS/S 4.1

Copertura

La stazione meteo WS/S 4.1 è
utilizzata per rilevare e elaborare
4 segnali di ingresso indipendenti
(0-1 V, 0-5 V, 0-10 V, 0-20 mA,
4-20 mA, 0-1000 Ω, PT 100 con
tecnica a due fili e contatti di
scambio). Alla stazione possono
essere connessi i sensori per i
seguenti rilevamenti: velocità del
vento, direzione del vento,
pioggia, quantità di pioggia,
crepuscolo, luminosità, pressione
atmosferica, umidità e
temperatura.
Un palazzo uffici

Anemometro: n°1

© ABB Group
6190/41

Copertura

L’anemometro acquisisce valori
per la stazione meteo WS/S. Si
utilizza per monitorare la velocità
del vento nell’ambiente
circostante gli edifici. Un sensore
ad effetto Hall converte la
velocità radiale in una tensione
proporzionale nel campo da 0 a
10V.
Un palazzo uffici

Pluviometro: n°1

© ABB Group
6190/43

Copertura

Il pluviometro acquisisce valori
per la stazione meteo WS/S.
Grazie al monitoraggio continuo
delle precipitazioni consente per
es. di chiudere tempestivamente
le finestre. Tramite un sensore a
forma di meandro il pluviometro è
in grado di rilevare se la
superficie è umida (10 V) o
asciutta (0 V).
Un palazzo uffici

Sensore crepuscolare: n°1

© ABB Group
6190/44

Copertura

Il sensore crepuscolare
acquisisce valori per la stazione
meteo WS/S. Permette di rilevare
la luminosità residua durante il
crepuscolo in modo da
controllare per es. l’illuminazione
esterna, l’apertura/chiusura di
tende e finestre. La luminosità
rilevata dal fotodiodo viene
convertita da un modulo
elettronico in un segnale
analogico 0…10V DC
Un palazzo uffici

Sensore di luminosità: n°1

© ABB Group
6190/45

Copertura

Il sensore di luminosità acquisisce
valori per la stazione meteo WS/S.
Si utilizza per monitorare la
luminosità all’interno o all’esterno
degli edifici con lo scopo di
controllare per es. l’illuminazione
negli ambienti. La luminosità
acquisita da una fotocella viene
convertita da un modulo elettronico
in un segnale analogico 0…10V DC
Un palazzo uffici
© ABB Group

Rilevatore IR: n°200

Corridoi / Bagni / Uffici

Sensore infrarosso da incasso 1
modulo, portata 10 mt., apertura
140°, elaborazione del segnale a
microprocessore con conta impulsi
digitale, compensazione termica a
doppia pendenza e memoria di
allarme.

Contatto REED finestre: n°150

Uffici

Contatto magnetico reed,
installato ad incasso su porte e
finestre.
Un palazzo uffici
L’impianto di Building Automation: gli ambienti
UFFICIO TIPO
© ABB Group
Un palazzo uffici
I dispositivi
© ABB Group
Edificio
Condivisi
Specifici
SV/S dorsale
Winswitch 3
USB/S
WS/S +
sensori
ABL/S linea 5
ABZ/S linea 5
LK/S linea1
SV/S linea 1
ABL/S linea 1
SA/S 8.10.1
US/U 4.2
Contatto reed
IR Jolly
Pulsante NO
Un palazzo uffici
UFFICIO CON TENDA
© ABB Group
Un palazzo uffici
I dispositivi
© ABB Group
Edificio
Condivisi
Specifici
SV/S dorsale
Winswitch 3
USB/S
WS/S +
sensori
ABL/S linea 5
ABZ/S linea 5
LK/S linea1
SV/S linea 1
ABL/S linea 1
JA/S 4.230.1
SA/S 8.10.1
US/U 4.2
Contatto reed
IR Jolly
Pulsante NO
Pulsante tapp
Un palazzo uffici
CORRIDOIO
© ABB Group
Un palazzo uffici
I dispositivi
Edificio
SV/S dorsale
Winswitch 3
USB/S
WS/S +
sensori
ABL/S linea 5
ABZ/S linea 5
© ABB Group
Condivisi
Specifici
LK/S linea1
SV/S linea 1
SA/S 8.10.1
6131-74-102
Un palazzo uffici
SALA GIUNTA
© ABB Group
Un palazzo uffici
I dispositivi
Edificio
SV/S dorsale
Winswitch 3
USB/S
WS/S +
sensori
ABL/S linea 5
ABZ/S linea 5
© ABB Group
Condivisi
LK/S linea1
SV/S linea 1
SA/S 8.10.1
Specifici
DG/S 1.1
Triton
Un palazzo uffici
BAGNI
© ABB Group
Un palazzo uffici
I dispositivi
Edificio
SV/S dorsale
Winswitch 3
USB/S
WS/S +
sensori
ABL/S linea 5
ABZ/S linea 5
© ABB Group
Condivisi
Specifici
LK/S linea 2
SV/S linea 2
SA/S 8.10.1
US/U 4.2
IR jolly
Pulsante a
tirante
Pulsante di
tacitazione
Un palazzo uffici
ILLUMINAZIONE ESTERNA
© ABB Group
Un palazzo uffici
I dispositivi
© ABB Group
Edificio
Condivisi
SV/S dorsale
Winswitch 3
USB/S
WS/S +
sensori
ABL/S linea 5
ABZ/S linea 5
LK/S linea6/7
SV/S linea 6/7
SA/S 8.10.1
Specifici
SA/S 8.10.1
Un palazzo uffici

Esempio numerico per Ufficio Tipo 2 postazioni
Dimensione locale
a
a: 5m b: 3m
Dimensione finestra
1,2m x 1,4m
b
Valore illuminamento
richiesto: 300Lux
PDFCFO tDFD  tN 
LENI 
1000  A
MINI LIGHT AIR modulo dark-VDU
up/down con cablaggio elettronico
lampada 1x35W T16 G5
© ABB Group
Un palazzo uffici
Fattore di assenza Fattore di occupazione F0 per sistemi di controllo che non presentano un sensore di occupazione accensione e spegnimento manuale accensione e spegnimento manuale con sistema generale automatico di spegnimento Fattore di occupazione F0 per sistemi di controllo che presentano un sensore di occupazione accensione automatica e spegnimento in dimming accensione e spegnimento autoatico accensione manuale e spegnimento in dimming accensione manuale e spegnimento automatico 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1,00 1,00 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 1,00 0,97 0,95 0,85 0,75 0,65 0,55 0,45 0,35 0,25 0,00 0,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,97 0,95 0,95 0,90 0,95 0,90 0,90 0,80 0,85 0,80 0,80 0,70 0,75 0,70 0,70 0,60 0,65 0,60 0,60 0,50 0,55 0,50 0,50 0,50 0,45 0,50 0,50 0,30 0,35 0,30 0,30 0,20 0,25 0,20 0,20 0,10 0,00 0,00 0,00 0,00 Valori del fattore F0 in funzione del tipo
di controllo e della percentuale di ore di
assenza della persona che occupa il
locale
© ABB Group
LENI 
1000  A
Un palazzo uffici
Sud (39.00°N)
Latitudine
Tipo di
controllo
Manuale
Automatico
Centro (42.00°N)
Disponibilità di luce
naturale
Debole
Media
Forte
Debole
Media
Forte
Debole
Media
Forte
0,843
0,885
0,918
0,410
0,568
0,694
0,731
0,764
0,813
0,310
0,395
0,520
0,621
0,643
0,676
0,195
0,241
0,312
0,850
0,890
0,922
0,437
0,589
0,709
0,741
0,775
0,822
0,334
0,422
0,543
0,632
0,656
0,691
0,217
0,269
0,343
0,857
0,896
0,926
0,463
0,610
0,724
0,750
0,785
0,831
0,359
0,449
0,565
0,642
0,669
0,705
0,240
0,297
0,374
Illuminamento
di progetto (lux)
300
500
750
300
500
750
Valori del fattore FD in funzione del tipo
di controllo, della latitudine, della
disponibilità di luce naturale e
dell’illuminamento di progetto
© ABB Group
Nord (45.00°N)
LENI 
1000  A
Un palazzo uffici

Caso 0: Unità di comando PL1
UNICO COMANDO – PL1
PL1
PL1
LENI 
1000  A
© ABB Group
Presence control
MANUALE
Flux control
NO
A
15 mq
tD
2.250 h
tN
250 h
PD
78 W
FC
1
FD
1
FO
0,9
11,7 kWh/m2 anno
Un palazzo uffici

Caso 1: Doppio comando PL1 e PL2
DOPPIO COMANDO – PL1 PL2
PL1
PL2
LENI 
1000  A
© ABB Group
Presence control
MANUALE
Flux control
MANUALE
A
15 mq
tD
2.250 h
tN
250 h
PD
78 W
FC
1
FD
0,7
FO
0,9
8,5 kWh/m2 anno
Un palazzo uffici

PL1
PL2
LENI 
1000  A
© ABB Group
Presence control
AUT
Flux control
MAN
A
15 mq
tD
2.250 h
tN
250 h
PD
78 W
FC
1
FD
0,7
FO
0,7
6,6 kWh/m2 anno
Un palazzo uffici

PL1
PL2
LENI 
1000  A
© ABB Group
Presence control
AUT
Flux control
AUT
A
15 mq
tD
2.250 h
tN
250 h
PD
78 W
FC
1
FD
0,3
FO
0,7
3,4 kWh/m2 anno
Un palazzo uffici

PL1
PL2
LENI 
1000  A
© ABB Group
Presence control
AUT
Flux control
AUT
A
15 mq
tD
2.250 h
tN
250 h
PD
78 W
FC
0,9
FD
0,3
FO
0,7
3 kWh/m2 anno
Un palazzo uffici

Confronto economico tra le diverse soluzioni
CASO 1
CASO 2
CASO 3
CASO 4
A
[m2]
15
15
15
15
15
tn
[h]
250
250
250
250
250
td
[h]
2.250
2.250
2.250
2.250
2.250
PD
78
78
78
78
78
FC
1
1
1
1
0,9
FD
1
0,7
0,7
0,3
0,3
FO
0,9
0,9
0,7
0,7
0,7
11,7
8,5
6,6
3,4
3,0
LENI
© ABB Group
CASO 0
[kWh/m2 anno]
Un palazzo uffici
Risparmio: 10.000€ per la sola illuminazione
© ABB Group

scelta di lampade ad alta efficienza – fluorescenti T5

reattori elettronici

sequenza ciclica d accensione (10-01-11-00)

ottimizzazione del progetto illuminotecnico
Le soluzioni ABB per il residenziale ed il
terziario: dalle soluzioni tradizionali alle
soluzioni a tecnologia bus EIB/KNX
© ABB Group
Soluzioni tradizionali

Gestione dei carichi per evitare black-out o picchi di
consumo in alcune fasce orarie giornaliere

Misura

© ABB Group

studio dei consumi e soluzioni per identificare
le aree dove ottenere dei risparmi

Controllo e verifiche delle bollette con possibili
successive rinegoziazioni
Illuminazione

Sensore di presenza

Interruttore orario astronomico, crepuscolare, digitale
Soluzioni a tecnologia bus EIB/KNX

© ABB Group
L’Home automation, che sfrutta la
tecnologia EIB/KNX, consente, in
strutture residenziali di grandi
dimensioni, di razionalizzare i consumi
energetici attraverso:

controllo del singolo ambiente

controllo dell’illuminazione

controllo del

controllo delle veneziane

supervisione
Controllo del singolo ambiente
La possibilità di definire, per ogni
ambiente, una diversa temperatura
comporta innumerevoli vantaggi:

risparmio energetico

maggiore comfort

soddisfazione delle esigenze degli utenti
maggiore produttività e tempo speso nel
locale

Inoltre si può raggiungere un risparmio del
6% abbassando la temperatura di 1°C.
© ABB Group
Illuminazione
Esistono diversi livelli di riduzione dei
consumi energetici legati all’illuminazione:
utilizzare sensori di presenza per
accendere/spegnere automaticamente le
luci

impiego di sensori per regolare il livello
di luminosità dell’ambiente attraverso il
rilevamento del livello di luminosità
esterno

Mantenere un livello di luminosità
costante può portare a risparmi fino al
50% nonché aumentare la vita utile delle
lampade ed il comfort degli utilizzatori.
© ABB Group
Utenze motorizzate
I benefici legati all’automatizzazione delle
tapparelle/persiane sono:
monitoraggio luminosità per mantenere
un livello costante di luce negli ambienti
durante tutta la giornata

monitoraggio luminosità e temperatura
esterna per evitare di impiegare in modo
inefficace le lampade ed i sistemi di
(sfruttamento delle radiazioni solari
durante l’inverno e protezione dalle stesse
durante l’estate).

© ABB Group
Riscaldamento e condizionamento
Oltre ad effettuare un controllo del singolo
ambiente è possibile gestire il

su base temporale
in funzione della presenza o meno degli
utenti


in funzione della temperatura esterna
in funzione dell’apertura/chiusura delle
finestre

per massimizzare il risparmio energetico.
© ABB Group
Supervisione
Lo studio di un sistema integrato, come
combinazione dei singoli sottosistemi, può
portare ad ottenere dei risparmi energetici
maggiori.

L’adozione poi di un sistema di
supervisione, es. Comfort Touch,
consente di monitorare, da un unico
punto, tutte le utenze, attivare degli
scenari (lettura TV, ascolto musica,
wellness, notte…) ed identificare tutte le
azioni volte a migliorare l’efficienza
energetica dell’edificio e ridurre gli
sprechi.

© ABB Group
Soluzioni per il building
© ABB Group

In ambito building il tema legato
all’efficienza energetica è più
preponderante visto che i costi legati al
riscaldamento e all’illuminazione
possono incidere anche per oltre il 50%
dei costi totali.

Le soluzioni presentate in precedenza,
prese sia singolarmente sia come
sistema, portano a maggiori benefici
rispetto all’ambito residenziale
riducendo i costi di gestione e
l’emissione di CO2 nell’ambiente.

Il sistema EIB/KNX trova, grazie alla sua
flessibilità, applicazione in strutture
industriali, edifici pubblici, hotel, scuole,
negozi e centri commerciali.
Scuole ed università
Casa dello studente,
Pisa

Edificio Scolastico,
Gorgonzola

Neufarhn Grammar
School

Wechmar/Günthersle
ben school
© ABB Group

Nelle università e nelle scuole spesso i budget sono ridotti
e risulta fondamentale adottare delle azioni per ridurre i
consumi energetici

Controllo centralizzato dell’illuminazione nelle classi,
accensione/spegnimento delle utenze in funzione del
tempo e della presenza, controllo degli accessi e delle
finestre…
Case history riscaldamento: dall’approccio
tradizionale a quello EIB/KNX
e
e
n
ta
a
it n
a
i
a
t
d
p
a
i
tu
li
er
cu
at cup
a
c
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r
m
o
o
se
n
po
ni on
i
i
o
o
n
n
N
zi
N
o
o
i
i
e
z
z
L
Le
Le
Classe
Comfort 21ºC
Temperatura media stanza ~ 19.5 ºC
Notte 16ºC
04:00
© ABB Group
08:00
12:00
16:00
20:00
Case history riscaldamento: dall’approccio
tradizionale a quello EIB/KNX
e
i
in
ta
t
a
u
er
t
p
t
a
cu pom
c
m
o
i
ni
n
n
o
o
zi
zi
No
e
e
L
L
Classe
ne
a
di
n
No
a
at
p
cu
c
o
io
z
Le
n
ra
e
is
li
Comfort 21ºC
Standby 18ºC
Temperatura media stanza ~ 17.5ºC
Notte 16ºC
04:00
08:00
12:00
16:00
20:00
Abbassando la temperatura di 1°C si può raggiungere un risparmio del 6%
© ABB Group
Case history illuminazione e riscaldamento: consumi
stanze similari all’Università di Brema
© ABB Group

Il controllo automatico del riscaldamento
e dell’illuminazione mediante dispositivi
EIB/KNX ha portato ad ottenere, in
entrambi i casi, risparmi attorno al 50%

Sensori di presenza, dimmerizzazione
delle luci, contatti sulle finestre, controllo
delle tapparelle e supervisione sono
parte delle funzioni implementate
contemporaneamente per poter
raggiungere i risultati.
Chiese, musei ed edifici storici
S. Maria Novella
Firenze


Duomo di Pistoia
Basilica S. Maria
degli Angeli, Assisi

Museo S. Maria degli
Angeli, Assisi

Santuario
Montenero, Livorno

Basilica di S.
Anastasia, Verona

© ABB Group

Nelle chiese, negli edifici storici e nei musei le tematiche
legate all’efficienza energetica si sommano a quelle
connesse al minimo impatto strutturale.

Gestione centralizzata dell’illuminazione e degli scenari e
del riscaldamento/condizionamento per ottimizzare i
consumi energetici e la fruibilità della struttura.
Case history illuminazione: i risparmi ottenibili in
strutture adibite a musei
S. Maria Novella
Firenze


Duomo di Pistoia
Basilica S. Maria
degli Angeli, Assisi

Museo S. Maria degli
Angeli, Assisi

Santuario
Montenero, Livorno

Basilica di S.
Anastasia, Verona


Passando da un approccio di tipo
giorno/notte (tutto acceso/illuminazione
di sicurezza) ad uno legato a
livello di illuminamento necessario
per lo svolgimento dell’attività (evento
diurno/notturno, pulizie,
manutenzione..)


cronologia degli eventi

gestione dei singoli ambienti
si possono ottenere, all’interno di
strutture museali, risparmi di almeno il
25-30% con la sola gestione
dell’impianto di illuminazione.
© ABB Group
Strutture alberghiere

Hotel Albani, Firenze
Hotel Alimandi,
Roma

Hotel Artemide,
Roma


Petersberg Hotel
© ABB Group

Nelle strutture alberghiere il controllo centralizzato
consente di tenere monitorati sia i consumi energetici sia
gli eventi per ottimizzare la gestione della struttura ed
offrire alla propria clientela un’esperienza unica.

La gestione integrata di camere, reception, aree comuni,
ristoranti, corridoi, garage, esterni e servizi permette di
ridurre i consumi energetici e migliorare il comfort.
Strutture alberghiere

Hotel Albani, Firenze
Hotel Alimandi,
Roma


Gestire l’illuminazione e la temperatura
in funzione di fasce temporali e
presenza delle persone nella reception,
nei ristoranti e nelle aree comuni

Accendere le luci al passaggio di una
persona in un corridoio o di una
macchina nel garage

Attivare le utenze elettriche di una
stanza solo se il cliente è presente

Far trovare un clima confortevole
all’arrivo grazie all’impiego di scenari
comandabili con il software di
supervisione
Hotel Artemide,
Roma


Petersberg Hotel
© ABB Group

Building automation

Transcript

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