2011-4
Edgar Mayer
Product Manager
CentraLine c/o
Honeywell GmbH
Efficienza energetica nei punti
vendita al dettaglio
Tecnologia di controllo
intelligente in un supermercato
della Baviera meridionale
Per i responsabili dei supermercati, i costi operativi per la tecnologia
dell’edificio e per i sistemi di refrigerazione costituiscono una delle spese
principali. Una netta riduzione dei costi, senza compromettere il comfort
dei clienti o mettere a rischio la qualità dei prodotti, rappresenta un
obiettivo importante. Una tecnologia di controllo moderna, come quella
rappresentata da CentraLine, offre il punto di partenza ideale per ridurre
considerevolmente il consumo energetico.
Efficienza energetica nei
punti vendita al dettaglio
Tecnologia di controllo
intelligente in un
supermercato della
Baviera meridionale
Fig. 1: Nei supermercati si trova un enorme potenziale per il risparmio energetico e la protezione
climatica, grazie alla tecnologia di controllo intelligente.
Sfruttare appieno i potenziali risparmi
Nel complesso, il sistema di ventilazione installato nel supermercato bavarese offriva un
potenziale particolarmente elevato per riprogettare le operazioni in modo più efficiente,
grazie alla tecnologia di controllo intelligente. Inoltre, il sistema di controllo del
riscaldamento è stato modernizzato e ora funziona in base all‘effettiva richiesta.
Fig. 2: Nei supermercati, la tecnologia di controllo CentraLine offre temperatura e qualità dell‘aria
appropriate.
Nel controllo dei sistemi di ventilazione, si distingue fra funzionamento diurno e notturno,
perché devono essere soddisfatti diversi requisiti a seconda dell‘ora della giornata.
Durante il giorno, il sistema fornisce aria opportunamente temperata a massimo 500 clienti
e dipendenti su base oraria, in conformità con i requisiti di qualità dell‘aria negli ambienti
chiusi IDA2. Di notte, è necessario garantire solo la temperatura minima richiesta e non va
tenuta in considerazione la qualità dell‘aria.
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punti vendita al dettaglio
Tecnologia di controllo
intelligente in un
supermercato della
Baviera meridionale
Efficienza energetica durante il funzionamento diurno del sistema di
ventilazione
Le funzioni complete garantiscono che, durante il giorno, il funzionamento del sistema di
ventilazione avvenga nel modo più possibile efficiente:
1. Controllo della quantità dell‘aria secondo richiesta dipendente dallo scostamento
di controllo rispetto alla temperatura ambiente
Significa che, nel cosiddetto intervallo di comfort (ovvero quando la temperatura
ambiente non è molto diversa dal valore di set point), viene fornita solo una ridotta
quantità d‘aria fresca, consentendo così il risparmio energetico. Se la temperatura
ambiente è molto inferiore rispetto al valore di set point, il locale viene riscaldato e il
flusso d‘aria viene aumentato per tornare più rapidamente all‘intervallo di comfort. Se la
temperatura ambiente è molto superiore rispetto al valore di set point, il locale viene
raffrescato e il flusso d‘aria viene contemporaneamente aumentato.
2. Efficienza energetica mediante utilizzo di convertitori di frequenza
Più è grande lo scostamento di controllo rispetto alla temperatura ambiente, più è
elevata la velocità di ventilazione. Con il massimo scostamento di controllo ammesso,
la velocità di ventilazione è al massimo e, di conseguenza, fornisce al supermercato la
quantità massima d‘aria. Poiché il consumo di energia elettrica aumenta in misura
proporzionale alla velocità di ventilazione al cubo, è importante utilizzare la velocità più
bassa possibile, raggiungendo comunque lo stato operativo richiesto e mantenendo
il tasso minimo di aria esterna prescritto. L‘utilizzo dei convertitori di frequenza
CentraLine per il controllo delle ventole garantisce l‘ottimizzazione del consumo
elettrico.
3. Controllo della qualità dell‘aria tramite l‘aumento della velocità di ventilazione e del
flusso di volume in base al traffico di clienti
Più clienti e dipendenti sono presenti nel supermercato, maggiore è la quantità d‘aria
necessaria per garantire la qualità dell‘aria stessa e il benessere dei clienti. Il numero
di clienti viene determinato indirettamente misurando il valore di CO2; tale misurazione
viene effettuata dal sensore di gas misti CentraLine.
4. Recupero del calore
Grazie al recupero del calore, fino al 72 percento dell‘energia per riscaldamento e
raffrescamento viene re-immessa nella fornitura d‘aria, invece di andare dispersa
nell‘ambiente con gli scarichi senza ulteriori utilizzi.
5. Compensazione estiva e invernale del set point della temperatura ambiente
Attraverso la compensazione del set point della temperatura ambiente, la differenza di
temperatura tra l‘esterno e l‘interno viene mantenuta al minimo durante il funzionamento
estivo per evitare „shock termici“ all‘entrata o all‘uscita dalla struttura, ma restando al
contempo nell‘intervallo di comfort. Durante l‘inverno, il reset del set point compensa le
perdite nella trasmissione del calore.
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intelligente in un
supermercato della
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6. Fascia a energia zero
La fascia a energia zero definisce un intervallo di comfort accettabile per i clienti. Se
il sistema si trova all‘interno di tale intervallo di temperatura, non verrà consumata
ulteriore energia per il riscaldamento o il raffrescamento.
Normal
802 ppm
100 Pct
22,3 °C
Norm
Open
15,6 °C
Normal
100 Pct
100 Pct
21,0 °C
On
100 Pct
0 Pct
Fig. 3: Illustrazione dell‘installazione del sistema di ventilazione per ambiente di vendita con recupero
del calore, attuatori di miscelazione, ventole a velocità variabile con cascata d‘aria per la fornitura alla
stanza e regolazione della qualità dell‘aria.
Efficienza energetica durante il funzionamento notturno del sistema di
ventilazione
Di notte, altre funzioni offrono efficienza energetica e sicurezza dei sistemi di ventilazione:
1. Monitoraggio della temperatura ambiente minima durante l‘inverno
Se la temperatura ambiente minima non viene raggiunta, è necessaria una maggiore
quantità di energia per riscaldare l‘aria fino a raggiungere il set point all‘inizio del
periodo di occupazione. Nel controllo CentraLine, una funzione di protezione dal
raffreddamento evita in modo efficace una situazione simile.
2. Monitoraggio della temperatura ambiente massima durante l‘estate
Se viene superata la soglia per la temperatura ambiente massima, è necessaria una
maggiore quantità di energia per raffrescare l‘aria fino a raggiungere il set point all‘inizio
del periodo di occupazione. Analogamente, il controllo CentraLine evita questo ulteriore
dispendio energetico.
3. Raffrescamento notturno a costo ridotto
In estate, durante la notte la temperatura ambiente viene ridotta introducendo aria
fresca dall‘esterno, così che, durante le prime ore di occupazione, viene risparmiata
una notevole quantità di energia per il raffrescamento.
Risparmio energetico rispetto a un sistema di ventilazione standard
Attraverso l‘uso della tecnologia di controllo CentraLine, il flusso medio di volume viene
ridotto almeno del 22 percento rispetto ai concept di controllo standard utilizzati, al
contempo soddisfacendo ugualmente i requisiti di comfort e qualità dell‘aria. I risparmi
maggiori provengono dal controllo di quantità dell‘aria secondo richiesta con il contributo
del flusso d‘aria variabile, del controllo di qualità dell‘aria e del recupero del calore:
1. Controllo variabile del volume d‘aria
Le ventole sono conformi alla classe SFP 3 (Specific Fan Power, potenza specifica delle
ventole) come da standard EN 13779 e alla classe di velocità V2 come da standard
13053, corrispondendo così al valore consigliato per i sistemi con recupero di energia
(ER, energy recovery). La tecnologia di controllo intelligente produce risparmi elevati nel
consumo di energia elettrica, soddisfacendo così i requisiti della certificazione di
controllo più elevata, la IDA-C6 (EN 13779).
2. Il controllo di qualità dell‘aria aumenta il flusso d‘aria solo quando è necessario, ma al
contempo soddisfa i requisiti di qualità dell‘aria dell‘ambiente relativi alla classe IDA 2 e
di recupero del calore relativi alla classe H1, come da DIN EN 13053. Di conseguenza,
vengono soddisfatti i requisiti della Legge tedesca sul calore prodotto da fonti
rinnovabili, che riconosce il recupero del calore come energia rinnovabile se
a) presenta un‘efficienza di almeno il 70 percento e
b) l‘energia risultante e utilizzata dal recupero del calore è almeno dieci volte maggiore
rispetto all‘energia elettrica necessaria al funzionamento del sistema tecnico di
aerazione dell‘ambiente. Tutto considerato, vengono soddisfatti i criteri per la classe di
efficienza energetica A+ secondo lo standard EN 13053.
La Figura 4 mostra chiaramente il risparmio energetico mensile per i sistemi di ventilazione del
supermercato ottenuto con il controllo CentraLine rispetto a un controllo standard. Il grafico
considera l‘aumento nella temperatura ambiente determinato da clienti ed attrezzature. Tale
riscaldamento comporta una riduzione del relativo carico in inverno, ma aumenta il carico di
raffrescamento in estate. Inoltre, il grafico rispecchia il livello medio di efficacia del recupero
del calore al 72 percento nell‘arco di tutti i periodi di riscaldamento e raffrescamento.
kWh
Energia di
20000
riscaldamento
18000
in kWh
16000
Energia di
14000
raffrescamento
12000
in kWh
10000
8000
Energia elettrica per
6000
ventola in kWh
4000
Energia elettrica per
2000
fornitura d‘aria kWh
Jan.
Feb.
März
Apr.
Mai
Juni
Juli
Aug.
Sep.
Okt.
Nov.
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
CentraLine
Standard
0
CentraLine
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Dez.
Fig. 4: Confronto del consumo primario di energia di un sistema standard rispetto
a un sistema a controllo CentraLine.
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Il grafico mostra chiaramente che il consumo di energia di riscaldamento e raffrescamento
diminuisce in proporzione al flusso di volume, mentre il calo del consumo di energia
elettrica per le ventole si riduce in misura proporzionale al volume d‘aria al cubo. L‘intero
consumo energetico diminuisce in modo sproporzionatamente elevato del 27 percento.
Tecnologia di controllo utilizzata
Il regolatore LION di CentraLine è responsabile del controllo di tutto il sistema. Grazie alla
sua struttura modulare, è possibile progettarlo per sistemi di grandi dimensioni (come in
questo caso). Il regolatore del supermercato è dotato di un totale di 26 moduli ingresso/
uscita. I moduli I/O dispongono di 148 ingressi e uscite totali e, quindi, sono in grado
di controllare tutti i componenti di sistema in tempo reale. Tramite l‘utilizzo di un singolo
regolatore per più ventole, generatori di calore e acqua calda domestica, l‘operatore
del supermercato risparmia sui costi di investimento e, chiaramente, il tempo di
ammortamento si riduce in modo drastico.
Fig. 5: Con l‘aiuto del software COACH di CentraLine per la pianificazione del
progetto, l‘ingegnere progettista imposta tutte le funzioni di sistema richieste.
Le funzioni di sistema necessarie sono state create dal partner di sistema con il software
di engineering di progetti COACH di CentraLine, i cui algoritmi di controllo vengono
ottimizzati riguardo alla loro efficienza energetica. COACH è un software di grande
efficienza per la creazione di applicazioni di controllo per sistemi HVAC e coniuga tutti i
vantaggi offerti da un software di semplice configurazione con la flessibilità prima
riscontrata solo nei sistemi a programmazione libera.
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Funzionamento e manutenzione semplici.
Attraverso il software di supervisione ARENA di CentraLine, installato nella sala tecnica,
l‘operatore è in grado di monitorare lo stato dei sistemi e, se necessario, di gestirli tramite
la grafica di sistema. Il software ARENA registra le tendenze di tutte le misurazioni
rilevanti, che possono quindi essere valutate.
Fig. 6: Il software di supervisione ARENA di CentraLine consente
una facile gestione dell‘intero sistema.
Tutti gli allarmi vengono registrati dal software di supervisione, mentre quelli critici
vengono trasferiti automaticamente al telefono cellulare del personale di manutenzione.
Attraverso l‘accesso remoto al software di gestione della struttura, in qualsiasi momento
il partner di servizi può connettersi telefonicamente al sistema, accertare quali siano le
cause del problema, eseguire le azioni richieste e, se necessario, utilizzare le parti di
ricambio appropriate.
Al fine di garantirne un funzionamento corretto ed energeticamente efficiente, la
manutenzione del sistema viene eseguita regolarmente da un partner di servizi. Grazie alla
manutenzione, è possibile conservare i parametri ottimali di funzionamento per il sistema.
Durante tale fase, il partner ispeziona e ottimizza il controllo, analizza i valori misurati e li
confronta con i valori dell‘anno precedente. Da questi, vengono definiti i provvedimenti
di ottimizzazione, che vengono quindi implementati in accordo con la direzione del
supermercato.
Conclusioni
Il partner CentraLine ha sfruttato il controllo del sistema di riscaldamento e ventilazione
per soddisfare gli speciali requisiti di un supermercato e ha realizzato tutti i potenziali
risparmi. Di conseguenza, il concept di controllo utilizzato contribuisce a soddisfare i
severi requisiti per l‘efficienza energetica.
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Autore:
Edgar Mayer
Direttore di produzione
CentraLine c/o Honeywell GmbH
Fonti delle immagini:
Tutte le illustrazioni: CentraLine, stampa gratuita.
Fonti
Hannes Lütz: Energy efficiency through new planning guidelines due to the DIN EN 13779
for ventilation and cooling systems (Efficienza energetica attraverso le nuove linee guida di
pianificazione per lo standard DIN EN 13779 per sistemi di raffrescamento e ventilazione),
2008. Vedere www.buildingexperts.info
Hannes Lütz: Energy efficiency through better air quality in ventilation and cooling systems
(Efficienza energetica attraverso una migliore qualità dell‘aria in sistemi di raffrescamento e
ventilazione), 2008. Vedere www.buildingexperts.info
Tomi Ristimäki: Energy efficiency through rotational speed controlled drives with frequency
converter (Efficienza energetica tramite impulsi a controllo della velocità di rotazione con
convertitore di frequenza), 2008. Vedere www.buildingexperts.info
Per modifiche, contattare:
Ansel & Möllers GmbH
Simone Setka
König-Karl-Straße 10
70372 Stuttgart
Tlf.: 07 11 / 9 25 45-0; Fax: -25
E-mail: [email protected]
www.buildingexperts.info
È possibile avere ulteriori informazioni sul tema dell‘efficienza energetica negli edifici sul
sito Internet www.buildingexperts.info. Nel sito è possibile trovare numerosi articoli tecnici
scritti dagli esperti CentraLine, da visualizzare o scaricare. È possibile ricevere ulteriori
informazioni su CentraLine on-line, sul sito www.Centraline.com.
CentraLine
Honeywell GmbH
Böblinger Straße 17
D-71101 Schönaich