Enerbrain: la soluzione IoT di retrofit per i sistemi HVAC

Una tecnologia per la gestione energetica di edifici e smart city: la soluzione Enerbrain  

Ad oggi il patrimonio edilizio europeo è costituito principalmente da edifici che necessitano di riqualificazione energetica. La maggior parte degli interventi riguarda l’isolamento dell’involucro edilizio o la sostituzione dei generatori ed eventualmente l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili; spesso ci si dimentica però che una corretta gestione degli impianti può influire notevolmente sul risparmio energetico e l’emissione di CO2 in ambiente. 

Una tecnologia originale che opera in tal senso è quella proposta da Enerbrain. Enerbrain nasce con questo scopo: aumentare l’efficienza di regolazione degli impianti in modo da garantire soluzioni ottimali sia dal punto di vista energetico che del comfort indoor. 

Un innovativo brevetto tecnologico 

La tecnologia di Enerbrain si basa sull’utilizzo di sensori per temperatura, umidità relativa, concentrazione di CO2, VOC e pressione atmosferica. I sensori comunicano con un cloud nel quale risiede un algoritmo adattivo che permette di intervenire sulla regolazione degli impianti

I sensori possono essere posizionati in punti strategici senza problemi di cablaggio e questo rende il sistema adatto all’installazione in edifici esistenti in maniera rapida e poco invasiva, permettendo di raggiungere anche le aree più critiche. Ogni sensore comunica con il cloud in maniera indipendente attraverso antenne ad ampia copertura urbana. 

I dati vengono raccolti ad intervalli di 5 minuti, trasmessi al cloud e poi trasferiti all’energy node che si interfaccia con gli elementi di regolazione dell’impianto. Questa tecnologia permette quindi di esaminare in tempo reale quello che succede in ambiente e produrre una risposta rapida da parte dell’impianto. 

Il fatto di poter controllare in maniera dinamica parametri come la concentrazione di CO2 permette ad esempio di regolare il numero di ricambi d’aria necessari invece di mantenere un tasso costante anche quando non c’è necessità di ventilazione. 

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Figura 1 - Dispositivi Enerbrain  

Applicazioni e risultati 

La tecnologia si applica prevalentemente ai settori non residenziali, anche se i test effettuati in ambito residenziale iniziano a dare buoni risultati. 

I riscontri più significativi si ottengono tuttavia in presenza di grandi open space con impianti a tutt’aria. In questi casi, infatti, vi è tendenzialmente una certa inefficienza nella regolazione dei sistemi. Inoltre, gli impianti ad aria garantiscono una risposta immediata in ambiente a differenza dei sistemi ad acqua, di cui bisogna tenere in considerazione l’inerzia. 

I dati raccolti a seguito degli interventi effettuati sono incoraggianti, in ambito aeroportuale, ad esempio, si registrano risparmi del 20% sulla ventilazione e del 30% sul raffrescamento. Risultati altrettanto positivi sono stati registrati per gallerie commerciali (46% di risparmio sulla climatizzazione estiva e 30% sulla ventilazione) e ipermercati (risparmi intorno al 25%-30%). 

Un'altra applicazione degna di nota riguarda i teatri; in particolare presso il teatro Carignano di Torino si sono ottenuti risultati notevoli, il teatro infatti è un ottimo esempio di necessità di gestione del comfort al variare dell’occupazione. In questi casi risulta fondamentale l’approccio dinamico in modo da gestire rapidamente i carichi di picco mantenendo livelli di comfort ottimali e riducendo il consumo energetico.  

Aspetti economici 

Il tempo di ritorno dell’investimento è generalmente breve: ad oggi non ci sono casi in cui il pay back period sia stato superiore ai 2 anni. Si consideri anche il fatto che tale tecnologia gode di incentivi fiscali, in ambito residenziale poi è possibile accedere alle detrazioni del 65% per sistemi di controllo e regolazione.  

Smart city: interconnessione su larga scala 

Il sistema è pensato anche per applicazioni più ampie rispetto al singolo edificio, si parla di gestione di scuole e altri edifici interconnessi sotto un’unica rete di supervisione per un controllo diffuso sul territorio; si tratta quindi addirittura di una rete sovra urbana basata sull’interconnessione e la confrontabilità dei dati. Ẻ possibile, in questo modo, analizzare diversi edifici tenendo conto delle variabili connesse al territorio e alle condizioni climatiche. 

Ad oggi, in Italia, si registrano processi di smartification a livello di quartieri o zone urbane di nuova costruzione. Gli attori principali sono i possessori di smart grid energetiche. Sarebbe utile però investire sull’esistente e sviluppare una pianificazione urbana centralizzata che permetta l’interazione dei diversi attori che concorrono nello sviluppo delle città. Un esempio di impiego potrebbe essere legato all’illuminazione pubblica, ovvero controllando l’accensione e lo spegnimento delle luci in presenza di occupanti o in base alle reali necessità al fine di evitare sprechi. 

In campo residenziale i risultati potrebbero essere notevoli rendendo più efficiente la gestione della rete, l’utilizzo del sistema Enerbrain potrebbe rappresentare un grosso vantaggio per le smart grid private con la conseguente formazione di smart city connesse tra loro all’interno di una rete più diffusa sul territorio. Ẻ necessario, infatti, non pensare più all’edificio come a un elemento passivo, ma piuttosto come un produttore-consumatore in grado di scambiare energia con la rete e con edifici vicini. In questo modo è possibile gestire i picchi di richiesta energetica sia su scala di quartiere che, a maggior ragione, a livelli più ampi.