Monitoraggio low cost del comfort ambientale interno degli edifici: il dispositivo nEMoS

In edifici sempre più tecnologici e performanti, i livelli di comfort interno devono crescere parallelamente all’aumentare delle prestazioni energetiche. Generalmente, ci si trova in uno stato di benessere quando non si percepisce alcun tipo di sensazione di discomfort e si è quindi in una condizione di neutralità assoluta rispetto all’ambiente circostante.
L’Indoor Environmental Quality (IEQ) è l’insieme di diverse categorie di comfort, ognuna delle quali riferita ad uno specifico parametro ambientale: Indoor Air Quality (IAQ); Indoor thermal Comfort Quality (ICQ); Indoor Lighting Quality (ILQ); Indoor Sound Quality (ISQ). Per ogni categoria sono definiti indicatori di prestazione che consentono di valutare il livello di comfort specifico e assoluto.

La valutazione dell’IEQ richiede l’utilizzo di strumenti in grado di rilevare le grandezze ambientali specifiche. ITC-CNR ha realizzato lo strumento di monitoraggio ambientale nEMoS (nano Environmental Monitoring System) basato su componentistica low-cost e open hardware, utile per la valutazione del livello di comfort indoor realizzato seguendo l’approccio del cosiddetto Internet of Things, che ha consentito che il web passasse dalla visione statica (static pages web) degli anni 90 al web 2.0 (social networking web) fino a divenire web 3.0 (ubiquitous computing web) dei giorni nostri.

Con tale dicitura, utilizzata per la prima volta nel 2005 in un rapporto omonimo da parte dell’International Telecommunication Union (TCU), si individua oggi quella “ragnatela” di dispositivi interconnessi che interagiscono tra loro e con gli utenti e che ha un impatto potenziale in diverse aree espandendosi sempre più attraverso il lavoro sinergico tra i differenti campi del sapere. Proprio seguendo tale approccio, è stato previsto, nell’architettura hardware di nEMoS un modulo Wi-Fi che permette funzioni di condivisione delle informazioni mediante cloud server.
L’involucro del dispositivo nEMoS, realizzato in CAD 3D, è stato stampato adottando una tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) che prevede il depositare di strati successivi di acido polilattico (PLA) a temperature superiori a 170 °C, partendo dallo strato inferiore.
 

 
Fig. 1. a) nEMoS, stazione di monitoraggio; b) termografia in fase di utilizzo

 

Per valutare il comportamento in opera del dispositivo, ed individuare eventuali errori strumentali sistematici, è stata effettuata una verifica mediante analisi termografica con l’ausilio di una telecamera all’infrarosso portatile, con sistema ottico sensibile alla radiazione infrarossa con lunghezza d’onda compresa tra i 2 e i 14 mm, campo in cui i materiali impiegati generalmente in elettronica irraggiano energia manifestando così il loro comportamento termico.
Tale sistema, per caratteristiche dimensionali, dotazione hardware e costo, trova largo campo di applicazione in diversi ambiti, per esempio nelle scuole, nel terziario o nel residenziale.
nEMoS è stato già impiegato ad esempio in uffici in cui si è reso necessario verificare le corrette condizioni di comfort termoigrometrico, visivo e di qualità dell’aria. 
 

L. Belussi, L. Danza, M. Ghellere, I. Meroni, F. Salamone
ITC-CNR, Istituto per le Tecnologie della Costruzione del Consiglio Nazionale delle Ricerche

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