Case History — Dettagli
Riqualificazione dell'impianto termico della Palazzina Uffici Mondo Spa
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La situazione ante intervento
L'impresa Mondo Spa ha commissionato a Regula una riqualificazione degli impianti termici della loro palazzina uffici. L'edificio, costruito negli anni '80, presentava un sistema di climatizzazione idronico, alimentato da caldaie a vapore, collegate a un sistema di ventilconvettori e radiatori, e un gruppo frigorifero ormai obsoleto il cui funzionamento era molto problematico e perlopiù utilizzava un gas refrigerante vietato dal 2015.
L'obiettivo dell'intervento, stabilito in accordo con il committente, era di migliorare l'efficienza energetica, ridurre l’esborso economico di approvvigionamento energetico, ridurre i costi di gestione e infine di garantire un comfort ottimale negli ambienti di lavoro.
Sono state individuate alcune criticità, tra le quali la bassa efficienza del sistema di generazione del calore a vapore e le dispersioni energetiche lungo le tubazioni. Inoltre, i ventilconvettori risultavano datati e incapaci di garantire un comfort adeguato.
Inizialmente, sono stati installati molteplici misuratori di calore a ultrasuoni per raccogliere i dati necessari per identificare la "firma energetica" dell'edificio e le modalità di regolazione degli impianti termici.
Una volta ben chiaro come e dove si sprecava energia, è stato possibile progettare il sistema energetico più efficiente specifico per le esigenze del cliente.
Interventi effettuati
Il generatore di vapore è stato sostituito con 2 pompe di calore elettriche aria-acqua ad alta temperatura Aermec NRK0700°H°A°°°01 e NRK0600°H°E°°°01, due modelli reversibili che hanno sostituito, tra le varie componenti, anche il vecchio gruppo frigo, poiché sono capaci di fornire sia riscaldamento, sia raffreddamento.
Questi modelli riescono, in funzionamento invernale, a produrre acqua calda fino a 65°C e di operare anche con temperature dell’aria esterna fino a -20°C. Sono dotate di compressori scroll con iniezione di vapore, ventilatori assiali e scambiatore a piastre.
Le due macchine forniscono 148,9 kW – 115,1 kW in raffrescamento con fluido termovettore a 7° in uscita e temperatura ambiente di 35°C, mentre forniscono 136 kW – 132 kW in riscaldamento per temperature del fluido termovettore in uscita pari a 65° e temperatura esterna di -10°C, condizioni piuttosto spinte per una pompa di calore.
Il coefficiente di effetto utile stagionale oscilla attorno al 3,2 – 3,6, un valore di tutto rispetto per delle PDC aria -acqua.
Sono stati inoltre sostituiti anche il collettore esistente e i circolatori con dei dispositivi a inverter, tutti i ventilconvettori datati con modelli a 4 ranghi e termostati incorporati allo scopo di ridurre le temperature di esercizio, migliorando così l'efficienza complessiva del sistema.
La sostituzione dei generatori a gas naturale con pompe di calore ha beneficiato degli incentivi del "Conto Termico", per un importo di circa 10.500€/anno per 5 anni.
Sistema di controllo e automazione
Nel costante sforzo di rendere gli edifici più sostenibili ed efficienti, l'implementazione di sistemi avanzati di monitoraggio e controllo gioca un ruolo cruciale poiché permetto di massimizzare l'efficienza energetica, garantendo al contempo un controllo intelligente e dinamico degli impianti.
Il fulcro di questa architettura utilizzata è il Gateway/RTU, il cervello del sistema che coordina le attività tra il livello di campo e il livello di controllo. Un network di sensori wireless di umidità e temperatura è distribuito strategicamente per fornire dati in tempo reale, creando una mappa dettagliata dei parametri operativi.
L'interfaccia uomo-macchina (HMI) offre un'esperienza utente intuitiva, permettendo un controllo efficiente e la visualizzazione immediata dei dati. La connessione remota tramite VPN è fondamentale per garantire l'accesso sicuro e flessibile al sistema da posizioni remote, mentre la connessione LAN con failover su WiFi locale e GSM con connessione IoT assicura una connettività robusta e affidabile.
I parametri misurati attraverso questo sistema sono gli elementi chiave per una buona gestione dell'efficienza energetica:
Il sistema non si limita al controllo basilare On/Off. Al contrario, offre un controllo fine su elementi chiave come le Pompe di Calore (PDC), circolatori, ventilconvettori. Sono controllati pure le temperature di mandata delle PDC, le portate dei circolatori e i miscelatrici anticondensa. Questo livello di controllo avanzato si traduce in una gestione più precisa e mirata degli impianti.
È stato scelto per lo schedulatore On/Off un approccio temporizzato che regola l'accensione e lo spegnimento automatico dell'impianto su base settimanale. Ciò non solo contribuisce a garantire il comfort desiderato, ma ottimizza anche i consumi energetici, riducendo gli sprechi.
Il cuore pulsante di questa architettura è il sistema di controllo remoto basato sull'Intelligenza Artificiale. Utilizzando algoritmi avanzati, questo sistema calcola automaticamente i tempi di preaccensione dell'impianto. Si adatta dinamicamente alle variazioni del volume di occupazione dell'edificio e alle condizioni esterne, garantendo un'ottimizzazione continua e intelligente dei consumi energetici.
Il sistema di monitoraggio e controllo implementato rappresenta un’evoluzione della gestione energetica degli edifici, così più sostenibili e intelligenti. L'integrazione di tecnologie innovative non solo consente il monitoraggio dettagliato, ma fornisce anche un controllo intelligente che si adatta dinamicamente alle esigenze dell'ambiente e degli occupanti.
Lo stesso identico intervento è stato svolto anche nello showroom che necessita di potenza termica e frigorifera della palazzina uffici. Nel complesso quindi si sono installate in totale 4 pompe di calore.
L'impresa Mondo Spa ha commissionato a Regula una riqualificazione degli impianti termici della loro palazzina uffici. L'edificio, costruito negli anni '80, presentava un sistema di climatizzazione idronico, alimentato da caldaie a vapore, collegate a un sistema di ventilconvettori e radiatori, e un gruppo frigorifero ormai obsoleto il cui funzionamento era molto problematico e perlopiù utilizzava un gas refrigerante vietato dal 2015.
L'obiettivo dell'intervento, stabilito in accordo con il committente, era di migliorare l'efficienza energetica, ridurre l’esborso economico di approvvigionamento energetico, ridurre i costi di gestione e infine di garantire un comfort ottimale negli ambienti di lavoro.
Sono state individuate alcune criticità, tra le quali la bassa efficienza del sistema di generazione del calore a vapore e le dispersioni energetiche lungo le tubazioni. Inoltre, i ventilconvettori risultavano datati e incapaci di garantire un comfort adeguato.
Inizialmente, sono stati installati molteplici misuratori di calore a ultrasuoni per raccogliere i dati necessari per identificare la "firma energetica" dell'edificio e le modalità di regolazione degli impianti termici.
Una volta ben chiaro come e dove si sprecava energia, è stato possibile progettare il sistema energetico più efficiente specifico per le esigenze del cliente.
Interventi effettuati
Il generatore di vapore è stato sostituito con 2 pompe di calore elettriche aria-acqua ad alta temperatura Aermec NRK0700°H°A°°°01 e NRK0600°H°E°°°01, due modelli reversibili che hanno sostituito, tra le varie componenti, anche il vecchio gruppo frigo, poiché sono capaci di fornire sia riscaldamento, sia raffreddamento.
Questi modelli riescono, in funzionamento invernale, a produrre acqua calda fino a 65°C e di operare anche con temperature dell’aria esterna fino a -20°C. Sono dotate di compressori scroll con iniezione di vapore, ventilatori assiali e scambiatore a piastre.
Le due macchine forniscono 148,9 kW – 115,1 kW in raffrescamento con fluido termovettore a 7° in uscita e temperatura ambiente di 35°C, mentre forniscono 136 kW – 132 kW in riscaldamento per temperature del fluido termovettore in uscita pari a 65° e temperatura esterna di -10°C, condizioni piuttosto spinte per una pompa di calore.
Il coefficiente di effetto utile stagionale oscilla attorno al 3,2 – 3,6, un valore di tutto rispetto per delle PDC aria -acqua.
Sono stati inoltre sostituiti anche il collettore esistente e i circolatori con dei dispositivi a inverter, tutti i ventilconvettori datati con modelli a 4 ranghi e termostati incorporati allo scopo di ridurre le temperature di esercizio, migliorando così l'efficienza complessiva del sistema.
La sostituzione dei generatori a gas naturale con pompe di calore ha beneficiato degli incentivi del "Conto Termico", per un importo di circa 10.500€/anno per 5 anni.
Sistema di controllo e automazione
Nel costante sforzo di rendere gli edifici più sostenibili ed efficienti, l'implementazione di sistemi avanzati di monitoraggio e controllo gioca un ruolo cruciale poiché permetto di massimizzare l'efficienza energetica, garantendo al contempo un controllo intelligente e dinamico degli impianti.
Il fulcro di questa architettura utilizzata è il Gateway/RTU, il cervello del sistema che coordina le attività tra il livello di campo e il livello di controllo. Un network di sensori wireless di umidità e temperatura è distribuito strategicamente per fornire dati in tempo reale, creando una mappa dettagliata dei parametri operativi.
L'interfaccia uomo-macchina (HMI) offre un'esperienza utente intuitiva, permettendo un controllo efficiente e la visualizzazione immediata dei dati. La connessione remota tramite VPN è fondamentale per garantire l'accesso sicuro e flessibile al sistema da posizioni remote, mentre la connessione LAN con failover su WiFi locale e GSM con connessione IoT assicura una connettività robusta e affidabile.
I parametri misurati attraverso questo sistema sono gli elementi chiave per una buona gestione dell'efficienza energetica:
- Energia elettrica consumata
- Energia termica prodotta
- Temperature dei fluidi
- Portate
- Temperature negli uffici e umidità all'esterno
Il sistema non si limita al controllo basilare On/Off. Al contrario, offre un controllo fine su elementi chiave come le Pompe di Calore (PDC), circolatori, ventilconvettori. Sono controllati pure le temperature di mandata delle PDC, le portate dei circolatori e i miscelatrici anticondensa. Questo livello di controllo avanzato si traduce in una gestione più precisa e mirata degli impianti.
È stato scelto per lo schedulatore On/Off un approccio temporizzato che regola l'accensione e lo spegnimento automatico dell'impianto su base settimanale. Ciò non solo contribuisce a garantire il comfort desiderato, ma ottimizza anche i consumi energetici, riducendo gli sprechi.
Il cuore pulsante di questa architettura è il sistema di controllo remoto basato sull'Intelligenza Artificiale. Utilizzando algoritmi avanzati, questo sistema calcola automaticamente i tempi di preaccensione dell'impianto. Si adatta dinamicamente alle variazioni del volume di occupazione dell'edificio e alle condizioni esterne, garantendo un'ottimizzazione continua e intelligente dei consumi energetici.
Il sistema di monitoraggio e controllo implementato rappresenta un’evoluzione della gestione energetica degli edifici, così più sostenibili e intelligenti. L'integrazione di tecnologie innovative non solo consente il monitoraggio dettagliato, ma fornisce anche un controllo intelligente che si adatta dinamicamente alle esigenze dell'ambiente e degli occupanti.
Lo stesso identico intervento è stato svolto anche nello showroom che necessita di potenza termica e frigorifera della palazzina uffici. Nel complesso quindi si sono installate in totale 4 pompe di calore.