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Smart Buildings: Tecnologie innovative di Controllo e...
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Smart Buildings: Tecnologie innovative di
Controllo e Risparmio Energetico
Ing. Idilio Ciuffarella
Amministratore Delegato
Delta Energy Systems Italy
10 novembre 2016
Key Energy - Ecomondo
Delta Confidential
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Smart Building: Definizione
È un edificio:
• Dotato di tecnologia innovativa che
permette controllo e gestione in
remoto dei dispositivi elettronici
• Mirato a ridurre l’impatto
ambientale attraverso la riduzione
e la gestione intelligente del
consumo di energia
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Smart Building: Drivers
Efficienza Energetica
Comfort
Sicurezza
Connettività
• Produzione energia rinnovabile e accumulo
• Condizionamento e ventilazione
• Illuminazione intelligente
• Ergonomia condizioni ambientali (luce, temperatura)
• Gestione automatica apparecchiature
• Controllo Accessi
• Antintrusione
• Antincendio ed altri allarmi
• Supervisione e telecontrollo locale e da remoto
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La Mission
Artefici di progetti di efficienza energetica e rilevanti
referenze per il mercato a livello internazionale 6
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Panoramica del Gruppo Delta
7,6 B$ Fatturato
CAGR: 34.3% 80k dipendenti nel Mondo
Fondato nel 1971
Leader mondiale per il Power
Supply Switching dal 2002
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Delta Italia Business SERVIZI
O&M
CONSULENZA
NOC
TRAINING
SERVIZI POST
VENDITA
INSTALLAZIONE
EFFICIENZA
ENERGETICA
SOLUZIONI INTEGRATE
Alimentazione
per telecomunicazioni
Eolico
Solare
Elettronica automobilistica
& Sistemi di ricarica per
veicoli elettrici
Illuminazione LED
Alimentatori
LED Display
PRODOTTI
Building
Automation
Controllo e
Monitoraggio
Energia
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CSR e Business
“Corporate Social Responsibility is the
continuing commitment by Business to contribute to economic development while improving the quality of life of the workforce and their families as well as of the
community and Society at large“
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Dinamica di mercato nell’introduzione delle
nuove tecnologie negli edifici
Uomo e Mercato
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Impatto Ambientale
Normativa Internazionale
Libero arbitrio degli utenti nella gestione individuale della luce
Interessi del consumatore di energia (risparmio energetico)
Piano Industriale del costruttore
CONCILIARE
Antropologia della Luce Antropologia dell’Edificio
Libero arbitrio degli utenti nella gestione individuale della luce, delle grandezze
termiche, elettriche, acustiche, ecc.
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Smart Cities:
Vantaggi
La gestione armonica ed integrata di
queste infrastrutture genera:
- Ottimizzazione dei servizi al cittadino
- Risparmio energetico
- Contenimento dei costi
- Miglioramento della qualità della vita
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Smart Cities:
Smart Buildings in Smart Grid
Passato: - Reti elettriche tradizionali - Impianti di generazione centralizzati - Energia agli utenti finali attraverso sistemi di trasmissione e distribuzione unidirezionali.
Futuro: - Sistema intelligente - Generazione distribuita dell’energia - Stoccaggio del surplus energetico - Funzionamento affidabile ed
adattabile ad un’utenza eterogenea
IL MONITORAGGIO
E’ UN MUST!
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Distribuzione capillare di sensori e Internet of Things
La tecnologia che costituisce la base degli Smart Buildings è conosciuta come Internet of Things (IoT). Questa è una rete globale utilizzata per interconnettere oggetti o
dispositivi che sono in grado di generare e condividere i dati.
Negli Smart Buildings, l’Internet of Things migliora la capacità di sviluppo del Building Energy Management Systems (BEMS) per ottimizzare l'utilizzo di energia.
Smart Cities:
Smart Buildings e IoT
IoT per rendere gli edifici e le città «Smart». Driver principale per lo sviluppo degli Smart Buildings.
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Smart Cities:
Smart Buildings e IoT, il cambiamento
Controllo Manuale
Componenti intelligenti ed interagenti
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Smart Building & Smart Cities
Nelle “Smart Cities” la qualità e l’interattività dei servizi urbani è migliore, i costi sono ridotti e l’ambientale è tutelato
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Mercato degli Smart Buildings: Leva 1
La vetustà del patrimonio edilizio e l’obsolescenza delle sue componenti il 55% delle abitazioni in Italia insiste su edifici di oltre 40 anni; la medesima quota sale al 70% nelle città di media dimensione e al 76% nelle città metropolitane
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Mercato degli Smart Buildings: Leva 2 Fame Energetica: In Italia c’è un continuo aumento del prezzo dell'energia elettrica per il consumatore domestico
Condizioni economiche di fornitura per una famiglia con 3 kW di potenza impegnata e 2.700 kWh di consumo annuo in c€/kWh
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Il Governo Italiano ha introdotto specifici incentivi per gli interventi di miglioramento
dell’Efficienza Energetica delle infrastrutture basati sull’applicazione delle Direttive
Europee:
1) Certificati Bianchi: Incentivo associato ad uno specifico risparmio energetico
ottenuto che viene certificato dal GSE.
2) Conto Termico: Incentivo Economico associato ad interventi di Efficientamento
Energetico sugli impianti termici di durata da 1 a 5 anni.
3) Detrazione fiscale IRPEF del 50-65%
dell’investimento di efficientamento
energetico in 10 anni per utenti privati.
4) Super Ammortamento del 140% per
investimenti in Efficienza Energetica a
beneficio delle aziende per 10 anni.
Mercato degli Smart Buildings: Leva 3
Necessità di monitoraggio di qualità pena mancato rilascio dei Certificati Bianchi da parte del GSE
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Scopo dello Smart Building
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BEMS
BACS
Energy Conversion & Storage
Lighting Control & Retrofit
Renewable Energy & Application
Maintenance Service Management
Security & Access control
Water Management
Networking
Safety
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Smart Buildings:
Net-zero Energy Building
Illuminazione Esterna Intelligente
Progettazione
dell’Involucro Edilizio Recupero Acque
Meteoriche
Impianto
Fotovoltaico
Impianto di Climatizzazione
Smart
- Sistema a Pompa di Calore
- Terminali Intelligenti per
Riscaldamento/Raffreddamento
- Motori a frequenza variabile
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Smart Buildings: Peculiarità
Uno Smart Building implementa una Piattaforma di Controllo capace di gestire le
infrastrutture in esso contenute, con particolare riferimento a:
• Sistema di Generazione dell’Energia
• Impianto di Climatizzazione
• Sistema di Recupero dell’Acqua Piovana
• Impianto di Controllo Accessi
• Gestione dell’Illuminazione
• Impianto Ascensori
• Energy Management
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Per rispettare i criteri di progettazione Net Zero, un edificio tipicamente deve essere
alimentato da un Impianto Fotovoltaico realizzato con Inverter Solari
(attualmente la conversione energetica arriva a 98.5%).
L’impianto produrrà l’energia elettrica necessaria al funzionamento dell’Edificio.
Smart Buildings:
Generazione Alternativa dell’Energia
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Smart Buildings:
Condizionamento Innovativo
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Il sistema di condizionamento geotermico genera un sensibile risparmio energetico
(60% rispetto alle tecnologie tradizionali).
Una pompa di calore viene connessa ad un condotto chiuso di tubi situato a diversi metri di
profondità. Il calore è scambiato con il sottosuolo per aumentare l’efficienza del sistema.
L’impianto è collegato ad un sistema radiante di tubi installati a pavimento ed a controsoffitto che
sfrutta l’acqua in circolazione per il condizionamento dell’edificio.
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Smart Buildings:
Recupero dell’Acqua Piovana
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Per ottimizzare al massimo l’utilizzo delle risorse,
è possibile progettare un sistema di recupero delle acque meteoriche che permette di
destinare l’acqua raccolta per l’irrigazione.
L’acqua non utilizzata è convogliata in un corso d’acqua esistente.
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Smart Buildings: Controllo Accessi
Sistema intelligente di Videosorveglianza e Controllo Accessi centralizzato che
garantisce la totale sicurezza dell’infrastruttura.
Basandosi su componenti ad elevato contenuto tecnologico il Sistema migliora la
sicurezza ed il benessere dei lavoratori.
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Smart Buildings: Controllo Luce
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Associando la luce artificiale a quella proveniente dell’esterno si ottiene un aumento
del comfort visivo. Diminuisce il grado di abbagliamento, aumenta l’uniformità
globale della luce e si rispetta il Ciclo Circadiano (giorno/notte) dell’individuo.
Attraverso i sensori è possibile ottenere un risparmio energetico tra il 50% ed il 75%.
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Smart Buildings: Controllo
Ascensori
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Apposite Unità di Rigenerazione per trasformare Energia Potenziale in Energia
Elettrica durante il funzionamento e le fasi di frenata degli ascensori.
Questo accorgimento permette dei risparmi energetici del 15~30%.
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Smart Buildings: Gestione
dell’Energia
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La piattaforma di gestione dell’edificio cloud-based
permette di monitorare e gestire i consumi energetici dell’infrastruttura.
Mediante evoluti algoritmi di calcolo è possibile gestire i flussi energetici interni
per minimizzare i consumi e massimizzare l’efficienza delle prestazioni.
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Infrastruttura di controllo pensata per il risparmio energetico compatibile con:
• Metodologia LEED per il Risparmio Energetico
• Criteri di progettazione Net-Zero Energy Building
Soluzioni per Automazione degli edifici
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La LEED è certificazione volontaria sviluppata dalla U.S. Green Building Council
applicabile a qualsiasi tipo di edificio prende in esame il ciclo di vita dell’edificio stesso.
Valuta le prestazioni in termini di:
• Risparmio energetico ed idrico
• Riduzione delle emissioni di CO2
• Qualità ecologica degli interni
• Materiali e le risorse impiegate
• Progetto
Il sistema si basa sull’attribuzione di ‘crediti’ per ciascun requisito
Certificazione LEED:
Lo standard del Futuro
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Building Energy Management System
BEMS: Definizione
Si tratta di un sistema di gestione automatizzata dell’Energia
che, se applicata agli edifici, permette di
ottimizzarne i consumi energetici
controllando, monitorando e gestendo efficacemente l’uso dell’Energia.
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Il Progetto
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Obiettivo:
• Risparmio annuo 12%
• Payback Time < 2 anni
Il sistema di Supervisione controlla i seguenti Impianti :
• Centrale Frigorifera
• Centrale Termica Elettropompe
• Unità di Trattamento Aria
• Estrattori
• Fan Coil
• Impianti di Raffreddamento
• Sale Dati e Stazioni di Energia
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Le principali funzioni implementate
• Gestione centrale frigorifera con unità in parallelo
• Programma di avviamento ottimizzato
• Programma di arresto ottimizzato
• Ventilazione notturna
• Ciclo notturno
• Arresto ciclico
• Controllo d'entalpia
• Banda ad energia zero
• Riassetto del carico
La Strategia Tecnica
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BEMS Architectura del Sistema
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L-Web
Building
Management
System
Sistema di
Supervisione
Loytec
Rilevazione
Incendi Controllo
Ambiente
Illuminazione Sistema di
Climatizzazione
Sensor, Attuatori,
Contatori
Consumo Energetico
e Monitoraggio degli
apparati dai punti di
controllo
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L-Web
Building
Managemen
t System
Delta
Energy
Online
System
BESS and PCS
PV System EV
Charging
LED Street
Light
BACS
Integrazione prodotti all’interno del BEMS tramite unico sistema di management
BEMS e integrazione di differenti
tecnologie dei sistemi di controllo
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Architettura BEMS Ante BEMS
Chiller
AHU
HVAC
System
TLC
Room
Heat Generator
Fan Coil
REMOTE SUPERVISION
IN
OUT
ALARM CONNECTION POINT
Post BEMS
DDC+I/O
DDC+I/O
DDC+I/O
DDC+I/O
IoT
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Mobile Device Workstation
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Sistema di Supervisione
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Il Sistema di
Supervisione raccoglie
i dati provenienti dal
sistema su base Cloud
e genera un’analisi
dettagliata dei
parametri energetici
dell’edificio.
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Risultati del Progetto
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Start up e inizio monitoraggio
prestazioni:
15 Sett 2016
Saving >> Target del 12%
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Sistema di Supervisione
Tutti parametri configurati possono essere monitorati in tempo reale.
Tutte le aree del fabbricato sono visualizzabili, su PC o dispositivi mobili, e gestibili mediante lay-out schematici.
Delta Confidential
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Case Study: Sistema di
Supervisione La piattaforma presenta un efficiente
Sistema di Gestione degli Allarmi e Registro degli Eventi
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Case Study: Sistema di
Supervisione
L’applicativo permette l’utilizzo di un Sistema di Scheduling per la programmazione e gestione dell’occupazione del singolo ambiente, utilizzabile con un’interfaccia semplice ed intuitiva.
Delta Confidential
Smart Building & Smart Working
Smart
Building
Antropologia
dell’Edificio
Tecnologica Culturale
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Delta Confidential
Smart Working
Coniuga due necessità
fondamentali:
- l’abbattimento dei costi legati
alla produttività
- un approccio più flessibile al
lavoro e alla sua organizzazione
E’ una riorganizzazione del lavoro che fa leva sulle nuove tecnologie, al fine di
permettere il superamento di limiti fisici e temporali
I benefici sono sia per l’Impresa che per il Capitale Umano 53
Delta Confidential
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“La nuova economia che immaginiamo, contribuisce al progresso materiale e accompagna
l’individuo mentre perfeziona la propria personalità e le proprie vocazioni. E tuttavia non impedisce di
volgere l’animo verso una meta più alta, non un fine individuale o un profitto personale, ma un
contributo alla vita di tutti sul cammino della civiltà.”
Adriano Olivetti, Le Fabbriche di Bene
Ritorno alle origini
Smarter, greener, together
Ing. Idilio Ciuffarella
Amministratore Delegato
Delta Energy Systems (Italy)
www.deltaww.com - www.delta-emea.com
P.zza Grazioli, 18 - 00186 - Roma
T +39 06 69941209