La innovación es crecimiento, tanto de producto como de cultura de empresa
En esta perspectiva se ha concebido el nuevo centro de investigación, como corazón rojo del estudio y la experimentación de productos existentes y de nueva creación.
Dada la gran importancia de las energías alternativas en términos de responsabilidad social y ampliación de oportunidades de mercado, Caleffi ha decidido dedicar su nuevo laboratorio al desarrollo de componentes para plantas solares térmicas y geotérmicas, utilizando además la energía producida para abastecer una parte de los servicios del edificio.
Entre las actividades del centro destacan los estudios para aportar mejoras a los productos ya en catálogo y los ensayos de componentes de serie con el objetivo primario del ahorro de energía y de obtener la máxima calidad.
A la voluntad de mirar al futuro se añade la necesidad contingente: recopilar en un único lugar específico y compartido, las experiencias y los resultados de los pequeños laboratorios situados en las plantas de producción, con el fin de optimizar la utilización del instrumental y las competencias disponibles.
Un cubo en el que la solidez de la empresa se conjuga con la ciencia de la investigación, un símbolo que encierra la esencia del compromiso de Caleffi: la mejora continua.
23 de febrero de 2012 - Horas 12:11
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Centro de investigación
Galería fotográfica  0.42 MB Brochure del Centro de investigación El sistema de climatización está dividido en dos partes:
La tipología de sistemas con bomba de calor alimentados por sondas geotérmicas es algo aún prematuro en el territorio regional. A diferencia de lo que ocurre en otros países (Suiza, Alemania, Francia y países escandinavos) donde la geotermia está difundida en todas sus variantes, en el territorio regional ha empezado a difundirse tan sólo desde hace pocos años. La realización de dos sistemas pilotos que representan las dos tipologías de sistemas principales presenta múltiples ventajas:
El aspecto relativo a la prueba se dirige a los ingenieros de termotecnia y a los instaladores (se muestran aún muy reticentes respecto de esta tecnología) para poder demostrar a nivel experimental la eficacia y el ahorro energético que dichos sistemas comportan. De esta forma se podría apostar por la realización de sistemas geotérmicos de los que, actualmente, se cuentan pocos centenares en el territorio regional. El segundo aspecto implica un posible desarrollo para la producción interna Caleffi, como ya está sucediendo en modo importante para los componentes de las instalaciones solares térmicas. DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA El Centro de Investigación se desarrolla a dos niveles que climatizar y se indica su consumo total para la calefacción:
SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DEL FLUIDO CALOPORTADOR TÉRMICO La distribución del fluido caloportador térmico y, por consiguiente, la calefacción / el acondicionamiento de los varios ambientes se producirá mediante diferentes tipos de distribuidores que presentan las siguientes características de tipología:
Modelo 1: - Emplazamiento en el techo - Potencia de calefacción med.: 3450 W (Diferencial térmico fluido en entrada 70°C/60°C) - Potencia de calefacción med.: 1725 W (Diferencial térmico fluido en entrada 45°C/40°C) - Caudal de agua para calefacción: 300 l/h - Potencia de refrigeración med.: 1700 W - Caudal de agua para refrigeración: 300 l/h - Caudal de aire máx.: 680 mc/h - Caudal de aire de renovación: 100 mc/h Modelo 2: - Emplazamiento en el techo - Potencia de calefacción med.: 3200 W (Diferencial térmico fluido en entrada 70°C/60°C) - Potencia de calefacción med.: 1600 W (Diferencial térmico fluido en entrada 45°C/40°C) - Caudal de agua para calefacción: 300 l/h - Potencia de refrigeración med: 3170 W - Caudal de agua para refrigeración: 600 l/h - Caudal de aire máx.: 680 mc/h - Caudal de aire de renovación: 100 mc/h Modelo 3: - Emplazamiento en el suelo - Potencia de calefacción med.: 6415 W (Diferencial térmico fluido en entrada 70°C/60°C) - Potencia de calefacción med.: 3100 W (Diferencial térmico fluido en entrada 45°C/40°C) - Caudal de agua para calefacción: 686 l/h - Potencia de refrigeración med.: 2800 W - Caudal de agua para refrigeración: 535 l/h - Caudal de aire máx.: 600 mc/h La subdivisión de los fan coils en los diferentes ambientes con las potencias térmicas distribuidas es la siguiente:
Lista de ambientes con superficies y potencia nec. Calefacción bajo/primer piso Centro de investigación Caleffi S.p.A. SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DEL FLUIDO CALOPORTADOR TÉRMICO El sistema se ha concebido con 4 tubos para proporcionar buenas condiciones climáticas también en las temporadas intermedias, resulta que en diversos ambientes de prueba se generará calor debido a los tests en una cantidad que demanda el funcionamiento de la refrigeración también en los meses invernales. Considerando las necesidades térmicas se ha optado por una bomba de calor con las siguientes características:
Como dijimos antes se contempla una segunda bomba de calor con una potencia térmica de 8 kW (potencia térmica necesaria para una vivienda individual de dimensiones medianas) y un caudal de agua en el condensador de 1,4 mc/h, alimentado alternativamente con los siguientes sistemas de agua/tierra: Sonda N°1: circuito primario constituido por dos sondas con captación vertical y profundidad media de 85m (potencia específica 45 W/m) Sonda N°2: circuito primario constituido por sondas de captación horizontales para una extensión de 220 m2 aproximadamente. Estas dos bombas se utilizarán para tests y demostraciones pero su producción de fluido caloportador podrá utilizarse para integrar la bomba primaria, de hecho alimentarán mediante un colector, un depósito de 1000 l con la función de volante térmico. La intervención se divide en dos partes:
El agua sanitaria para aplicaciones marginales a nivel industrial (servicios tales como comedores y vestuarios) puede producirse a partir de una fuente renovable con lo que no se usa de esta forma la fuente de energía térmica principal (caldera de grandes dimensiones), que puede apagarse durante el período veraniego, con lo que se evitan encendidos o apagados inútiles que podrían comprometer el funcionamiento correcto de ésta; de hecho las centrales térmicas en un establecimiento, suelen tener una determinada antigüedad, por lo que no presentan el componente de modularidad apto para producir pequeñas cantidades de agua sanitaria para estas utilizaciones. Para hacer frente a la variabilidad de la fuente térmica (sol) se podría instalar una caldera más pequeña pero con rendimientos seguramente superiores de funcionamiento. La tipología de instalaciones solares térmicas está experimentando una fuerte expansión en Italia gracias también a las nuevas normativas. La posibilidad de probar los paneles individuales y verificar la eficacia de éstos y poder también desarrollar todos los componentes relativos puede dar cabida al desarrollo de nuevos productos y a la mejora de los existentes. También en este caso el aspecto de prueba se dirige a los ingenieros de termotecnia y a los instaladores para poder demostrar a nivel experimental la eficacia y el ahorro energético de estas instalaciones. SITUACIÓN PRE-EXISTENTE LA INSTALACIÓN DE LOS PANELES El agua caliente necesaria se producía con un intercambiador de placas y un acumulador conectados con la central térmica del establecimiento. Por las grandes dimensiones de la caldera, la producción de agua caliente sanitaria comportaba un funcionamiento interrumpido y perjudicial para las mismas calderas durante el verano. CÁLCULO DE LA POTENCIA TÉRMICA NECESARIA PARA EL AGUA CALIENTE SANITARIA Los servicios abastecidos son los vestuarios del establecimiento y la cocina del comedor Caleffi; el caudal de agua caliente sanitaria en los horarios de utilización es el siguiente: 4,3 l/s. El calor necesario para calentar dicho consumo de agua es el siguiente: QT=C x (Tu - Tf) Donde:C = consumo de agua caliente en el período de punta QT = calor necesario para calentar el agua en el período de punta [kcal] Tu = temperatura de utilización agua caliente Tf = temperatura de utilización agua fría Considerando el número de servicios y los consumos de los mismos, el calor acumulado para satisfacer las exigencias en el período más desfavorecido es: QT= 84.750 kcal DIMENSIONAMIENTO PANELES SOLARES Para el calor producido por los paneles solares se puede establecer un promedio de 500 kcal/l por cada m2 de panel instalado. Por problemas de dimensiones, en la cubierta se situarán 12 paneles con una superficie de 2 m2 aproximadamente cada uno y divididos en dos instalaciones. Considerando que las horas de sol medias anuales son alrededor de 7,5 h (de las 9.30 a las 17.00) la potencia térmica total suministrada por los paneles será: QPS = 500 x 12 x 2 x 7,5 = 90.000 kcal El calor producido por los paneles en el período medio es suficiente para satisfacer el consumo térmico de agua sanitaria. Si consideramos los días con una aportación nula, se habrá de contemplar una aportación de calor de la caldera. Los acumuladores se dimensionarán por consiguiente con un intercambiador doble (serpentín de intercambio con los paneles solares y serpentín de intercambio con la caldera) con las mismas superficies. El tamaño de la instalación fotovoltaica y, por consiguiente, su potencia nominal ha debe elegirse en base a las exigencias del servicio, en base a los consumos eléctricos del mismo servicio y en función de los espacios disponibles y de las condiciones de radiación solar del lugar de instalación del sistema. El consumo medio anual de 6.000.000 de kWh aproximadamente del establecimiento, es claramente superior a la capacidad de producción de la instalación fotovoltaica. El establecimiento presenta un consumo de energía eléctrica reactiva importante por lo que se aconseja realizar un análisis de red para permitir el funcionamiento correcto de la instalación fotovoltaica. La instalación está dirigida a las funciones de estudio de investigaciones sobre la aplicación fotovoltaica, la energía producida se utilizará principalmente en el centro de investigación (autoconsumo). Por el espacio de instalación disponible se ha elegido un sistema que produce alrededor de 19 kWp. Criterio de estimación de la energía producida La energía generada depende:
Lugar de instalación La disponibilidad de la fuente solar para el lugar de instalación se verifica con los datos “UNI 10349”, relativos a los valores diarios medios mensuales de la radiación solar en el plano horizontal. Para la localidad, sede de la intervención, o sea el municipio de FONTANETO D’AGOGNA (NO) con una una latitud de 45.6439 °, longitud de 8.4836 ° y altitud de 260 m.s.n.m.m., los valores diarios medios mensuales de la radiación solar en el plano horizontal estimados son:
Fuente de los datos: UNI 10349 Por consiguiente, los valores de la radiación solar anual en el plano horizontal son: Radiación solar media anual en el plano horizontal [kWh/m²] Anual: 1 324.04 Fuente de los datos: UNI 10349 Al no disponer en la localidad sede de la instalación, de valores directos, se han estimado los mismos mediante el procedimiento de la UNI 10349, o sea mediante una media calculada respecto a la latitud de los valores de radiación relativos a dos localidades de referencia elegidas en base a criterios de cercanía y de pertenencia al mismo espacio geográfico. La localidad de referencia N° 1 es VERBANIA con una latitud de 45.9253, longitud de 8.5500 y altitud de 197 m.s.n.m.m.. Radiación diaria media mensual en el plano horizontal [MJ/m²]
Fuente de los datos: UNI 10349 La localidad de referencia N° 2 es NOVARA con una latitud de 45.4497, longitud de 8.6203 y altitud de 159 m.s.n.m.m.. Radiación diaria media mensual en el plano horizontal [MJ/m²]
Fuente de los datos: UNI 10349 Sombras El generador fotovoltaico se instalará en el tejado plano del edificio Centro de Investigación. Los efectos de protección por parte de volúmenes en el horizonte, debidos a elementos naturales (relieves, árboles) o artificiales (edificios) determinan la reducción de las aportaciones solares y el tiempo de amortización de la inversión. Por las distancias mantenidas entre los elementos artificiales en el lugar de instalación, el coeficiente de sombra, función de la morfología del lugar, es: 1.00. Debajo se puede bajar el diagrama solar para el municipio de FONTANETO D’AGOGNA: Exposición de los módulos El sistema se ha realizado en la cobertura plana del edificio que alberga el Centro de Investigación. Los espacios dedicados a la instalación de los módulos fotovoltaicos se han determinado considerando los espacios disponibles y las zonas de sombra generadas por estructuras de construcción e instalaciones existentes. Las zonas ocupadas por los módulos aparecen indicadas en detalle en las tablas gráficas adjuntas. Las líneas se han compuesto en filas formadas por dos módulos superpuestos verticalmente. Para la colocación de los módulos fotovoltaicos, se ha instalado una estructura de soporte con la función doble de soporte de los módulos y para obtener la inclinación óptima de los módulos. La estructura está compuesta por caballetes de acero galvanizado o de acero inoxidable y por corrientes sobre las que se fijarán los módulos fotovoltaicos mediante accesorios específicos también de acero galvanizado o inoxidable. Los caballetes de la estructura se han fijado en las lastras apoyadas en la misma cobertura. Por la exigencia de respetar el DM (Decreto ministerial italiano) del 19.02. 07 para la aplicación de las tarifas de incentivo, se ha buscado en la tipología de instalación el nivel de integración arquitectónica parcial. Por la instalación de los módulos fotovoltaicos en tejado plano con balaustrada perimétrica, la altura máxima, relativa al eje mediano de la fila con mayor inclinación no sobresale más de la mitad que la porción más baja del elemento perimétrico. En base a las mediciones de los elementos y de las verificaciones gráficas, el ángulo de tilt máximo aplicable a la fila más desfavorecida no podrá superar los 18°. El lugar de instalación, los espacios disponibles, los basamentos preparados de soporte, las sombras recíprocas y la altura de la balaustrada perimétrica han limitado el emplazamiento de los módulos en cuanto a orientación (Azimut) e inclinación (Tilt). Configuración de los campos fotovoltaicos Los módulos están conectados entre ellos para formar líneas que, a su vez, componen subcampos y campos fotovoltaicos. Cada campo depende, previa interposición de cajas de conexión y sistema de seccionamiento, de un inverter. Los campos se han configurado en base al esquema siguiente: CAMPO 1
CAMPO 2
CAMPO 3
CAMPO 4
Para cumplir la demanda de la DK 5940, art. 5.2, sobre los criterios de conexión de instalaciones de producción con la red BT, se ha contemplado una conexión trifásica para distribuir las potencias sin diferencias superiores a los 6 kW entre las tres fases, compuesta de la siguiente forma:
Características de la instalación fotovoltaica Módulos fotovoltaicos Las instalaciones fotovoltaicas se han realizado con componentes que aseguran el respeto de las condiciones indicadas en el anexo 1 del DM (Decreto ministerial italiano) del 19.02.2007. Los módulos fotovoltaicos han sido probados y verificados por laboratorios acreditados mediante pruebas específicas necesarias para la verificación de los módulos en cumplimiento de la normativa UNI CEI EN ISO/IEC 17025. Dichos laboratorios están acreditados EA (European Accreditation Agreement) o mantienen acuerdos de mutuo reconocimiento con EA. Los módulos solares fotovoltaicos instalados son del tipo Helios Technology HT 225P con células de silicio policristalino con las siguientes características: • Potencia máxima Pmáx 225 W ± 3% • Voc (voltaje en circuito abierto) 37,00 V • Vmpp (optimum operating voltage) 29,20 V • Isc (short circuit current) 8,20 A • Impp (Optimum operating current) 7,71 A Inverter Son los aparatos adoptados para la conversión CC / CA. Cada inverter es de conmutación forzada con modulación por anchura de pulsos (PWM - Pulse With Modulation), puede funcionar completamente en automático y contiene en su interior uno o varios seguidores del punto de máxima potencia del generador fotovoltaico (MPPT - Maximum Power Point Traker) y el dispositivo de interfaz de red (según la norma CEI 11-20) que contiene las protecciones lado CA (interrumpe la introducción de corriente cuando la tensión o la frecuencia de la corriente introducida difieren de las de la red por encima de los límites aceptados por la normativa vigente o cuando se aísla un ramal de red a la que está conectado el inverter). Los aparatos son idóneos para la colocación en ambientes internos. Características generales de los aparatos:
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: Fronius IG 40 Lado c.c.
Tensión solar; corriente solar; tensión de red; corriente de red; frecuencia de red; potencia activa generada hacia la red; energía neta suministrada a la red (energía ahorrada); temperatura interna en el inverter. Los mismos parámetros se miden a través de un puerto RS-485. Fronius IG 60 HV Lado c.c.
Tensión solar; corriente solar; tensión de red; corriente de red; frecuencia de red; potencia activa generada hacia la red; energía neta suministrada a la red (energía ahorrada); temperatura interna en el inverter. Los mismos parámetros se miden a través de un puerto RS-485. Tensión MPP máxima 10 x 33,61V = 336,1 V Producción de la instalación La energía eléctrica que una instalación PV puede producir en un año depende sobre todo de: • radiación solar; • orientación e inclinación de los módulos; • rendimiento de la instalación PV. La potencia nominal de una instalación fotovoltaica declarada por el constructor de los módulos se refiere a las condiciones de radiación solar estándares equivalentes a 1 kW/m2 en un plano horizontal. Para determinar la producción de la instalación, se utilizará el valor de radiación solar media anual en la superficie horizontal relativo al municipio de Fontaneto d’Agogna, anteriormente obtenido en base a la norma UNI 10349, en 1.324kWh/m² Considerando la orientación hacia el sur-este de - 15° y la inclinación media de los paneles respecto a la horizontal de 14° se obtiene un coeficiente de aumento equivalente a 1,09, obteniendo para el generador de potencia nominal 18,9kW, se alcanza una producción anual bruta de 18,9 x 1,09 x 1.324 = 27.275 kWh Dicho valor, considerando las pérdidas por el equilibrado del sistema (BOS) • Pérdidas por reflexión. • Pérdidas por sombras y radiación baja. • Pérdidas por desajuste. • Pérdidas por efecto de la temperatura. • Pérdidas en los circuitos en corriente continua. • Pérdidas en los inverters. • Pérdidas en los circuitos en corriente alternada. Estimándose en un rendimiento del 0,75%, sitúan la energía efectiva producida anualmente en 0.75 x 27.275 = 20.456 kWh La instalación fotovoltaica cuenta con un sistema de monitorización para analizar y ver los datos eléctricos y ambientales compuesto por: • n. 4 tarjetas de comunicación integradas para PC; • n. 1 box datalogger USB, conectado a un inverter mediante RJ 485 para la adquisición de los datos; • n. 1 box tarjeta sensores específica para distancias > 20 m entre sensores e inverter; • n. 1 sensor temperatura módulos; • n. 1 sensor radiación solar. Se han seguido las indicaciones del constructor para conectar los componentes entre ellos. El sistema de control está compuesto por un conjunto de elementos que permiten monitorizar, controlar y armonizar el funcionamiento de los elementos de varios subsistemas internamente en todo el sistema. El análisis de las magnitudes monitorizadas y la actuación de las operaciones se producen mediante sensores y actuadores de diferente naturaleza con una gestión local o central en función de las demandas. El sistema de control está constituido por una unidad central que comunica con la red empresarial, para asegurar un acceso selectivo y controlado a las páginas de visualización de estado y configuración. Por consiguiente, los operadores pueden modificar los parámetros de funcionamiento de las porciones competentes del sistema para garantizar al mismo tiempo que otros usuarios puedan realizar controles sobre el estado de funcionamiento de una parte o de todo el sistema. La unidad de control graba los datos históricos para poder realizar un análisis estadístico de los valores obtenidos. Con la unidad de control central se conectan varias unidades de gestión local para simplificar las operaciones de control automático de las varias partes del sistema, con lo que se asegura la modularidad del mismo y se mejoran las prestaciones. Con el término "prestaciones" del sistema de control nos referimos a la velocidad y a la calidad o corrección de la respuesta del sistema ante una variación de las condiciones de funcionamiento. Las interfaces hacia los sensores y los actuadores de los varios elementos del sistema están conectadas con las unidades de control.
Se puede realizar una subdivisión funcional de las zonas de acción del sistema aunque la variación de un parámetro en el interior de una zona de competencia puede influir en el funcionamiento de otra parte del equipo. Las zonas funcionales son las siguientes: - climatización bajo y primer piso, - gestión de la instalación de refrigeración, - gestión de las bombas geotérmicas, - gestión de la caldera, - gestión de la instalación solar para calefacción, - gestión del sistema para pruebas, - gestión del sistema de recuperación del agua sanitaria, - gestión de los sistemas auxiliares, - sistema de visualización y control. Los sistemas de climatización están compuestos principalmente por termostatos ambiente, por fan coils y por recuperadores de calor. Este sistema asegura el microclima ideal y la reducción de los consumos en los varios ambientes de la estructura. Dependiendo de la presencia de personas o de la ausencia de éstas dentro de un local, de las exigencias del usuario y de las condiciones externas se pueden controlar los fan coils del local para optimizar el funcionamiento y los consumos de éstos. Con una gestión independiente de los locales individuales se obtienen las mejores prestaciones puesto que los parámetros de funcionamiento están condicionados por factores externos diferentes (como por ejemplo la exposición solar), factores humanos (sensibilidad a la temperatura de los usuarios) y situaciones particulares. El sistema de climatización genera las demandas que las otras partes del sistema han de satisfacer y, en modo especial, el circuito de la caldera, las bombas de calor geotérmicas y el sistema de refrigeración. La parte de gestión del sistema de refrigeración permite controlar el funcionamiento de los refrigeradores externos y de las bombas de ida en base a las demandas y a las temperaturas de los fluidos en el sistema. En función de las condiciones externas y de las configuraciones, el sistema de control determina si las funciones de refrigeración han de ser satisfechas por el sistema de refrigeración o por las bombas geotérmicas y, por consiguiente, el sistema que ha de ser activado. El sistema geotérmico está compuesto principalmente por tres elementos diferentes, o sea tres tipos diferentes de bombas de calor y sondas. La bomba de calor principal utiliza el método de extracción y re-introducción en la capa freática mediante pozos. Este sistema asegura potencias altas y se utiliza para refrigerar y para producir agua caliente. Los otros dos elementos del sistema geotérmico son dos bombas de calor: una con sondas verticales y otra con sondas horizontales. Estas dos bombas se utilizan para las pruebas y adicionalmente a la bomba principal. El sistema de gestión diseñado contempla la integración de la bomba de calor principal con las dos bombas de calor para pruebas, cuando la principal no tiene la potencia suficiente para satisfacer las demandas del sistema. En caso de funcionamiento como refrigerador, cuando la potencia total suministrada por el sistema geotérmico no es suficiente, el sistema de control activaría el sistema de refrigeración. En caso de funcionamiento como acumulador, cuando la potencia térmica suministrada por las bombas geotérmicas no sea adecuada para respetar las demandas, el sistema de control enviaría una demanda de funcionamiento a la caldera de condensación. El sistema de control diseñado permite analizar los consumos eléctricos y la energía térmica producida por las bombas de calor y realiza también una recopilación de datos históricos para poder indicar la tendencia de dichos valores durante los varios períodos a lo largo del tiempo. La caldera modular de condensación se utiliza para producir el agua caliente para las pruebas, para integrar la instalación solar y para calentar los locales cuando la parte geotérmica no presenta la potencia adecuada. Las varias demandas del sistema se satisfacen con la activación de las bombas de ida y con el control del funcionamiento de la caldera: la lógica de control interna en la caldera controla autónomamente el número de módulos de calefacción activados. La instalación solar para la calefacción se usa para proporcionar agua caliente sanitaria. La potencia obtenida con los paneles solares se calcula y memoriza para poder verificar la tendencia en las varias horas del día y en los diferentes períodos del año. La utilización de sensores, que indican las condiciones atmosféricas del cielo, permite poner en correlación los valores de potencia térmica obtenida mediante los paneles solares con la presencia de nubes en el cielo y realizar ajustes más rápidos en el sistema. Cuando los paneles solares no suministran la energía suficiente para responder a las demandas se puede accionar una intervención de integración de la caldera. La gestión de la temperatura de los acumuladores conectados con el circuito solar se produce automáticamente y, en caso de calentamiento excesivo de los mismos, se libera automáticamente una cantidad de agua suficiente para eliminar el peligro de sobrecalentamiento de los acumuladores. Para realizar las pruebas dentro de los laboratorios hay que suministrar agua con valores diferentes de temperatura, presión y caudal. Una gestión centralizada de dichos parámetros permite simplificar los sistemas de prueba dentro de los locales del laboratorio y también reducir los consumos. El agua caliente necesaria para las pruebas se obtiene con la caldera de condensación que, gracias a la modularidad, es lo suficientemente flexible para adaptarse a las condiciones diferentes de funcionamiento y asegurar también rendimientos elevados. El sistema de recuperación del agua sanitaria permite recuperar una parte del calor cedido al agua utilizada en las pruebas. De esta forma, se pueden reducir aún más los consumos necesarios para la producción de agua caliente para las pruebas: la gestión del sistema de recuperación se produce con el sistema de control sin demandar la intervención de los operadores.
Las interfaces software de visualización y control están realizadas con esquemas sinópticos con una gráfica estudiada para facilitar en modo elemental, inmediato y claro la comprensión del estado de los varios elementos del sistema.
La gestión automática del sistema permite la aplicación de estrategias de optimización de los consumos, la simplificación de la gestión del sistema por parte de los operadores, la mejora del funcionamiento de las partes individuales del sistema y, al mismo tiempo, de todo el complejo. Por último, el sistema de control permite mejorar el bienestar físico condicionado por el microclima de los varios locales del edificio y se garantizan siempre condiciones óptimas. Un sistema de control centralizado permite adaptar el funcionamiento del sistema a las demandas reales y contingentes del servicio, con lo que se evita el funcionamiento de partes del sistema cuando no sea necesario y se coordina el funcionamiento entre los varios subsistemas. De hecho se puede configurar el funcionamiento de los varios actuadores en el modo más COMODO posible para satisfacer las demandas procedentes de las diferentes partes del sistema. Se puede tomar en consideración el siguiente caso como ejemplo: A finales del otoño, la calefacción de los locales se asegura normalmente con una bomba de calor. El agua caliente sanitaria usada en las duchas y en las cocinas del establecimiento se produce con módulos solares y con la integración de la caldera cuando así se requiera. Al tener que realizar una prueba con agua caliente, se activa la bomba de ida de la parte individual del sistema. La reducción de la temperatura del agua derivada comporta la activación de un número de elementos de calefacción de la caldera suficiente para satisfacer la demanda. Si la temperatura externa baja excesivamente y el sistema geotérmico no puede satisfacer la demanda de potencia, se utiliza la caldera para la calefacción. La utilización del sistema de control permite optimizar el funcionamiento de los varios sistemas para poder elegir en cada momento el que permite consumos menores, en relación a la capacidad de satisfacer en el mejor modo posible las demandas inminentes. Si queremos asegurar las condiciones mejores de microclima en los diferentes locales, con un control manual del sistema no se pueden adaptar dinámicamente, día tras día u hora tras hora, el funcionamiento de las varias partes del sistema y, por consiguiente, se han de considerar las condiciones peores. En dichas condiciones se ha de incrementar el período de funcionamiento durante el invierno en el que la caldera funcionará también en sustitución del sistema geotérmico. Un discurso análogo es aplicable para el funcionamiento veraniego del sistema de refrigeración. Para garantizar la posibilidad de calentar y enfriar suficientemente los locales, hay que asegurar la disponibilidad de una cantidad de energía térmica superior a la cantidad realmente necesaria en un determinado momento para poder controlar posibles oscilaciones. La notable inestabilidad climática de los últimos años impide realizar una elección previsora a causa de los posibles cambios repentinos y con fuertes oscilaciones que demandarían la continua conmutación manual entre los diferentes tipos de instalaciones de calefacción y refrigeración. La utilización de un sistema de control global del sistema permite también evitar derroches , con la posibilidad de garantizar una gestión diaria o, incluso horaria, de las varias partes del sistema. Los consumos eléctricos adicionales del sistema se pueden calcular en su totalidad en algunas decenas de vatios, salvo para los PC utilizados para las actividades corrientes de laboratorio y la pantalla LCD de demostración en el salón de demostraciones. El sistema de control permite también un considerable aumento de la seguridad intrínseca del sistema, con la monitorización de parámetros críticos (por ej. presiones y temperaturas) o situaciones de peligro (por ej. fugas de gas, inundaciones). En dichas condiciones se reduce el riesgo de accidentes y, por consiguiente, el gasto social. Ante un peligro inminente, la gestión de las alarmas interviene en diferentes modos: con la desactivación de porciones del sistema cuando ello sea necesario, con la comunicación repentina mediante mensaje de correo electrónico o ventanas de aviso en los terminales conectados con la red.  Los materiales y los aislamientos utilizados han permitido colocar la demanda energética del edificio en la Clase A (cálculo realizado en base a las normas: UNI EN 832, UNI 10348, Recomendación CTI R 03/3 y normas relacionadas) con un valor de consumo por metro cuadrado equivalente al valor demandado por la Agencia CasaClima. La comparación entre la intervención propuesta y un enfoque tradicional se desarrolla indicando los cálculos típicos de la Ley italiana 10 y el certificado energético pertinente en los dos casos diferentes. La innovación reside en la realización de un edificio perteneciente a la tipología industrial de baja emisión, con materiales comercializados que permiten obtener coeficientes de dispersión térmica menores y, por consiguiente, un ahorro energético; lo cual junto a la utilización de una fuente renovable para la climatización ha permitido clasificar el edificio en la clase con consumos energéticos inferiores a los 27 kWh/m2a y ser un ejemplo en un período en el que se destaca enormemente la exigencia de una conciencia medioambiental mediante la minimización de derroches pero con un coste de construcción más elevado. El marco de replicabilidad deriva del hecho que, junto a la utilización de fuentes renovables, se pueden realizar edificios de este tipo cuidando el aspecto de la clase energética no solamente para las intervenciones residenciales donde la atención prestada al ahorro por parte del usuario particular es mayor sino también en los de tipología industrial donde este aspecto no es tan sentido.
SITUACIÓN DE LA ESTRUCTURA REALIZADA
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Centro de investigación
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| Última actualización 13/02/2012 |
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