Domotica: efficienza energetica e la norma CEN UNI EN 15232

Di Ing. Angela Mastrandrea – Responsabile Scientifico

Oggi parliamo ancora di efficienza energetica con un’attenzione particolare alla domotica, andiamo infatti ad analizzare la norma CEI UNI EN 15232

Prestazione energetica degli edifici – Parte 1: Impatto dell’automazione, del controllo e della gestione tecnica degli edifici

Parlando di domotica parliamo, quindi, di building automation, in italiano automazione degli edifici con riferimento a un sistema che permette di controllare e gestire gli impianti integrati di un edificio.

La Norma pone in evidenza come l’inserimento negli edifici (residenziale e terziario) di Sistemi di Controllo ed Automazione comporti una riduzione dei consumi energetici in generale e principalmente dei più importanti: Riscaldamento, Raffrescamento , Ventilazione, Illuminazione, Produzione Acqua calda.

Definisce inoltre i metodi per la valutazione del risparmio energetico conseguibile in edifici ove vengano impiegate tecnologie di gestione e controllo automatico degli impianti tecnologici e dell’impianto elettrico.

Tipi di impianti

La EN15232 fa riferimento e completa tutta una serie di norme che in modo specifico, per ogni singola tipologia di impianto, definiscono un metodo di calcolo analitico per determinare il risparmio energetico. Tali norme appartengono alle serie EN15000 e EN12000 e contemplano i seguenti tipi di impianti:

• Riscaldamento (BACS/HBES)
• Raffrescamento (BACS/HBES)
• Ventilazione e condizionamento (BACS/HBES)
• Produzione di acqua calda (BACS/HBES)
• Illuminazione (BACS/HBES)
• Controllo schermature solari (tapparelle e luce ambiente)(BACS/HBES)
• Centralizzazione e controllo integrato delle diverse applicazioni (TBM) o Diagnostica (TBM)
• Rilevamento consumi / miglioramento dei parametri di automazione (TBM)

La norma EN15232 è utilizzabile sia per la progettazione di nuovi edifici, sia per la verifica di edifici esistenti

Domotica e risparmio energetico

Quali sono le funzioni delle domotica che consentono un risparmio energetico?

• Gestione clima a multizona: regolazione della temperatura in funzione delle modalità di utilizzo ed in modo indipendente per i diversi ambienti della casa
• Accensione luci automatica: accensione e spegnimento automatico della luce, in funzione della presenza di persone
• Disattivazione della termoregolazione con finestra aperta: disattivazione degli impianti di riscaldamento e raffrescamento localizzata alla singola stanza in caso di apertura di porte e finestre
• Riscaldamento in economy in caso di assenza persone: automatizzazione dell’impianto di riscaldamento in relazione alla presenza o all’assenza delle persone.
• Ricambio aria automatico : automazione delle ventole di areazione programmabile sia su fascia oraria che in funzione dell’utilizzo di determinati ambienti.
• Temporizzazione degli elettrodomestici: attivazione automatica degli elettrodomestici in determinate fascie orarie, normalmente le più economiche offerte dal fornitore di energia.
• Gestione automatizzata di tapparelle e tende da sole: automazione delle tapparelle e tende da sole su base temporizzata in relazione all’irraggiamento del sole.

Classi di Efficienza Energetica

La norma definisce inoltre diverse classi Efficienza energetica:

• Classe D “NON ENERGY EFFICIENT” (NON ENERGETICAMENTE EFFICIENTE): comprende gli impianti tecnici tradizionali e privi di automazione, non efficienti dal punto di vista energetico
• Classe C “STANDARD” (RIFERIMENTO): corrisponde agli impianti automatizzati con apparecchi di controllo tradizionali o con sistemi BUS (BACS/HBES). E’considerata la classe di riferimento perché corrisponde ai requisiti minimi richiesti dalla direttiva EPBD. Infatti questa Classe, rispetto alla Classe D, consente di ottenere un notevole incremento dell’efficienza energetica utilizzando un sistema di automazione tradizionale o un sistema bus ad un livello prestazionale e funzionale minimo rispetto alle sue reali potenzialità.
• Classe B “ADVANCED” (AVANZATO): comprende gli impianti controllati con un sistema di automazione bus (BACS/HBES) ma dotati anche di una gestione centralizzata e coordinata delle funzioni e dei singoli impianti (TBM).
• Classe A “HIGH ENERGY PERFORMANCE” (ALTA PRESTAZIONE ENERGETICA): come la Classe B ma con livelli di precisione e completezza del controllo automatico tali da garantire elevate prestazioni energetiche all’impianto.

Le funzioni che caratterizzano ogni Classe di efficienza energetica sono elencate e descritte nella EN15232 in una tabella. Per ogni funzione sono indicati diversi livelli prestazionali, identificati con un numero che va da 0 a valori maggiori secondo prestazioni energetiche crescenti. La tabella distingue tra “Edifici Non-Residenziali” ed “Edifici Residenziali”, e identifica per ogni classe quali sono i livelli minimi prestazionali che devono essere garantiti relativamente ad ogni funzione di automazione.  Un sistema di automazione è di Classe D, C, B o A se tutte le funzioni che implementa sono rispettivamente almeno di Classe D, C, B o A.

Metodi di calcolo

La norma ha identificato e verificato due diversi metodi di calcolo dell’efficienza energetica per un sistema di domotica:

• Calcolo dettagliato: procedura di calcolo analitica utilizzabile solo quando il sistema è completamente noto, cioè quando sono già state stabilite tutte le funzioni di controllo/comando/gestione e l’impianto energetico è conosciuto; il calcolo dettagliato può essere utilizzato anche in fase di verifica.
• Calcolo basato su fattori di efficienza “BAC factors: procedura di calcolo su base statistica che consente di effettuare una stima con un ottimo grado di approssimazione; questa procedura di calcolo è di grande utilità sia nella fase iniziale di progetto/predisposizione sia nella fase di verifica dell’edificio e del sistema di controllo e gestione dell’energia. Questo metodo permette di valutare in modo semplice l’impatto dell’applicazione dei sistemi di automazione BACS/HBES sull’ammontare di energia utilizzata dagli edifici nell’arco di un anno, con particolare riferimento alle applicazioni a maggior consumo, cioè riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e illuminazione.  L’influenza dell’applicazione di funzioni automatiche a diversi tipi di edifici, quantificata in un fattore di efficienza energetica BACS/HBES, è stata ricavata confrontando il consumo annuale di energia di un locale standardizzato di riferimento (EPBD 2006) con quello introdotto nello stesso locale nelle stesse condizioni (tempi di occupazione, profilo d’utente, tempo atmosferico, esposizione solare, conduttanza termica, dimensioni, superfici radianti) dall’applicazione di un sistema di automazione BACS/HBES secondo diverse classi di efficienza energetica (A, B, C, D).  I fattori di efficienza energetica così determinati sono riportati nelle tabelle riportate di seguito – prese direttamente dalla norma EN15232 – divisi per tipologia di impianto, riscaldamento/raffrescamento ed elettrico, per tipologia di applicazione, residenziale e non residenziale, e per Classe di Efficienza Energetica del sistema di automazione.

La colonna denominata: Risparmio B/C indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe B invece della C, Risparmio B/D indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe B invece della D, Risparmio A/C indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe A invece della C , Risparmio A/D indica il risparmio percentuale ottenuto adottando la Classe A invece della D

In sintesi

• E’ indispensabile che tutti gli impianti elettrici e tecnologici, sia nuovi sia già esistenti, siano dotati di opportuni dispositivi o sistemi di controllo, regolazione e automazione.
• I sistemi di Automazione (BACS/HBES) hanno la funzione di massimizzare l’efficienza energetica degli impianti dell’edificio in relazione alle condizioni ambientali esterne e ai differenti e variabili scenari di utilizzo e occupazione dei singoli ambienti dell’edificio stesso, fornendo nel contempo i massimi livelli di comfort, sicurezza e qualità.
• L’impiego esteso dei sistemi BACS / HBES, educa parallelamente ad apprezzare ed apprendere i criteri di risparmio energetico e di rispetto dell’ambiente, correggendo le cattive abitudini dell’utente.
• L’efficienza di gestione dei sistemi tecnologici di edificio si traduce in risparmio energetico, riduzione delle emissioni di CO2 e miglioramento dell’ambiente in piena conformità alle più condivise direttive nazionali ed internazionali.