ITMI20121737A1

ITMI20121737A1 - Metodo per il risparmio energetico, particolarmente per immobili.

Info

Publication number: ITMI20121737A1
Application number: IT001737A
Authority: IT
Inventors: Massimiliano Soresini
Original assignee: Massimiliano Soresini
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-04-17
Also published as: EP2722600A1

Description

"METODO PER IL RISPARMIO ENERGETICO, PARTICOLARMENTE PER IMMOBILI"

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha come oggetto un metodo per il risparmio energetico, particolarmente per immobili .

Al giorno d'oggi i metodi per il risparmio energetico in vari tipi di immobili non sono in grado di garantire risparmi energetici consistenti, data la difficoltà di monitorare e stimare tutte le fonti di consumo energetico presenti in un immobile, e nei vani che lo compongono .

Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di realizzare un metodo per il risparmio energetico, particolarmente per vani abitativi o lavorativi che risolva il problema sopra esposto e superi i limiti della tecnica nota consentendo di ottenere risparmi energetici dell'ordine del 25 %.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un metodo per il risparmio energetico in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell 'uso.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un metodo per il risparmio energetico che non richieda nessun intervento invasivo sull'immobile.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un metodo per il risparmio energetico, particolarmente per immobili, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:

• verificare la disponibilità internet di una centrale di comando dell'alimentazione elettrica;

• verificare la disponibilità di un sistema di gestione presenza ERP;

• verificare la disponibilità di dati storici e di autoapprendimento;

• leggere la configurazione dei parametri di impostazione;

inizializzare un timer dei controlli;

effettuare la regolazione dell'illuminazione e delle utenze elettriche (algoritmo 1);

• effettuare la regolazione della temperatura (algoritmo 2);

• memorizzare le variabili di sistema;

• verificare che detto timer controlli è scattato .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un metodo per il risparmio energetico, illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio delle allegate figure in cui :

le figure 1 e la illustrano il diagramma di flusso dell'algoritmo definito "principale";

le figure da 2 a 2g illustrano il diagramma di flusso dell'algoritmo di gestione elettrica e luminosa del vano, definito algoritmo n. "1";

le figure da 3 a 3h illustrano il diagramma di flusso dell'algoritmo di gestione termica del vano, definito algoritmo n. "2";

la figura 4 illustra il diagramma di flusso dell'algoritmo di gestione del ripristino da interventi manuali, definito algoritmo "K";

le figure da 5 a 5d illustrano il diagramma di flusso dell'algoritmo di calcolo del consumo elettrico per metratura, definito algoritmo "D";

le figure 6 e 6b illustrano il diagramma di flusso dell'algoritmo di calcolo della temperatura del vano, definito algoritmo "N";

la figura 7 rappresenta il diagramma di flusso dell'algoritmo di calcolo dell'eguilibrio termico, definito algoritmo "E".

Con riferimento alle figure citate, il metodo per il risparmio energetico comprende un algoritmo "principale", illustrato in figura 1, che a sua volta richiama due algoritmi secondari (algoritmo "1" e algoritmo "2"), illustrati rispettivamente nelle figure 2 e 3. L'algoritmo "principale" può opportunamente richiamare anche due ulteriori algoritmi (algoritmo "K" e algoritmo "D"), illustrati rispettivamente nelle figure 4 e 5.

Il secondo algoritmo secondario (algoritmo "2") può richiamare due ulteriori algoritmi (algoritmo "N" e algoritmo "E"), illustrati rispettivamente nelle figure 6 e 7.

L'algoritmo "principale" si avvale della conoscenza di una pluralità di grandezze relative al vano abitativo o lavorativo di interesse, tre le quali:

• Numero del Piano

• Destinazione d'uso

• Orientamento

• Pareti confinanti con altri vani del medesimo edificio

• Pareti confinanti con altri edifici

• Altezza netta media

• Larghezza netta media

• Profondità netta media

• Superficie netta media

• Volume netto

• Intonaco interno

• Isolamento

Isolamento delle pareti

• Pavimento

• Trasmittanza pareti

• Trasmittanza copertura

• Trasmittanza pavimento

• Tipologia finestre/vetrate

° Superficie vetrata totale

° Isolamento finestre

° Tipo telaio

° Tipo vetro

° Trasmittanza luminosa

° Superficie cassonetto

° Presenza sistema allarme

° Schermatura solare interna ° Schermatura solare esterna ° Grado di trasparenza

° Colore

° Serramento doppio

• Tipologia porte/accessi

° Superficie totale occupata ° Presenza sistema allarme

• Tipologia superficie irradiante • Superficie totale irradiante • Tipo impianto elettrico

° Larghezza

° Profondità

° Altezza

° Presenza del quadro generale

° Tensione di utilizzo

° Componenti

• Tipologia illuminazione

• Esistenza di sistemi di controllo per il mantenimento di valori costanti di illuminamento

• Tipo di sistema di controllo per l’ottimizzazione della luce naturale

• Presenza di un sistema d'allarme

• Presenza di sensore di passaggio/presenza • Presenza di sensore crepuscolare

• Numero di postazioni di lavoro

• Elenco dei macchinari/dispositivi

• Numero di persone

• Connessione internet

• Numero di prese di rete

• Numero di prese di corrente

• Numero di scatole di derivazione

• Numero di portalampade

L'algoritmo principale si avvale inoltre della conoscenza di una pluralità di grandezze globali relative all'immobile in cui il vano abitativo o lavorativo di interesse è situato, e ottenibili tramite check up tecnico, tra le quali:

• Ubicazione dell'immobile

Classificazione dell'immobile

Posizione dell'immobile

Tipologia dell'immobile

Elenco vani

° Numero locali

° Numero persone

Tipologia dei vani

Localizzazione geografica (fascia climatica) Anno di costruzione

Classe energetica

Zona metanizzata

Tipologia costruttiva

Fonti energetiche utilizzate

Tipo di luce

Tipo riscaldamento

Tipo raffrescamente

Numero piani

Orientamento immobile

Ombreggiamenti immobile

Lati liberi perimetro immobile

Tipologia tetto

Superficie totale calpestatile Superficie esposta al sole

Superficie totale riscaldata

Superficie totale raffreddata

Superficie totale non riscaldata Superficie abitata

Altezza media degli ambienti riscaldati Altezza media degli ambienti raffreddati Altezza media degli ambienti non riscaldati Ore dì lavoro o di permanenza settimanali Stagione

Giorni lavorativi o di permanenza annuali Temperatura media invernale dei locali Temperatura media primaverile dei locali Temperatura media estiva dei locali

• Temperatura media autunnale dei locali • Umidità media interna

• Presenza di un sistema di allarme

• Presenza di un sistema gestione presenze • Presenza di un sensore passaggio/presenza • Presenza connessione a internet

• Presenza di cablaggio strutturato

• Presenza di un sistema ERP aziendale • Presenza di crepuscolare

• Dimensioni vani

° Altezza netta media

° Superficie utile

° Superficie lorda

° Volume netto

° Volume lordo

• Superficie vetrata

• Superficie irradiante

• Numero punti luce interni

• Numero punti luce esterni

• Numero postazioni lavoro

• Numero macchinari

Capacità termica

• Tipologia di ventilazione

• Elementi disperdenti opachi

° Numero

° Superficie

° Posizione

° Trasmittanza

° Aggetti/Ostruzioni

■ Numero

■ Dimensioni

■ Distanza

■ Profondità

■ Altezza

• Trasmittanza pavimento

• Trasmittanza parete

• Trasmittanza copertura

• Elementi disperdenti trasparenti ° Tipo isolamento finestre

° Tipo di telaio

° Tipo di vetro

° Perimetro vetro

° Superficie telaio vetro

° Fattore di trasmissione luminosa ° Superficie cassonetto

• Tipo schermatura solare

• Grado di trasparenza

• Numero serramenti doppi

• Esposizione serramenti doppi

• Tipo impianto elettrico

° Ubicazione

° Larghezza

° Profondità

° Altezza

° Presenza del quadro generale

° Tensione di utilizzo

° Componenti

° Telecontrollo

° Domotica

• Superficie illuminata

• Potenza installata per unità di superficie • Tipo di sistema di controllo in funzione della presenza

• Tipo di lampade usate all'interno

• Numero di lampade usate all'interno

• Numero di lampade usate all'esterno

• Interruttore crepuscolare esterno

• Tipo impianto termico

° Utilizzo centrale termica

° Ubicazione centrale termica

° Anno di installazione

° Potenza elettrica di erogazione

° Tipo di combustibile utilizzato

° Tipo Potenza caldaia

° Potenza termica caldaia

° Posizione caldaia

• Sistema di regolazione

° Tipo di regolazione

° Caratteristiche di regolazione

• Sistema di emissione

° Tipologia terminali

° Numero terminali

° Potenza terminali media

• Altro impianto di generazione termica • Presenza impianto fotovoltaico

° Potenza erogata

• Presenza impianto di climatizzazione ° Potenza erogata

• Sistema di distribuzione

° Tipologia del sistema di distribuzione ° Grado di isolamento

° Ausiliari elettrici

• Sistema di accumulo

° Ubicazione sistema di accumulo

° Ausiliari elettrici

• Tipo di generatori

° Generatore tradizionale

° Generatore multistadio/modulante

° Generatore a condensazione

° Generatore a condensazione multistadio/ modulante

° Generatore ad aria calda

° Pompa di calore

° Teleriscaldamento

° Cogenerazione

• Tipo di funzionamento

• Ordine di funzionamento

• Presenza di generazione ACS

• Potenza del rendimento

• Tipo di combustibile

Tipo di generazione

• Sistema di ventilazione meccanica

° Potenza elettrica di emissione

° Potenza elettrica di distribuzione AV ° Potenza elettrica di trattamento dell 'aria

° Potenza elettrica di distribuzione DV • Sistema di ACS

° Numero di sanitari

° Potenza elettrica di erogazione

° Tipologia di distribuzione

° Potenza elettrica di distribuzione ° Temperatura media del fluido

Il metodo per il risparmio energetico è di seguito descritto, con riferimento agli algoritmi i cui diagrammi di flusso sono illustrati nelle unite figure.

L'algoritmo principale inizia con la verifica della disponibilità internet di una centrale di comando dell'alimentazione elettrica (fase 1), connessa a dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica, definiti nelle figure come "GT-power".

Se assente l'algoritmo prosegue; se presente l'algoritmo effettua la lettura dei dati dalla centrale di comando dell'alimentazione elettrica (fase 2) e modifica e memorizza i dati storici (fase 3), per poi inviare eventuali segnali/allarmi derivanti da dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica o similari alla centrale (fase 4). Poi prosegue.

L'algoritmo principale prosegue verificando la disponibilità di un sistema di gestione presenza ERP, dall'acronimo inglese "Enterprise Resource Planning" (fase 5): se assente, l'algoritmo prosegue;

se presente, l'algoritmo effettua la lettura dei dati dal sistema ERP (fase 6), modifica e memorizza i dati storici (fase 7) e prosegue.

L'algoritmo prosegue verificando la disponibilità di dati storici e di autoapprendimento (fase 8): se assenti l'algoritmo prosegue; se presenti l'algoritmo effettua la lettura dei dati storici (fase 9), modifica i dati storici e di autoapprendimento e ne memorizza le variazioni (fase 10). Poi prosegue.

L'algoritmo continua con la lettura della configurazione dei parametri del cliente (fase 11) e con 1'inizializzazione di un timer dei controlli (fase 12).

L'algoritmo principale esegue poi l'algoritmo 1 (fase 13) per effettuare la regolazione dell'illuminazione e delle utenze elettriche del vano e in seguito l'algoritmo 2 (fase 14) per la regolazione della temperatura del vano stesso.

Vengono poi memorizzate le variabili di sistema ed i parametri (fase 15) e si verifica quindi che il timer controlli sia scattato (fase 16) .

Se il timer controlli non è scattato, l'algoritmo prosegue; se il timer controlli è scattato, si esegue l'algoritmo K (fase 17) per il ripristino da interventi manuali e l'algoritmo D (fase 18) per il calcolo dei consumi espressi in kWh/m<2>, memorizzando il risultato (fase 19).

L'algoritmo ritorna quindi all'inizio dell'esecuzione e continua ciclicamente.

L'algoritmo principale richiama l'algoritmo 1 per effettuare la regolazione dell'illuminazione e delle utenze elettriche del vano. Il diagramma di flusso dell'algoritmo 1 è illustrato nella figura 2, e di seguito descritto.

L'algoritmo 1 non prevede alcuna regolazione termica (caldo/freddo). L'algoritmo 1 può non considerare alcuni punti luce ed alcune prese di corrente elettrica poiché esse potrebbero essere esclusi dalla regolazione automatica attraverso il ciclo di configurazione. Inoltre ogni punto di corrente configurato come utenza luminosa (es. lampada) verrà considerato in questo algoritmo nella parte della regolazione luminosa.

Se da configurazione è previsto l'intervento manuale di accensione o spegnimento, questo prevarica le impostazioni automatiche. Tuttavia si fa sempre riferimento all'algoritmo K di ripristino della illuminazione, delle utenze elettriche e della regolazione della temperatura.

L'algoritmo 1 inizia con la lettura ed il caricamento di variabili di sistema (fase 20) e con 1'inizializzazione di una variabile k (fase 21), per proseguire con la verifica della presenza di dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica (fase 22).

Se essi sono presenti, l'algoritmo prosegue; se assenti, l'algoritmo 1 verifica la presenza di un sistema di domotica (fase 23). Se è presente un sistema di domotica, l'algoritmo prosegue.

Se un sistema di domotica è assente, l'algoritmo verifica la presenza di un sistema di telecontrollo dell'impianto elettrico (fase 24). Se tale sistema è presente, l'algoritmo prosegue; se è assente, l'algoritmo passa ad analizzare il vano successivo (ossia l'algoritmo incrementa di una unità il valore di k).

Il ciclo di regolazione luminosa inizia con la verifica della presenza o meno di un sistema automatico di regolazione luminosa (fase 25) , all'interno del vano di indice k in analisi, in grado di controllare il flusso luminoso. Se esso è presente, l'accensione/spegnimento automatico è regolato da tale sistema (fase 26) e si passa quindi al ciclo di regolazione delle utenze elettriche .

Se il sistema automatico di regolazione luminosa è assente, l'algoritmo passa alla classificazione della destinazione d'uso del vano in analisi (fase 27). Infatti è necessario conoscere innanzitutto la destinazione d'uso del vano in oggetto per classificarlo come vano di passaggio od operativo (fase 28).

Se il vano è di passaggio, le luci devono accendersi solo quando passa una persona, perciò bisogna controllare la presenza o meno di un sensore di passaggio/presenza (fase 29): se presente, 1'accensione/spegnimento automatico è regolato dal sensore (fase 30) e si passa quindi al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se il sensore di passaggio/presenza è assente, l'algoritmo effettua la lettura dei dati come da configurazione (fase 31) per analizzare se lasciare l'impostazione manuale degli interruttori o verificare l'intensità luminosa per eventuale accensione delle luci.

Quindi si analizza la configurazione voluta e impostata dall'utente, per verificare l'esistenza di una regolazione automatica (fase 32) in base alla quale se c'è poca luce le luci si accendono in automatico. Se l'impostazione è non automatica, il sistema mantiene le luci spente e si passa quindi al ciclo di regolazione delle utenze elettriche .

Se l'impostazione è automatica, l'algoritmo verifica se l'orario corrente è un orario di lavoro (fase 33). Se è un orario di lavoro, si verifica la presenza del sensore crepuscolare (fase 34). Se il sensore crepuscolare è presente, l'accensione/spegnimento automatico è regolato dal sensore (fase 35) si passa quindi al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se il sensore crepuscolare è assente, l'algoritmo inizializza una variabile, Pu, a zero (fase 36) e passa all'esecuzione della subroutine della determinazione indiretta dell'intensità luminosa (fase 37, che verrà analizzata in seguito) , la quale restituisce il valore dell'illuminazione (fase 36a).

Se l'illuminazione è sufficiente, il sistema effettua lo spegnimento delle luci e si passa quindi al ciclo di regolazione delle utenze elettriche .

Se l'illuminazione è insufficiente, viene effettuata la lettura dei dati della configurazione per far sì che il sistema accenda le luci (tutte, 1⁄2, H). Quindi si passa al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se invece non è orario di lavoro, le luci permangono spente e l'algoritmo passa al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se il vano è operativo, e non di passaggio, è necessario considerare innanzitutto come regola base che le luci rimangano spente anche se in orario di ufficio, nel caso di illuminazione sufficiente. Viene verificato pertanto se siamo in orario lavorativo (fase 38): se siamo in orario di lavoro, si verifica la presenza del sensore crepuscolare (fase 39). Se il sensore crepuscolare è presente, l'accensione/spegnimento automatico è regolato dal sensore (fase 40) e si passa quindi al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se il sensore crepuscolare è assente, l'algoritmo inizializza la variabile Pua 1 (fase 41) e passa all'esecuzione della subroutine della determinazione indiretta dell'intensità luminosa (fase 37), la quale restituisce il valore dell'illuminazione (fase 41a).

Se l'illuminazione è sufficiente, il sistema effettua lo spegnimento delle luci e sì passa quindi al ciclo di regolazione delle utenze elettriche .

Se l'illuminazione è insufficiente, viene effettuata la lettura dei dati della configurazione per far sì che il sistema accenda le luci (tutte, 1⁄2, 1⁄2), e poi si passa al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se invece non siamo in orario di lavoro, viene controllata la presenza di un sensore di passaggio/presenza (fase 42): se presente, si verifica la presenza di una persona all'interno del vano (fase 43). Se la persona è presente, le luci vengono accese (fase 44) e quindi si passa al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se la persona è assente, il sistema spegne le luci (fase 45) e quindi si passa al ciclo di regolazione delle utenze elettriche.

Se il sensore di passaggio/presenza è assente, viene effettuata la lettura dei dati della configurazione (fase 46) per analizzare se lasciare l'impostazione manuale degli interruttori o verificare l'intensità luminosa per eventuale accensione delle luci da configurazione.

Se esiste una impostazione non automatica (fase 47), il sistema lascia le luci spente (fase 48) e quindi si passa al ciclo di regolazione delle utenze elettriche; se non esiste una impostazione automatica (fase 47) l'accensione/spegnimento automatico è regolato dal sistema, quindi le luci vengono spente e poi si passa al ciclo di regolazione delle utenze elettriche .

All'uscita del ciclo di regolazione luminosa, ha inizio il ciclo di regolazione delle utenze elettriche. Innanzitutto si effettua il controllo della configurazione di ogni punto di corrente (fase 49) per verificare quali sono i punti che si possono spegnere e quelli invece da tenere sempre attivi, che sono i seguenti:

• punti di corrente a cui sono collegati i macchinari che da configurazione non sono regolabili automaticamente;

• utenze usate per il raf frescamente/ riscaldamento, che sono gestite da un altro algoritmo .

In seguito si verifica se il vano di indice k in analisi è di passaggio o operativo (fase 50): se il vano è di passaggio, si verifica se siamo in orario lavorativo (fase 51).

Se siamo in orario di lavoro, si abilitano le prese (fase 52); se non siamo in orario di lavoro, si disabilitano le prese (fase 53).

Se il vano è operativo, si controlla la presenza di un sensore di passaggio/presenza (fase 54) : se presente si verifica la presenza di una persona all'interno del vano (fase 55) . Se la persona è presente, il sistema abilita le prese (fase 56); se la persona è assente, il sistema spegne le prese modificabili (fase 58).

Se il sensore di passaggio/presenza è assente, si verifica se siamo in orario lavorativo (fase 59) : se siamo in orario di lavoro, il sistema attiva le prese (fase 60); se non siamo in orario di lavoro, il sistema spegne tutte le prese (fase 61) .

Infine, l'algoritmo incrementa di una unità la variabile k (fase 62) e controlla che tale indice sia maggiore del numero dei vani (fase 63): se maggiore, l'algoritmo termina (fase 64); se non è maggiore, l'algoritmo passa in analisi il vano successivo (fase 65).

Di seguito è descritta la subroutine per l'analisi indiretta dell'intensità luminosa.

L'algoritmo controlla la situazione della luce naturale istantanea mediante la posizione del vano in esame e, più in generale di quella dell'immobile, in base alla sua latitudine e longitudine (fase 66) . Tale dato può essere ricavato in due modi:

1. dai dati ricavabili dal web (fase 67)

2. in assenza dai dati del web, dalle tabelle che forniscono l'incidenza dei raggi solari alle diverse latitudini (fase 68).

Se siamo in fascia oraria con condizioni di luce accettabile, per esempio luminosità post-alba e pre-tramonto (fase 69), l'algoritmo prosegue. Se siamo in fascia di oscurità (fase 70), l'algoritmo restituisce un risultato di "buio al 100 %".

Dopodiché bisogna controllare le condizioni del tempo istantaneo attraverso i sistemi meteo web, se disponibili (fase 71). Se tali condizioni meteo sono disponibili, si verifica il dato scaricato (fase 72) : se il tempo è nuvoloso l'algoritmo imposta il risultato di "buio 100 %" (fase 70) e verifica la variabile Pu(fase 73).

Se Pu=0, l'algoritmo ritorna alla fase 36a; se Pu=l, l'algoritmo ritorna alla fase 41a.

Se il tempo è sereno o variabile, l'algoritmo prosegue verificando se il vano è illuminato unilateralmente (ossia se esistono parti finestrate su un solo lato del vano, fase 74). Se il vano non è illuminato unilateralmente, l'algoritmo prosegue.

Se il vano è illuminato unilateralmente, è necessario verificare che la somma fra il rapporto fra la profondità del vano e la sua larghezza e la profondità del vano diviso per l'altezza del pavimento del bordo superiore della finestra sia inferiore a 2/(l-pm), dove pmè il coefficiente medio ponderato del rinvio delle superfici interne nella metà dell'ambiente più distante dalla finestra (fase 75) . La formula corrispondente è (L/W)+ (L/H) < 2/(l-pm): se la somma fra i due rapporti è minore del valore 2/(l-pm), l'algoritmo prosegue; se la somma fra i due rapporti è maggiore o uguale, l'algoritmo produce il risultato di "buio al 100%" (fase 76).

L'algoritmo prosegue poi identificando il rapporto della superficie luminosa (con la relativa trasmittanza) rispetto alla superficie opaca, tenendo conto delle seguenti grandezze:

Tipo di vetro

• Colore

Grado di trasparenza

• Trasmittanza luminosa

Se il valore di trasmittanza luminosa è noto (fase 77), il tipo di vetro, il colore e la trasparenza non servono, altrimenti tale trasmittanza si calcola attraverso le suddette grandezze (fase 78).

Si calcola quindi il rapporto della superficie luminosa disponibile ( x = (%SV*T)/%SP) tra la superficie vetrata (Sv)moltiplicata per il valore di trasmittanza noto o calcolato, (x) e la superficie perimetrica del vano (Sp)(fase 79) e lo si confronta con il valore di 12.5 % (fase 80). Se tale rapporto è minore di 12.5 %, l'algoritmo imposta il risultato di "buio al 100 %" (fase 81) e verifica la variabile Pu(fase 82).

Se il rapporto è maggiore di 12.5%, si mantiene il valore della percentuale (fase 83) e si controlla se la superficie vetrata è schermata da qualche ostacolo (fase 84) valutando il rapporto tra la superficie luminosa ed il cono d'ombra generato da ostacoli posti di fronte alle parti finestrate ed alle porte.

Per calcolare tale rapporto sono necessarie le seguenti grandezze:

• Orientamento del vano

• Posizione delle finestre

• Posizione delle porte

• Stagione / giorno / ore / minuti / secondi • Localizzazione dell'immobile (per conoscere la posizione del sole rispetto all'immobile) • Condizioni meteo

• Posizione degli ostacoli oscuranti esterni • Numero del piano

• Stato e posizione dell'illuminazione esterna (se possibile).

Tale rapporto è calcolato come:

dove n è il numero di finestre del vano, τ è la trasmittanza del vetro, A è l'area della finestra, E è il fattore "finestra" della finestra, Ψ è il fattore di riduzione del fattore ε e S è la superficie della parete.

Si verifica poi se tale rapporto tra superficie luminosa e cono d'ombra è minore o maggiore di 1% (fase 85). Se il rapporto tra superficie luminosa e cono d'ombra è minore di 1%, l'algoritmo imposta il risultato di "buio al 100%" (fase 86) e verifica la variabile Pu(fase 87).

Se tale rapporto tra superficie luminosa e cono d'ombra è maggiore di 1%, l'algoritmo applica il valore di (100 - x %) sulla percentuale memorizzata precedentemente (fase 88) e controlla se è presente un sistema di regolazione della luce naturale (fase 89).

Se tale sistema è presente, l'algoritmo aumenta del 20% l'applicazione del punto precedente (fase 90) ed imposta il risultato a luce con percentuale di confidenza risultante dal suddetto aumento (fase 91), e verifica la variabile Pu (fase 92).

Se tale sistema è assente, l'algoritmo imposta il risultato a luce con percentuale di confidenza risultante dal suddetto aumento (fase 91), e verifica la variabile Pu (fase 92).

Nel caso della presenza del sistema di domotica o di telecontrollo dell'impianto elettrico, il presente algoritmo deve avere accesso alle funzioni di accensione/spegnimento sia dei punti luce che delle prese di corrente. Per prese modificabili si intendono i punti di corrente a cui sono collegati i macchinari che, da configurazione, non sono regolabili automaticamente, o le utenze usate per il raff rescamento/riscaldamento, che sono gestite da altro algoritmo.

L'algoritmo principale richiama anche l'algoritmo 2 per effettuare la regolazione della temperatura del vano. Il diagramma di flusso dell'algoritmo 2 è illustrato nella figura 3, e di seguito descritto.

L'algoritmo 2 inizia con la lettura della variabili di input (fase 93) e con l'inizializzazione della variabile di appoggio k (fase 94), per proseguire con la verifica della presenza di dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica (fase 95). Se essi sono presenti, l'algoritmo prosegue; se sono assenti, si verifica la presenza di un sistema di domotica (fase 96). Se il sistema di domotica è presente, l'algoritmo prosegue; se è assente, si verifica la presenza di un sistema di climatizzazione automatico (fase 97) . Se tale sistema di climatizzazione è presente, l'algoritmo termina (fase 98); se assente, l'algoritmo prosegue .

Si passa quindi alla classificazione della destinazione d'uso del vano (fase 99) e all'esecuzione dell'algoritmo N (fase 100) per il calcolo della temperatura del vano, diretta o indiretta, attraverso la temperatura dei vani confinanti. L'algoritmo N verrà illustrato in seguito. In seguito si controlla che il vano k in analisi sia di passaggio (fase 101). Se il vano è di passaggio, l'algoritmo prosegue con la regolazione dei vani non lavorativi/abitativi (fase 102); se il vano non è di passaggio, si verifica se ci si trova in orario di lavoro (fase 103) . Se non si è in orario di lavoro, l'algoritmo prosegue con la regolazione dei vani non lavorativi/abitativi (fase 102).

Se si è in orario lavorativo, si verifica l'esistenza di un sensore di passaggio/presenza (fase 105). Se tale sensore è assente, si verifica la presenza di persone tramite sistema ERP/timbrature (fase 106) . Se ci sono persone, l'algoritmo prosegue con la regolazione dei vani in modalità normale (fase 107) ; se non ci sono persone, l'algoritmo prosegue con la regolazione in modalità economode .

Se invece esiste un sensore di passaggio/presenza, si verifica la presenza di persone (fase 109) : se non ci sono persone, l'algoritmo prosegue con la regolazione in economode; se ci sono, l'algoritmo prosegue con la regolazione in modalità normale (fase 107).

La climatizzazione in modalità normale avviene eseguendo l'algoritmo E (fase 110) del vano di indice k per ottenere la tendenza termica del vano stesso espressa in kWh e caricata nella variabile kWhten(k). L'algoritmo E verrà illustrato in seguito. In seguito l'algoritmo verifica se ci si trova nel periodo estivo (fase 111).

Se non si è nel periodo estivo, si calcola la temperatura di regolazione (T°reg(k)) (fase 112) attraverso la formula:

Il risultato viene trasformato in kWh e caricato nella variabile kWhreg(k) (fase 113).

Quindi l'algoritmo verifica che il valore assoluto della differenza tra la temperatura interna del vano k in analisi e la temperatura di riferimento invernale sia maggiore della metà del delta di isteresi del vano k (fase 114): se è maggiore, l'algoritmo attiva il riscaldamento applicando la potenza contenuta nella variabile kWhreg(k) (fase 115)e prosegue; se non è maggiore, l'algoritmo prosegue.

Se invece ci si trova nel periodo estivo, si calcola la temperatura di regolazione (k)) (fase 116) attraverso la formula:

Il risultato viene trasformato in kWh e caricato nella variabile kWhreg(k) (fase 117).

Quindi l'algoritmo verifica che il valore assoluto della differenza tra la temperatura interna del vano k in analisi e la temperatura di riferimento estiva sia maggiore della metà del delta di isteresi del vano k (fase 118) : se è maggiore, l'algoritmo attiva il sistema di raffrescamento applicando la potenza contenuta nella variabile kWhreg(k) (fase 119) e prosegue; se è minore, l'algoritmo prosegue.

L'algoritmo prosegue incrementando l'indice k dei vani (fase 120) e controllando che tale indice sia maggiore o uguale al numero dei vani (fase 121): se è minore, l'algoritmo ritorna alla regolazione del nuovo vano di indice k (fase 122), se è maggiore, l'algoritmo termina (fase 123).

La climatizzazione in modalità economode avviene eseguendo il calcolo della temperatura media dei vani adiacenti, caricata nella variabile T°raed(fase 124). Viene effettuata poi la differenza tra la temperatura interna del vano k e la temperatura media, caricando la variabile T°dif(k) (fase 125) . Tale temperatura viene trasformata in kWh e caricata nella variabile kWhdif(k) (fase 126). Parimenti, viene trasformato in kWh il delta di isteresi e caricato nella variabile kWhist(k)(fase 127) . L'algoritmo prosegue verificando che la potenza kWhdif(k) in valore assoluto sia maggiore del valore assoluto della potenza kWhist(k) (fase 128); se non è maggiore, l'algoritmo prosegue controllando che lo stato del sistema di climatizzazione sia attivo (fase 129) . Se il sistema di climatizzazione è attivo, l'algoritmo lo disattiva (fase 130) e prosegue; se non è attivo, l'algoritmo prosegue incrementando l'indice k dei vani (fase 131) e controllando che sia maggiore o uguale al numero dei vani (fase 132) . Se è minore, l'algoritmo passa alla regolazione del nuovo vano di indice k (fase 122); se è maggiore, l'algoritmo termina (fase 133).

Se invece la potenza kWhdif(k) in valore assoluto è maggiore del valore assoluto della potenza kWhist(k), l'algoritmo calcola la differenza in valore assoluto fra la potenza kWhdif(k) e la potenza del delta di isteresi, caricando il risultato nella variabile AkWhreg(fase 134). Viene quindi eseguito l'algoritmo E (fase 135) per ottenere la tendenza termica del vano di indice k, espressa in kWh e il risultato viene caricato nella variabile kWhten(k) (fase 136).

Si verifica quindi se tale potenza è superiore o meno al contenuto della variabile AkWhreg,ossia si verifica se AkWhreg< kWhten(k) (fase 137). Se tale potenza è superiore al contenuto della variabile AkWhreg, l'algoritmo la carica nella variabile AkWhregstessa, sovrascrivendone il contenuto (fase 138) e controlla che il valore assoluto di T°dif(k) sia maggiore della T°Δist(k) (fase 139). Se il valore assoluto di T°dif(k) è maggiore allora l'algoritmo prosegue, altrimenti se il valore di Tºdif(k) non è maggiore della T°Δst(k), l'algoritmo prosegue controllando che lo stato del sistema di climatizzazione sia attivo (fase 129) . Se è attivo, lo disattiva (fase 130) e prosegue. Se non è attivo, l'algoritmo prosegue incrementando l'indice k dei vani (fase 131) e controllando che sia maggiore o uguale al numero dei vani (fase 132), per passare alla regolazione del nuovo vano di indice k nel caso tale indice sia minore del numero dei vani, se l'indice k è superiore l'algoritmo termina.

L'algoritmo prosegue poi verificando se ci troviamo in periodo estivo (fase 140) , se non siamo in periodo estivo, l'algoritmo controlla che la temperatura interna del vano k in analisi sia maggiore della somma della temperatura di riferimento invernale incrementata della metà del delta di isteresi (fase 141), ossia

Se la temperatura interna non è maggiore di tale somma, l'algoritmo attiva il sistema di riscaldamento applicando un'energia pari alla metà di ΔkWhreg(fase 142) e prosegue; se la temperatura interna è maggiore l'algoritmo prosegue.

Se invece siamo in periodo estivo, l'algoritmo controlla che la temperatura interna del vano k in analisi sia inferiore alla temperatura di riferimento estiva sottratta della metà del delta di isteresi (fase 143), ossia

Se la temperatura interna è maggiore di tale differenza, l'algoritmo attiva il sistema di raffrescamente applicando un'energia pari alla metà di AkWhreg(fase 144) e prosegue; se la temperatura interna è inferiore a tale differenza l'algoritmo prosegue.

L'algoritmo prosegue guindi incrementando l'indice k (fase 131) e controllando che sia maggiore o uguale al numero di vani (fase 132), per passare alla regolazione del nuovo vano di indice k nel caso tale indice sia minore del numero dei vani. Se è superiore l'algoritmo termina .

L'algoritmo prosegue poi con la climatizzazione dei vani non lavorativi/abitativi e verifica la presenza di un sistema di riscaldamento o raffrescamento nel vano di indice k (fase 145) : se tale sistema è assente, l'algoritmo passa all'analisi del vano successivo; se è presente, l'algoritmo verifica che almeno uno dei vani adiacenti sia climatizzato (fase 146).

Se nessuno dei vani adiacenti è riscaldato, l'algoritmo prosegue analizzando il vano successivo. Se almeno un vano adiacente al vano di indice k è riscaldato/raffrescato, l'algoritmo verifica se il vano di indice k analizzato è lavorativo o abitativo (o dove sia comunque prevista la presenza di persone) (fase 147). Se lo è, l'algoritmo prosegue passando ad analizzare il vano successivo, altrimenti l'algoritmo verifica la presenza di un sensore di passaggio (fase 148). Se il sensore è presente, l'algoritmo verifica la presenza di una o più persone (fase 149) e se ci sono persone presenti l'algoritmo prosegue passando ad analizzare il vano successivo. Se invece non esiste tale sensore, o non ci sono persone presenti, l'algoritmo prosegue.

L'algoritmo continua effettuando il calcolo della temperatura media dei vani adiacenti (T°med)purché di tipo lavorativo/abitativo (fase 150) . Passa poi al calcolo della differenza di temperatura (T°dif)tra la temperatura interna del vano di indice k e la temperatura media dei vani lavorativi/abitativi adiacenti (fase 151). Quindi passa alla trasformazione della risultante T°diE(k) del calcolo precedente in energia espressa in kWh (kWhdiE(k)) (fase 152). In seguito calcola la media dei delta d'isteresi applicati ai vani circostanti (T°AMist) (fase 153) e la trasforma in energia espressa in kWh (KWh (T°4Mist))) (fase 154).

In seguito, verifica che il valore assoluto del kWhdif(k) sia maggiore di KWh(T°AMist) (fase 155) se non è maggiore, l'algoritmo prosegue passando al vano successivo. Se è maggiore, l'algoritmo calcola la differenza tra le due energie e ne applica il valore assoluto (AkWhreg) (fase 156).

Successivamente viene attivato l'algoritmo E (fase 157) per determinare la tendenza termica del vano in analisi, espressa in kWh, e viene caricata la variabile kWhtendel vano di indice k (fase 158). L'algoritmo controlla quindi che il valore assoluto di kWhregsia inferiore al valore assoluto della suddetta variabile kWhten(fase 159): se è maggiore, l'algoritmo prosegue; se è inferiore, la variabile kWhregviene caricata del valore di kWhten(fase 160) e poi l'algoritmo prosegue.

Quindi l'algoritmo verifica che T°dif(k) sia maggiore del delta d'isteresi del vano di indice k interessato (fase 161): se è maggiore, l'algoritmo prosegue; se non è maggiore, l'algoritmo verifica che il sistema di climatizzazione (raffrescamento/ riscaldamento) sia attivo (fase 162), per disattivarlo (fase 163) e passare all'analisi del vano successivo.

L'algoritmo poi controlla se ci si trova nel periodo estivo (fase 164) : se è periodo estivo, l'algoritmo controlla che la temperatura interna del vano sia inferiore alla temperatura di riferimento estiva ridotta della metà del delta di isteresi del vano in analisi (fase 165), nel guai caso l'algoritmo prosegue, altrimenti effettua l'attivazione del sistema di raffrescamento applicando un'energia pari a AkWhreg/4 (fase 166).

Se non è periodo estivo, l'algoritmo controlla che la temperatura interna del vano k sia superiore alla temperatura di riferimento invernale aumentata della metà del delta di isteresi (fase 167): se la temperatura interna non è superiore a tale valore, l'algoritmo effettua l'attivazione del sistema di riscaldamento applicando un'energia pari a AkWhreg/4 (fase 168); altrimenti l'algoritmo prosegue.

L'algoritmo prosegue quindi incrementando di un'unità l'indice k (fase 169) e controllando che tale indice sia maggiore al numero totale dei vani (fase 170), per riprende l'esecuzione del vano del nuovo indice k, o per terminare.

Con riferimento all'algoritmo 2, per temperatura interna si intende la temperatura del vano/ambiente in analisi, mentre per temperatura esterna si intende la temperatura atmosferica in gradi centigradi (C°). Inoltre la regolazione del sistema di riscaldamento/raf frescamento viene effettuata fornendo la potenza esatta in base allo stato termico di ogni vano. Se il sistema di climatizzazione non consente questo tipo di regolazione, l'algoritmo si limita ad effettuare l'accensione e lo spegnimento dello stesso.

L'algoritmo principale, oltre a richiamare i suddetti due algoritmi "algoritmo 1" e "algoritmo 2", può richiamare anche gli algoritmi "algoritmo K" e "algoritmo D"r i cui diagrammi di flusso sono illustrati rispettivamente nelle figure 4 e 5, e verranno descritti di seguito.

L'algoritmo K, il cui diagramma di flusso è illustrato in figura 4, inizia con il caricamento delle variabili di sistema (fase 171) e prosegue con la verifica della presenza di un sistema di domotica (fase 172). Se tale sistema è presente, l'algoritmo ripristina la funzionalità automatica dei punti luce, prese di corrente e punti di climatizzazione (fase 173), poi termina (fase 174) . Se tale sistema è assente, l'algoritmo verifica la presenza del telecontrollo dell'impianto elettrico (fase 175). Se è presente il telecontrollo, l'algoritmo ripristina la funzionalità automatica dei punti luce, prese di corrente e punti di climatizzazione (fase 176), poi termina (fase 177). Se il telecontrollo è assente, 1' algoritmo prosegue.

L'algoritmo continua poi con 1'inizializzazione della variabile k (fase 178) per effettuare il ciclo di verifica dello stato di tutti i dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica (elettricità, luminosità, riscaldamento) .

L'algoritmo verifica pertanto la presenza di un sensore di tali dispositivi (fase 179) : se assente, l'algoritmo prosegue; se presente, l'algoritmo legge il tipo di dispositivo ed il suo stato (fase 180) , dopodiché verifica che tale stato sia manuale (fase 181). Se lo stato è manuale, viene riattivato lo stato automatico del dispositivo di comando dell'alimentazione elettrica (fase 182) e l'algoritmo prosegue. Se lo stato non è manuale, l'algoritmo prosegue.

L'algoritmo quindi passa ad incrementare la variabile k di una unità (fase 183) ed a controllare che tale variabile sia maggiore della quantità di dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica (184): se è minore, l'algoritmo torna a controllare un nuovo dispositivo di comando dell'alimentazione elettrica, altrimenti l'algoritmo termina (fase 185) .

L'algoritmo D, il cui diagramma di flusso è illustrato in figura 5, inizia con il caricamento delle variabili di input (fase 186), quindi prosegue con la verifica della presenza di un quadro elettrico (fase 187) a monte dell'impianto dotato di contatori per la lettura delle potenze impiegate (al netto dei contatori del fornitore dei servizi elettrici) . Se il quadro elettrico è presente, l'algoritmo effettua la lettura dei kWh totali dal quadro elettrico (fase 188) e, in seguito al calcolo del rapporto tra la superficie del vano (indicata con m<2>v)e quella utile dell'immobile (indicata con m<2>z)(fase 189), la applica alla potenza totale impiegata e successivamente la divide per la metratura del vano stesso (fase 190), ottenendo così la potenza impiegata per m<2>, che viene posta in output (fase 191) con la conseguente chiusura dell'algoritmo (fase 192).

Se invece non è presente un quadro elettrico, l'algoritmo verifica la presenza dei dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica o di apparecchi in grado di determinare lo stato di acceso/spento delle utenze luminose, elettriche o di climatizzazione (fase 193). Se tali dispositivi non sono presenti, l'algoritmo azzera la variabile interna KWhtot(fase 194), la pone in output (fase 191) e termina (fase 192)

Se sono presenti tali dispositivi, viene inizializzato l'indice k (fase 195) ed inizia il ciclo per determinare la potenza impiegata dai punti luce accesi (fase 196). Quindi effettua la sommatoria KWhj.delle potenze di ogni punto luce acceso di indice k (fase 197, dove con il pedice 1 si indica il punto luce e il pedice L la lampada accesa). Successivamente controlla che l'indice k sia superiore o uguale alla quantità dei punti luce presenti nel vano (fase 198) : se non è superiore, l'algoritmo torna ad effettuare la precedente sommatoria, altrimenti l'algoritmo passa ad effettuare la sommatoria KWhddelle potenze di ogni dispositivo/macchinario collegato alle prese abilitate di indice k (fase 199, dove con il pedice d si indica il punto presa e con il pedice D si indica il dispositivo/macchinario) , ed esce dal ciclo quando k supera la quantità dei punti presa del vano (fase 200) e prosegue.

Viene verificata poi l'eventuale produzione di acqua calda sanitaria (in acronimo ACS) (fase 201): se esiste produzione, l'algoritmo carica la potenza impiegata espressa (ed eventualmente convertita in KWh) nella variabile KWhr(fase 202); altrimenti prosegue.

Si passa successivamente a verificare se ci si trova in periodo di utilizzo del sistema di raff rescamento (fase 203): se non è periodo di utilizzo, l'algoritmo controlla se il riscaldamento è di tipo centralizzato (con caldaia, con generatore gasolio, con teleriscaldamento ecc.) (fase 204), nel qual caso verifica se il riscaldamento è acceso (fase 205). Se il riscaldamento è acceso, l'algoritmo effettua il calcolo della potenza impiegata dal riscaldamento rapportandola alla superficie del vano e memorizza il risultato nella variabile KWhr(fase 206, dove con il pedice r si indica il riscaldamento generico e con il pedice RC il riscaldamento generalizzato). Quindi l'algoritmo prosegue. Se il riscaldamento non è attivo, l'algoritmo prosegue.

Se il riscaldamento non è di tipo centralizzato, viene inizializzato l'indice k (fase 207) ed effettuata la sommatoria della potenza di ogni punto di riscaldamento attivo di indice k comprensiva delle potenze impiegate per gli eventuali sistemi di distribuzione e ventilazione (fase 208, dove con il pedice PR si indica il punto di riscaldamento) . Tale ciclo termina quando l'indice k supera la quantità dei punti di riscaldamento (fase 209) . L'algoritmo prosegue .

Se invece siamo in un periodo di raffreddamento, l'algoritmo verifica la presenza di un sistema di raffrescamento centralizzato (fase 210). Se un sistema di raf frescamento è presente, si verifica se il raffrescamente è attivo (fase 211). Se è attivo, si effettua il calcolo della potenza impiegata dal raffrescamento rapportandola alla superficie del vano e memorizza il risultato nella variabile KWhr(fase 212), considerando anche la potenza utilizzata per la distribuzione e ventilazione, quindi l'algoritmo prosegue. Altrimenti l'algoritmo prosegue.

Se il ratfrescamento non è centralizzato, viene effettuata la sommatoria delle potenze di ogni punto di raf frescamente attivo di indice k (fase 213) ed esce da tale ciclo guando l'indice k supera la quantità dei punti di raffrescamento (fase 214). L'algoritmo poi prosegue.

Al termine dei cicli per il calcolo delle potenze impegnate nella climatizzazione, l'algoritmo effettua la somma delle potenze ottenute dalle varie tipologie di impiego (fase 215) ; divide tale somma per la superficie utile del vano e ne carica il valore nella variabile KWhtot/che viene posta in output (fase 191). Quindi l'algoritmo termina (fase 192).

Il presente algoritmo K è funzionale nel momento in cui si riescono ad identificare i punti luce attivi/non attivi, i punti presa abilitati/non abilitati e lo stato dei punti abbinati alla climatizzazione (riscaldamento, raffreddamento) .

L'algoritmo 2, descritto in precedenza può richiamare gli algoritmi "algoritmo N" e "algoritmo E", i cui diagrammi di flusso sono illustrati rispettivamente nelle figure 6 e 7. Gli algoritmi "N" e "E" sono di seguito descritti.

Il primo step dell'algoritmo N è il caricamento delle variabili di input (fase 216), quindi la verifica della presenza di un sensore di temperatura esterna (fase 217): se non presente, si verifica la fattibilità della lettura della temperatura da web (fase 218). Se tale lettura non è fattibile, si carica la temperatura esterna dalle tabelle delle temperature medie del periodo utilizzando la localizzazione del vano (fase 219) e poi si carica la variabile T°est(fase 220).

Se invece la lettura da web è fattibile, si carica il valore della temperatura esterna nella variabile T°est(fase 221). Se è presente il sensore di temperatura esterna, si carica la variabile T°estcon il valore ottenuto dal sensore stesso (fase 222) .

1/ algoritmo poi verifica la presenza di un sensore di temperatura interna del vano in analisi (fase 223). Se è presente, l'algoritmo carica la variabile T°intcon la temperatura ottenuta dal sensore (fase 224) e poi prosegue. Se il sensore non c'è , l'algoritmo verifica se è presente un sensore di temperatura nei vani adiacenti (fase 225) . Se nei vani adiacenti è presente un sensore di temperatura, l'algoritmo effettua la lettura della temperatura dai sensori dei vani adiacenti (fase 226) e carica nella variabile T°intla media delle temperatura rilevate (se presente più di un sensore) (fase 227). Poi l'algoritmo prosegue.

Se anche nei vani adiacenti non sono presenti sensori di temperatura, si verifica la presenza di almeno un sensore in tutto l'edificio (fase 228): se è presente, si carica la variabile T°intcon la media delle temperature rilevate nei diversi vani (fase 229) e prosegue; se non presente, si verifica la presenza di almeno un dato storico di temperatura di quel vano (fase 230).

Se è presente un dato storico, l'algoritmo carica la variabile T°intcon la temperatura storica del vano (fase 231) ; se non presente, l'algoritmo assegna alla variabile T<0>intil valore della temperatura esterna caricato in T est (fase 232) e prosegue.

L'algoritmo prosegue con il calcolo del coefficiente globale di scambio termico tra il vano in analisi e gli ambienti adiacenti riscaldati e ne memorizza il risultato nella variabile HRN (fase 233) attraverso la formula

dove pA*CAindica la capacità termica volumica dell'aria (pari a 1200 J/m<2>), VVEKè la portata volumica del flusso d'aria, bVEKè il fattore di correzione della temperatura del flusso d'aria e th è il periodo medio di rilevazione a base ora.

Si prosegue con il calcolo del coefficiente globale di scambio termico tra gli ambienti adiacenti e l'esterno, memorizzato nella variabile HRE (fase 234) attraverso la formula

Quindi si controlla che HRN, HREe Φ (indicante il flusso termico generato all'interno del vano) contengano dei dati validi (fase 235) . Se contengono dati validi, l'algoritmo calcola la temperatura del vano (fase 236) secondo la formula

prosegue .

Se ì dati non sono validi,· l'algoritmo calcola la sommatoria delle superfici delle pareti confinanti con gli ambienti riscaldati, memorizzando il risultato nella variabile APR (fase 237) e poi prosegue calcolando la sommatoria delle superfici delle pareti confinanti con l'esterno e memorizza il risultato nella variabile APE(fase 238).

Infine calcola la temperatura del vano (fase 239) secondo la formula

dove Κχ è la trasmittanza delle pareti confinanti con i locali riscaldati e K2è la trasmittanza delle pareti confinanti con l'esterno. Poi l'algoritmo prosegue.

L'algoritmo termina con l'output della temperatura del vano in analisi espressa in C° (T°VN)(fase 240).

Per guanto riguarda l'algoritmo "E", il cui diagramma di flusso è illustrato in figura 7, esso inizia con la lettura delle variabili di sistema (fase 241) e con 1'inizializzazione dell'indice k (fase 242). Quindi calcola l'area del serramento (porte e finestre) indicato dall'indice k, comprendente il telaio e l'eventuale cassonetto (fase 243) . Ne memorizza il risultato nella variabile A. Successivamente effettua il calcolo degli apporti termici solari (fase 244, dove I è l'irradiazione solare incidente sul serramento (porta o finestra) espressa in Wh/m<2>, inclusi gli assorbimenti delle pareti opache, F0è il coefficiente correttivo relativo agli ombreggiamenti, FTè il coefficiente correttivo relativo ai tendaggi, FGè il coefficiente correttivo relativo al telaio, FSMè il coefficiente correttivo relativo alle schermature mobili, Fsvè il fattore solare del vetro) , facendone la sommatoria attraverso la variabile Qscon il risultato del prodotto della radiazione solare incidente sul serramento espressa in Wh/m<2>moltiplicata per l'area precedentemente calcolata, moltiplicata per il coefficiente correttivo degli ombreggiamenti, moltiplicata per il coefficiente correttivo dei tendaggi, moltiplicata per il fattore solare del vetro (trasmittanza termica del serramento) . Il valore di F0si calcola con la seguente formula:

dove FFINindica le ostruzioni

esterne, Fovindica gli aggetti verticali e F0Rgli aggetti orizzontali. Nello specifico, inoltre, FGè il rapporto tra l'area del vetro e l'area totale del serramento. In mancanza di dati attendibili, il fattore correttivo relativo al telaio FGè di 0.8. FSMsi calcola attraverso la formula:

Dove ftè la frazione di tempo in cui la schermatura solare è utilizzata, perciò dipende dal clima, dalla stagione, dall'esposizione solare; gsè la trasmittanza dell'energia solare totale della finestra quando la schermatura solare è utilizzata; gAè la trasmittanza dell'energia solare totale della finestra quando la schermatura solare non è utilizzata.

Controlla poi che l'indice k sia maggiore o uguale al numero di serramenti (fase 245): se è minore, l'indice k viene incrementato di un'unità (fase 246) e l'algoritmo ritorna al calcolo dell'area del serramento successivo; se è maggiore, l'algoritmo procede con il calcolo degli apporti termici dati dalla pavimentazione (fase 247) , espressi in Wh/m<2>e ottenuti moltiplicando l'apporto termico per l'unità di superficie moltiplicata per la superficie utile del pavimento, caricando il risultato nella variabile

Qp■

Parimenti viene effettuato il calcolo degli apporti termici forniti dal soffitto (fase 248) attraverso la moltiplicazione dell'apporto interno per l'unità di superficie moltiplicata per la superficie utile del soffitto stesso. Il risultato viene memorizzato nella variabile Qc.

Successivamente, si passa al calcolo degli apporti termici ottenuti dalle pareti (fase 250) reinizializzando l'indice k (fase 249) e memorizzando in QRla sommatoria del prodotto dell'apporto interno di ogni parete indicata da k moltiplicata per l'area utile della parete stessa.

L'algoritmo controlla poi che l'indice k sia maggiore o uguale al numero delle pareti (fase 251) : se è minore, l'indice k viene incrementato di un'unità (fase 252) e l'algoritmo ritorna alla sommatoria degli apporti termici delle pareti; se è maggiore, l'algoritmo passa al calcolo degli apporti termici di tutte le componenti "mobili" presenti nel vano/ambiente (fase 253, dove aMindica l'apporto interno per m<2>della superficie della parete, espresso in Wh/m<2>, AURindica la superficie utile della parete in m<2>, aMindica l'apporto interno per m<2>della superficie occupata dai macchinari espresso in Wh/ m<2>, NMindica il numero dei macchinari, aLindica l'apporto interno per m<2>della superficie occupata dalle lampade espresso in Wh/m<2>, NLindica il numero delle lampade, aaindica l'apporto interno per m<2>della superficie occupata dalle persone espresso in Wh/ m<2>, NDindica il numero delle persone, ACS indica l'apporto termico dell'acqua calda sanitaria) e memorizza il risultato nella variabile QM0, calcolata attraverso il prodotto dell'apporto interno dei macchinari moltiplicato per il numero dei macchinari stessi, sommato all'apporto termico delle lampade moltiplicato per il numero delle lampade stesse, sommato all'apporto termico indotto dalle persone occupanti il vano, sommato all'apporto termico moltiplicato per il numero delle persone stesse, sommato all'apporto termico dell'acqua calda sanitaria (ACS).

Successivamente l'algoritmo esegue la somma delle variabili Qs Qp+ Qc QR+ QMO (fase 254), caricandone il risultato nella variabile OUTc.

L'algoritmo prosegue quindi con la verifica della presenza di un sensore di temperatura esterna (fase 255): se non è presente, l'algoritmo verifica la fattibilità della lettura della temperatura da web (fase 256). Se tale lettura non è fattibile, l'algoritmo carica la temperatura esterna dalle tabelle delle temperature medie del periodo utilizzando la localizzazione del vano (fase 257) e poi carica la variabile T°est (fase 258) .

Se la lettura da web è fattibile, l'algoritmo carica il valore della temperatura esterna nella variabile T°est(fase 259).

Se è presente un sensore di temperatura esterna, l'algoritmo carica la variabile T est con il valore ottenuto dal sensore (fase 260).

L'algoritmo poi verifica la presenza di un sensore di temperatura interna del vano in analisi (fase 261): se presente, l'algoritmo carica la variabile T°intcon la temperatura ottenuta dal sensore (fase 262) e poi prosegue; se non è presente, l'algoritmo verifica se è presente un sensore di temperatura nei vani adiacenti (fase 263) . Se sono presenti sensori nei vani adiacenti, l'algoritmo effettua la lettura della temperatura dai sensori dei vani adiacenti (fase 264) e carica nella variabile T°intla media delle temperature rilevate (se presente più di un sensore) (fase 265) . Poi l'algoritmo prosegue.

Se nei vani adiacenti non sono presenti sensori, l'algoritmo verifica la presenza di almeno un sensore in tutto l'edificio (fase 266): se presente carica la variabile T°intcon la media delle temperature rilevate nei diversi vani (fase 267) e prosegue; se assente, l'algoritmo verifica la presenza di almeno un dato storico di temperatura di quel vano (fase 268). Se tale dato storico esiste, l'algoritmo carica la variabile con la temperatura storica del vano (fase 269); se non esiste, l'algoritmo assegna alla variabile T°intil valore della temperatura esterna caricato in T°est(fase 270) e prosegue.

L'algoritmo prosegue poi assegnando alla variabile ΔΤ° il valore assoluto della differenza tra le due temperature (fase 271).

Il sistema inizializza poi la variabile k (fase 272), ossia l'indice del ciclo interno, per effettuare il calcolo delle conduttanze dei vari strati della parete. Carica il coefficiente (λ) della conduttanza termica dei diversi materiali che compongono lo strato di indice k (fase 273). Poi calcola l'area della superficie totale dello strato indicato dalla variabile k e la memorizza nella variabile di appoggio Asdi indice k (fase 274) . Poi effettua il calcolo del recìproco della conduttanza dello strato (fase 275), avendo cura di normalizzare il coefficiente λ in base allo spessore dello strato attraverso la formula

λ(k) = λ(k)/ spessore di strato (k).

L'algoritmo carica poi il risultato nella variabile d'appoggio RC (fase 276), facendone la sommatoria, guindi verifica che nella parete, pavimento e soffitto di indice k ci sia la presenza di ponti termici (fase 277).

Se non sono presenti ponti termici , l'algoritmo prosegue; se sono presenti, l'algoritmo verifica la presenza dei dati dei ponti termici (fase 278).

Se tali dati dei ponti termici sono disponibili, l'algoritmo effettua la sommatoria del prodotto del coefficiente lineare (kl) di ogni ponte termico con la lunghezza (L) dello stesso e ne carica il valore nella variabile PT (fase 279); se tali dati non sono disponibili, l'algoritmo carica la maggiorazione percentuale della dispersione della superficie di indice k (fase 280) e memorizza il risultato nella variabile MAGG %. Poi diminuisce il valore della variabile RC della guantità espressa da MAGG% (fase 281) e prosegue .

L'algoritmo controlla poi che l'indice k sia ancora inferiore al numero di strati da analizzare (fase 282): se è minore, incrementa di una unità l'indice k (fase 283) e torna al calcolo dell'area della superficie totale del nuovo strato; se è maggiore, l'algoritmo memorizza nella variabile d'appoggio DTRil risultato del reciproco di RC (fase 284), che rappresenta la dispersione termica di tutte le pareti, compresi soffitto e pavimento, in Wh/m<2>.

L'algoritmo poi reinizializza l'ìndice k al valore 1 (fase 285) e passa al calcolo dell'area della porta o della finestra (serramenti) di indice k, memorizzando il risultato nella variabile AG (fase 286). Successivamente, calcola l'area della proiezione del telaio della porta o della finestra di indice k, memorizzandone il risultato nella variabile AF(fase 287), ed il perimetro dell'infisso della porta o della finestra di indice k, memorizzando il risultato nella variabile LG (fase 288). Quindi, l'algoritmo passa a calcolare la dispersione totale DTFdel serramento di indice k (fase 289) facendone la sommatoria secondo la seguente formula:

dove Uvindica la trasmittanza termica dell'elemento vetrato, UGè la trasmittanza termica del telaio, ψ la trasmittanza lineare del distanziatore. Poi l'algoritmo controlla che l'indice k sia inferiore al numero dei serramenti (fase 290): se l'indice k è minore del numero di porte e di finestre, l'algoritmo incrementa di una unità l'indice k (fase 291), e torna al calcolo dell'area della superficie totale del nuovo serramento; se invece l'indice k è maggiore del numero di porte e di finestre, l'algoritmo esce con il risultato della somma delle due sommatorie delle dispersioni termiche, rispettivamente pareti e porte/finestre, moltiplicata per la differenza tra la temperature esterna ed interna del vano.

L'algoritmo carica la dispersione totale delle pareti, delle porte, delle finestre e degli eventuali ponti termici espressa in W/m<2>, moltiplicata per la differenza termica tra l'interno e l'esterno, nella variabile OUTB .(fase 292) .

L'algoritmo prosegue con il calcolo del coefficiente globale di scambio termico per ventilazione (fase 293) attraverso la formula

dove HVEè la variabile che contiene il coefficiente globale di scambio termico per ventilazione, pA*CAè la capacità termica volumica dell'aria (pari a 1200 J/m<2>), VVEKè la portata volumica del flusso d'aria, bVEKè il fattore di correzione della temperatura del flusso d'aria e th è il periodo medio di rilevazione a base ora.

Si prosegue con il calcolo dello scambio termico globale memorizzato nella variabile ST (fase 294) attraverso la formula

Successivamente, l'algoritmo calcola i m<2>utili del vano in analisi dividendo il volume dello stesso per la sua altezza media, memorizzando il risultato nella variabile A (fase 295) . Quindi carica il rapporto tra ST e A, normalizzando l'apporto dello scambio termico in W/m<2>nella variabile OUTG (fase 296).

L'algoritmo infine calcola la tendenza al raf frescamento/ riscaldamento del vano attraverso la formula:

caricando il risultato nella variabile DTVA(fase 297) , dove OUTcrappresenta gli apporti termici in Wh/m<2>, gcè il loro fattore di utilizzazione, OUTBè il risultante delle dispersioni termiche espresse in Wh/m<2>e ηΒè il loro fattore di utilizzazione, OUTGrappresenta il valore degli scambi termici espressi in Wh/m<2>dopo la trasformazione dei Joule. Infine b è il fattore di correzione degli scambi termici. L'output dell'algoritmo è il contenuto della variabile DTVA, espresso in kWh (fase 298).

Si è in pratica constatato come il metodo per il risparmio energetico, particolarmente per immobili, secondo il presente trovato, assolva il compito nonché gli scopi prefissati in quanto consente di ottenere un risparmio energetico fino al 25% nell'immobile in cui viene applicato.

In particolare, l'algoritmo principale per il risparmio energetico si avvale di ulteriori algoritmi, tra cui:

• l'algoritmo "1", che consente di effettuare la regolazione luminosa e l'abilitazione o disabilitazione di tutte le prese elettriche dell'immobile in cui il metodo viene applicato;

• l'algoritmo "2", che consente di effettuare la regolazione climatica dei vani abitativi/ lavorativi, ottimizzando i consumi degli impianti esistenti;

• l'algoritmo "K", che consente di identificare il ripristino del funzionamento automatico delle utenze elettriche, dell'illuminazione e degli apparati di climatizzazione in seguito a forzature manuali ;

• l'algoritmo "D", che consente di determinare l'impiego di energia, espresso in kWh/m<2>in un vano di interesse, con rilevazione indiretta, ossia senza apparecchiature specifiche;

• l'algoritmo "N", che consente di determinare la temperatura interna di un vano attraverso la lettura diretta della stessa, se rilevabile, o indirette, attraverso la lettura della temperatura dei vani adiacenti ;

• l'algoritmo "E", che consente di determinare la tendenza alla cessione o al recupero di energia espressa in kWh/m<2>di un vano/ambiente al variare delle condizioni circostanti .

Il metodo per il risparmio energetico così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo .

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per il risparmio energetico, particolarmente per immobili, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: • verificare la disponibilità internet di una centrale di comando dell'alimentazione elettrica; • verificare la disponibilità di un sistema di gestione presenza ERP; • verificare la disponibilità di dati storici e di autoapprendimento; • leggere la configurazione dei parametri di impostazione; • inizializzare un timer dei controlli; • effettuare la regolazione dell'illuminazione e delle utenze elettriche (algoritmo 1); • effettuare la regolazione della temperatura (algoritmo 2); • memorizzare le variabili di sistema; verificare che detto timer controlli è scattato.
2. Metodo per il risparmio energetico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase di verificare che il timer controlli è scattato, in caso di verifica affermativa, comprende le fasi di: • identificare il ripristino del funzionamento automatico di detta illuminazione, di dette utenze elettriche e di detta regolazione di temperatura (algoritmo K); • determinare l'impiego di energia tramite rilevazione indiretta (algoritmo D); • memorizzare il valore di detto impiego di energia .
3. Metodo per il risparmio energetico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che • detta fase di verificare la disponibilità internet della centrale di comando dell'alimentazione elettrica, in caso di verifica affermativa, comprende le fasi di: ° leggere i dati di detta centrale di comando dell'alimentazione elettrica; ° modificare i dati storici sulla base di detta lettura e memorizzarli; ° inviare un allarme a detta centrale di comando dell 'alimentazione elettrica; detta fase di verificare la disponibilità del sistema di gestione presenza ERP, in caso di verifica affermativa, comprende le fasi di: ° leggere i dati di detto sistema di gestione presenza ERP; ° modificare i dati storici sulla base di detta lettura e memorizzarli; • detta fase di verificare la disponibilità di dati storici e di autoapprendimento, in caso di verifica affermativa, comprende le fasi di: ° leggere detti dati storici e di autoapprendimento; o modificare i dati storici sulla base di detta lettura e memorizzarli.
4. Metodo per il risparmio energetico, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di effettuare la regolazione dell'illuminazione e delle utenze elettriche (algoritmo 1) comprende le fasi di: leggere e caricare le variabili di sistema; verificare la presenza di dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica, oppure la presenza di un impianto domotico, oppure la presenza di un sistema di telecontrollo; • verificare la presenza di un sistema di regolazione luminosa; • regolare l'illuminazione tramite detto sistema di regolazione luminosa.
5. Metodo per il risparmio energetico, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta fase di effettuare la regolazione dell'illuminazione e delle utenze elettriche (algoritmo 1) comprende le fasi di: • classificare la destinazione d'uso del vano in cui detto metodo è applicato; • verificare la presenza di un sensore di passaggio o presenza; • verificare l'orario corrente; • verificare la presenza di un sensore crepuscolare ; • verificare la presenza di una persona; regolare l'illuminazione; • regolare le utenze elettriche.
6. Metodo per il risparmio energetico,·secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di effettuare la regolazione della temperatura (algoritmo 2) comprende le fasi di: • leggere e caricare le variabili di sistema; • verificare la presenza di dispositivi di comando dell’alimentazione elettrica, oppure la presenza di un impianto demotico; • classificare la destinazione d'uso del vano in cui detto metodo è applicato; • calcolare al temperatura di detto vano (algoritmo N); • verificare l'orario corrente; • verificare la presenza di un sensore di passaggio o presenza; • verificare la presenza di persone; • determinare le condizioni di equilibrio termico (algoritmo E).
7. Metodo per il risparmio energetico, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase di calcolare al temperatura di detto vano (algoritmo N) comprende le fasi di: • leggere e caricare le variabili di sistema; • acquisire il valore di temperatura esterna a detto vano tramite un sensore di temperatura esterna, oppure tramite informazioni dal web, oppure tramite tabelle di temperature medie periodiche; • acquisire il valore di temperatura interna a detto vano, tramite un sensore di temperatura interna, o tramite un sensore di temperatura in vani adiacenti; • calcolare il coefficiente globale di scambio termico tra detto vano e vani adiacenti interni; • calcolare il coefficiente globale di scambio termico tra detti vani adiacenti interni e l'ambiente esterno.
8. Metodo per il risparmio energetico, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase di determinare le condizioni di equilibrio termico (algoritmo E) comprende le fasi di : • leggere e caricare le variabili di sistema; • calcolare l'area di ogni serramento compreso in detto vano; • calcolare il valore degli apporti termici solari attraverso ciascuna di dette aree; • calcolare il valore degli apporti termici dal pavimento; • calcolare il valore degli apporti termici dal soffitto; • calcolare il valore degli apporti termici da ciascuna parete; • calcolare il valore degli apporti termici da componenti mobili presenti in detto vano; • acquisire il valore di temperatura esterna a detto vano tramite un sensore di temperatura esterna, oppure tramite informazioni dal web, oppure tramite tabelle di temperature medie periodiche; • acquisire il valore di temperatura interna a detto vano, tramite un sensore di temperatura interna, o tramite un sensore di temperatura in vani adiacenti; • calcolare la tendenza al raffrescamento/ riscaldamento di detto vano.
9. Metodo per il risparmio energetico, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta fase di identificare il ripristino del funzionamento automatico di detta illuminazione, di dette utenze elettriche e di detta regolazione di temperatura (algoritmo K) comprende le fasi di: • leggere e caricare le variabili di sistema; • verificare la presenza di dispositivi di comando dell'alimentazione elettrica, oppure la presenza di un impianto domotico, oppure la presenza di un sistema di telecontrollo; • ripristinare la funzionalità automatica di regolazione dell'illuminazione, delle utenze elettriche e della temperatura.
10. Metodo per il risparmio energetico, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta fase di determinare l'impiego di energia tramite rilevazione indiretta (algoritmo D) comprende le fasi di: • leggere e caricare le variabili di sistema; • verificare la presenza di un quadro elettrico; • leggere il valore di consumo elettrico da detto quadro elettrico; • in caso di verifica negativa di detta fase di verificare la presenza di un quadro elettrico, detta fase di determinare l'impiego di energia tramite rilevazione indiretta (algoritmo D) comprende le fasi di: ° verificare la presenza di dispositivi di comando delle utenze luminose, elettriche o di climatizzazione; ° calcolare il consumo elettrico per ogni utenza; • dividere detto valore di consumo elettrico per il valore di metratura di detto vano.