Edifici più ecologici e intelligenti? Con reti e sensori wireless autoalimentati

Più risparmio energetico e meno rifiuti

[3 giugno 2013]

L’Europa è leader per le politiche e soluzioni energetiche sostenibili, ma secondo il bollettino scientifico dell’Ue Cordis, «Occorre tuttavia fare di più per aiutare il settore dell’edilizia a migliorare le sue credenziali ecologiche». Il settore dell’edilizia consuma il 35-45 % del consumo totale di energia in Europa, e il riscaldamento degli ambienti usa la quota più grande nella maggior parte degli Stati membri, nell’ambito delle Tecnologie dellinformazione e della comunicazione (Tic) i ricercatori europei del progetto “Self Powered Wireless Sensor Network for HVAC System Energy Improvement – Towards Integral Building Connectivity” (Tibucon) sembrano aver trovato una soluzione intelligente per soddisfare le necessità degli edifici del XXI secolo.  Il Tibucon ha infatti sviluppato un wireless sensor network di nuova generazione per il riscaldamento, la ventilazione ed i condizionamento dell’aria (Hvac) adatto per grandi edifici.

Tibucon è un progetto triennale che ha ricevuto poco più di 1,5 milioni di euro di finanziamenti Ue ed  ha sviluppato un’alternativa efficiente ai sistemi Hvac presenti oggi nella maggior parte degli edifici.  Cordis spiega che «Il team di Tibucon si è accorto che gli stessi sistemi Hvac non sono efficienti dal punto di vista energetico, poiché necessitano di batterie monouso e cablaggi per connettere i sensori con le unità di controllo e di istallazioni. In grandi edifici a più piani, la quantità di rifiuti ed emissioni di anidride carbonica derivanti da queste istallazioni iniziano ad avere un certo peso».  Come fa notare il team di Tibucon, «Ci potrebbero essere centinaia di sensori in un sistema di controllo Hvac wireless appena installato per un edificio commerciale di medie dimensioni, che generano centinaia di batterie usate», per questo  hanno quindi proposto di sostituire la grande quantità di cavi e di sensori a batteria con una rete Self-powered multi-magnitude wireless sensor network (Sp-Mm-Wsn). «Ad esempio – spiegano –  sensori wireless rilevano quando una stanza è troppo calda e inviano automaticamente segnali all’unità di controllo per regolare il riscaldamento su valori predefiniti, lo stesso avviene in estate per il raffreddamento. Eliminare il cablaggio e le batterie rappresenta una vera svolta. Non solo si tratta di una soluzione più ecologica, ma anche i risparmi in termini di costi sono significativi. Il solo cablaggio può rappresentare fino all’80 % del costo totale di un sistema Hvac».

Il sistema Sp-Mm-Wsn è stato testato in due edifici pilota: un palazzo di uffici con diversi inquilini appena costruito in Polonia e un edificio di 214 appartamenti appartamenti già esistente vicino San Sebastian in Spagna, con una produzione di calore centralizzato per il riscaldamento e l’acqua calda sanitaria.
Jeroen Van der Veken,  partner di progetto, del Thomas More Kempen college di Geel, in Belgio, ha detto ad Innovation Seeds: «A causa dei costi di investimento, il sistema non è adatto alle case singole. Ma nelle abitazioni collettive è possibile monitorare diversi parametri e controllare le istallazioni Hvac in tempo reale. Questo approccio in tempo reale presenta vantaggi di efficienza energetica»

E un altro partener di Tibucon, Roland Debruyne,  del Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf belga sottolinea che «Un forte controllo in tempo reale è in grado di fermare immediatamente la caldaia quando viene raggiunta la temperatura di comfort, in modo da nessuna energia venga sprecata. Quando le temperature scendono, la caldaia viene immediatamente riattivata, in modo che il comfort non vada in nessun modo perduto ».

Altri credono che gli impianti industriali possano adottare questa soluzione. “Credo che non ci possa essere un mercato per questo sistema – ha detto Edwin Segers , amministratore delegato di Botec – Non per i nuovi edifici, che per lo più sono progettati su un periodo di  20 – 30 anni, ma nei progetti di ristrutturazione. soprattutto in costruzioni per process technology, come ad esempio nella farmaceutica. Quel tipo di costruzioni deve essere molto flessibile,  dato che linee di produzione possono essere cambiate  drasticamente dopo cinque anni o meno».

Ma secondo Van der Veken  «Per ora, la sperimentazione è in corso da ancora troppo tempo per essere commercialmente interessante». Ma anticipa che «I futuri sistemi di controllo negli edifici potranno essere “self-taught”. Per poter sviluppare un sistema per un utilizzo generalizzato deve essere personalizzabile. Quindi, è importante lavorare  sui self-learning simulation models».

Altri vantaggi del nuovo sistema includono un ridotto consumo e costo energetico, minori emissioni e produzione di rifiuti negli edifici e minore invasività dell’impianto. Sarà anche un’infrastruttura wireless più flessibile, con sensori ad alimentazione ibrida più affidabili, maggiore benessere grazie al monitoraggio in tempo reale della temperatura, e in generale un più efficiente sistema e gestione Hvac.  «Nel complesso, una soluzione Tic più intelligente ed ecologica per il settore dell’edilizia in Europa», conclude Cordis.