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Laura Bellia » 13.Strategie per il conseguimento di risparmi energetici e cenni di domotica


Principali strategie per conseguire risparmi

La riduzione dei consumi energetici ed economici per quanto riguarda l’illuminazione può essere conseguita applicando diverse strategie che riguardano principalmente:

  • utilizzo di luce naturale
  • impiego di sorgenti con elevata efficienza luminosa
  • impiego di apparecchi illuminanti con elevato LOR
  • impiego di alimentatori ad elevata efficienza
  • impiego di regolatori del flusso luminoso
  • corretta manutenzione degli impianti
  • opportuni sistemi di controllo per la gestione degli impianti
Le fluorescenti compatte sono ad alta efficienza

Le fluorescenti compatte sono ad alta efficienza

Alimentatori elettronici per lampade fluorescenti

Alimentatori elettronici per lampade fluorescenti


Alcuni pratici consigli


Leggi per il risparmio nell’illuminazione

L. 27 dicembre 2006 n. 296 (legge finanziaria 2007): “Ai soggetti esercenti attività d’impresa rientrante nel settore del commercio che effettuano interventi di efficienza energetica per l’illuminazione nei due periodi d’imposta successivi a quello in corso al 31 dicembre 2006, spetta una ulteriore deduzione dal reddito d’impresa pari al 36 % dei costi sostenuti nei seguenti casi:
sostituzione, negli ambienti interni, di apparecchi illuminanti con altri ad alta efficienza energetica, maggiore o uguale al 60 %;

  • sostituzione, negli ambienti interni, di lampade ad incandescenza con lampade fluorescenti di classe A purché alloggiate in apparecchi illuminanti ad alto rendimento ottico, maggiore o uguale al 60%
  • sostituzione, negli ambienti esterni, di apparecchi illuminanti dotati di lampade a vapori di mercurio con apparecchi illuminanti ad alto rendimento ottico, maggiore o uguale all’80 %, dotati di lampade a vapori di sodio ad alta o bassa pressione o di lampade a ioduri metallici
  • installazione o integrazione, in ambienti interni o esterni, di regolatori del flusso luminoso

La L. 244/2007 (legge finanziaria 2008) prevede al comma 163: “A decorrere dal 1° gennaio 2011 sono vietate in tutto il territorio nazionale l’importazione, la distribuzione e la vendita delle lampadine a incandescenza, nonché l’importazione, la distribuzione e la vendita degli elettrodomestici privi di un dispositivo per interrompere completamente il collegamento alla rete elettrica”.

Alimentatori per lampade fluorescenti

Il CELMA definisce 7 classi di efficienza energetica (EEI) per alimentatori (starter+reattore) per lampade fluorescenti:
A1: alimentatori elettronici dimmerabili
A2: alimentatori elettronici con perdite ridotte
A3: alimentatori elettronici
B1: alimentatori magnetici con perdite molto basse
B2: alimentatori magnetici con perdite basse
C: alimentatori magnetici con perdite moderate
D: alimentatori magnetici con perdite molto elevate

Etichetta per alimentatore

Etichetta per alimentatore


Efficienza energetica nell’illuminazione

Il CEN ha emanato nel 2007 la EN 15193 (Energy performance of buildings – Energy requirements for lighting), facente parte del pacchetto di norme tecniche previste dalla direttiva europea EPBD del 2002, orientata al risparmio energetico ed alla riduzione dell’impatto ambientale nell’edilizia. La prestazione energetica del sistema di illuminazione è descritta dall’indice LENI (Light Energy Numeric Indicator), che rappresenta l’energia necessaria per l’illuminazione per metro quadro di superficie e su base annua.

Metodi per valutare il LENI

Metodi per valutare il LENI


Il LENI

L’energia totale utilizzata per l’illuminazione è data da:

W = WL + WP [kWh/anno]

in cui:

  • WL è l’energia consumata dagli apparecchi illuminanti
  • Wp è l’energia parassita necessaria al circuito di messa in carica del sistema di illuminazione di emergenza e dal sistema di controllo dell’illuminazione in stand-by.

Il Lighting Energy Numeric Indicator è definito come:

LENI = W / A [kWh/(m2x anno)

in cui A è l'area utile totale del pavimento dell'edificio [m2]

Il LENI


Il LENI


Valutazione del fattore FD

Suddivisione dell’edificio in zone con e senza accesso di luce naturale.
Determinazione dell’impatto dei parametri del locale, della geometria della facciata e delle ostruzioni esterne sulla penetrazione della luce naturale, mediante valutazione del Daylight Factor.
Previsione del potenziale risparmio, espresso mediante FDS, in funzione del clima locale, dell’illuminamento medio mantenuto e del Daylight Factor.
Valutazione del risparmio base al sistema di controllo, FDC.
Conversione del valore annuo di FD in valori mensili.


Stima del fattore FDS


Le tecniche di controllo

Al fine di ottimizzare la gestione del sistema di illuminazione possono essere adottate differenti tecniche di controllo.

  1. Uso di interruttori manuali locali con sistemi on/off, oppure mediante dimmer
  2. Uso di interruttori a tempo (timer)
  3. Uso di sensori di presenza (ad infrarossi passivi o ultrasuoni)
  4. Uso di sensori di luce diurna per la regolazione della luce artificiale (on/off oppure mediante regolazione graduale)

Tali tecniche possono essere applicate singolarmente oppure possono coesistere.

Flusso attenuato in presenza di luce naturale

Flusso attenuato in presenza di luce naturale

Flusso luminoso massimo in assenza di luce naturale

Flusso luminoso massimo in assenza di luce naturale


Sistemi di controllo

La scelta del Sistema di controllo dell’illuminazione dipende sostanzialmente da:

  • disponibilità della luce naturale (caratteristiche ottiche, orientamento, dimensioni e localizzazione delle superfici trasparenti, presenza di ostruzioni ed aggetti, dimensioni del locale, fattori di riflessione delle superfici interne)
  • andamento della presenza di persone all’interno del locale (continuativa, non continuativa programmabile o non programmabile, variabile, ecc…)
  • necessità di poter disporre di diversi scenari di luce al variare delle attività e delle esigenze in uno stesso ambiente
Pannello di controllo da monitor delle diverse scene luce (LUTRON)

Pannello di controllo da monitor delle diverse scene luce (LUTRON)

Diverse scene luce per diverse esigenze in un’aula (LUTRON)

Diverse scene luce per diverse esigenze in un'aula (LUTRON)


Risparmio attraverso sistemi di controllo

Mediante sistemi basati sull’impiego di sensori di illuminazione è possibile ottimizzare il contributo della luce naturale, attenuando opportunamente il flusso luminoso di luce artificiale. Se poi si considerano anche sensori di occupazione è possibile ridurre ulteriormente i consumi. Si possono inoltre controllare in modo automatico le posizioni dei dispositivi di schermatura della luce naturale.


La flessibilità nell’illuminazione: il sistema DALI

Il Digital Adressable Lighting Interface (DALI) è un protocollo di comando non proprietario con cui gli apparecchi possono essere comandati singolarmente o per gruppi.
Il sistema permette il controllo dell’illuminazione in diverse applicazioni e può anche essere integrato come sottosistema negli attuali sistemi di gestione degli edifici. E’ possibile effettuare variazioni nei flussi luminosi (dimming) o anche ottenere variazioni cromatiche della luce in base a diverse esigenze.

Ufficio: illuminazione notturna (ERCO)

Ufficio: illuminazione notturna (ERCO)

Ufficio: illuminazione diurna (ERCO)

Ufficio: illuminazione diurna (ERCO)


Il programma europeo GreenLight

La Direzione Generale Trasporti ed Energia – DG TREN – della Commissione Europea, ha avviato il programma “GreenLight” per la diffusione delle migliori tecnologie e modalità di gestione per l’illuminazione dei grandi edifici del terziario ed industriali, nonché per la illuminazione pubblica, in analogia con il ruolo svolto dall’EPA negli USA. L’ente di riferimento in Italia è la FIRE (Federazione Italiana per l’uso Razionale dell’Energia).
L’obiettivo è di ridurre i consumi e quindi le emissioni inquinanti e di CO2, in linea con il protocollo di Kyoto.
Negli USA un riferimento è il LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), sviluppato dal ” US Green Building Council”.

Aeroporto di Milano: risparmi ottenuti mediante ragolazione del flusso luminoso

Aeroporto di Milano: risparmi ottenuti mediante ragolazione del flusso luminoso

Applicazioni del programma GreenLight: aeroporto di Milano

Applicazioni del programma GreenLight: aeroporto di Milano


Efficienza energetica e domotica

La domotica, oltre ad automatizzare alcuni sistemi di controllo degli edifici, come antifurto e antincendio, consente di conseguire notevoli risparmi di energia elettrica (stimati nell’ordine del 20-30 %) , mediante opportuna gestione dei carichi elettrici, del sistema di illuminazione e degli impianti di riscaldamento e climatizzazione.
HBES: Home and Building Electronic Systems

Applicazioni della domotica

Applicazioni della domotica


Il sistema BUS

Il termine sistema BUS indica l’insieme di tutti i dispositivi collegati ad un unico supporto di comunicazione.
Lo scopo dei BUS è di realizzare un collegamento fisico e logico tra i dispositivi terminali, minimizzando sia il numero delle interconnessioni sia il tempo richiesto per trasferire in modo compiuto le informazioni tra un terminale e l’altro.
I sistemi BUS permettono di ottimizzare e razionalizzare i consumi attraverso l’azionamento degli elettrodomestici in fasce orarie in cui l’elettricità ha un minor costo, attraverso la razionalizzazione di riscaldamento e illuminazione e attraverso una razionale gestione dell’inserimento dei carichi, scongiurando black-out e sovraccarichi di corrente.

Il cablaggio tradizionale

Il cablaggio tradizionale

Il cablaggio “intelligente” (bus)

Il cablaggio “intelligente” (bus)


Il sistema BUS

Il BUS equivale ad un sistema sequenziale di trasporto di segnali elettrici (informazioni) codificati secondo una modalità denominata protocollo.
Un supporto di comunicazione (es. doppino telefonico) connette molteplici dispositivi detti terminali o stazioni o nodi o punti, che decodificano il protocollo.
Un opportuno meccanismo di controllo, presente in ogni punto, è in grado di evitare i conflitti impedendone il verificarsi oppure risolvendoli.
L’identificazione del destinatario del messaggio avviene tramite il riconoscimento dell’indirizzo che è parte obbligatoria di ogni messaggio.

Sistema “BUS”

Sistema “BUS”


Controllo, gestione ed efficienza energetica

Funzioni tipicamente controllate:

  • riscaldamento
  • ventilazione
  • climatizzazione
  • serrande e finestre
  • Illuminazione
  • apparecchi domestici
  • allarme e funzioni di monitoraggio
  • gestione dell’energia

In linea con la EPBD, il CEN ha redatto la norma EN 15232 che definisce gli effetti dei sistemi di controllo ed automazione (BACs) sull’efficienza energetica degli edifici.


Prestazioni dei sistemi di automazione e controllo

La norma EN 15232 si basa sulla considerazione che l’energia consumata non dipende solo dalla potenza installata, ma dal periodo di esercizio di ogni impianto e dal sistema di gestione.
Sono definite delle Classi di Efficienza corrispondenti al livello di automazione installato:

  • D – BACS non efficienti
  • C – BACS standard
  • B – BACS e TBM avanzati
  • A – BACS e TBM con elevate prestazioni
  • BACS: Building Automatic and Control Systems
  • TMB: Technical Building Management
Esempio di profilo di occupazione temporale

Esempio di profilo di occupazione temporale


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