Più plc, meno consumi

Il controllo dell’energia del più grande centro commerciale e wellness della Svizzera è gestito da un sistema di automazione che consente di recuperare il 36% del calore

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  • n.2 - Maggio 2022
  • n.1 - Marzo 2022
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Massimiliano Cassinelli

La Svizzera, come tutti i Paesi industrializzati, da tempo si confronta con le esigenze di risparmio ed efficienza energetica nell’ambito degli edifici. Nel 2001, il governo elvetico ha introdotto lo standard Minergie, che detta precisi limiti per quanto riguarda l’isolamento termico e il recupero del calore negli immobili. Si tratta di indicazioni tassative, alle quali devono attenersi tutte le nuove costruzioni della Confederazione. Daniel Libeskind, uno degli architetti più apprezzati degli ultimi anni, nella progettazione del nuovo assetto urbanistico della periferia Ovest di Berna non ha potuto prescindere da simili indicazioni, anzi, invece di considerarle una limitazione, le ha sfruttate a proprio vantaggio, garantendo un sostanziale risparmio energetico, che si aggiunge agli sgravi fiscali messi a disposizione dalla normativa. Il fulcro dell’intera struttura doveva essere un centro commerciale di 9.000 m2, intorno al quale sarebbero nate una serie di strutture di accoglienza e divertimento, in grado di valorizzare l’intera area e, al contempo, ottimizzare l’impiego dell’energia. È nato così un complesso di edifici, denominato Westside, che si estende su un’area coperta di 23.000 m2, della quale fanno parte anche un hotel da 144 stanze con area fitness, piscina coperta, ristoranti e cinema. Il tutto completato da una struttura residenziale composta da 95 appartamenti destinati alle persone anziane. Si tratta di una realtà capace di far convivere, a breve distanza, edifici destinati ad impieghi completamente differenti. Proprio la vicinanza, però, consente di ottimizzare le risorse energetiche, sfruttando il calore in eccesso per riscaldare le aree a maggior richiesta. Secondo studi realizzati da aziende specializzate, infatti, ben il 36% dell’energia termica prodotta è oggi recuperata, con risparmi nell’ordine di migliaia di franchi. Un’indicazione capace di soddisfare pienamente i responsabili di Migros, la società committente che ha investito 500 milioni di franchi nel Westside, per una realizzazione unica nel suo genere e conforme alle esigenze di sviluppo della capitale elvetica. Proprio l’aspetto energetico, infatti, ha rappresentato uno dei criteri ispiratori dell’intero progetto, in quanto la gestione di una struttura di queste dimensioni impone costi particolarmente elevati, che possono essere ridotti solo sfruttando al meglio le più innovative tecnologie di controllo automatizzato. Un’esigenza, quest’ultima, che ha suggerito di utilizzare le efficienti soluzioni di automazione firmate da Saia-Burgess, azienda svizzera specializzata nella progettazione e realizzazione di componenti elettronici, dispositivi e sistemi per la tecnica del controllo destinati ai mercati di nicchia.
La scelta del produttore svizzero non è dettata da ragioni squisitamente nazionalistiche, ma soprattutto pratiche. Dall’atto dell’assegnazione dei lavori alla loro consegna, infatti, era stato previsto un arco temporale ridotto, con penali particolarmente gravose in caso di mancato rispetto delle tempistiche. Una situazione che richiedeva l’impiego di tecnologie di automazione in grado di utilizzare lo stesso software di gestione e configurazione anche su hardware differenti, con un’affidabilità di tipo prettamente industriale e da caratteristiche di design personalizzate. Una sfida ardita per i tecnici di Burkhalter, il system integrator cui era stata affidata l’automazione dell’intero complesso, che hanno scelto di utilizzare componenti ingegnerizzati per garantire rapidità di implementazione e protezione dell’investimento. Il compilatore/interprete integrato nei plc di Saia-Burgess garantisce infatti l’indipendenza dall’hardware, consentendo la portabilità e l’ampliamento del software applicativo sull’intera famiglia di dispositivi. Il tutto con soluzioni allo stato dell’arte, ma caratterizzate anche da elementi ‘componibili’ per rispondere alle esigenze tecnologiche e di comunicazione specifiche di ogni singola applicazione. Un livello di personalizzazione tecnologico al quale si aggiungono caratteristiche estetiche che arrivano sino alla possibilità di soddisfare le esigenze cromatiche del progettista stesso.

Scambi vincenti
L’idea vincente, in un complesso caratterizzato da edifici con esigenze tanto diverse, risiede nella capacità di ottimizzare gli scambi energetici tra le singole utenze. Basti pensare, ad esempio, al fatto che il sistema di condizionamento e ricircolo dell’aria, in una realtà come lo shopping center, induce una sovraproduzione di calore che, tipicamente, è smaltita all’esterno. L’idea del Westside è invece quella di realizzare uno scambio continuo fra le singole utenze, utilizzando il calore generato dagli impianti di raffrescamento per scaldare l’acqua delle piscine termali. Lo stesso avviene per il calore estratto dalla sala cinematografica, così come da quello generato dall’hotel o dalle altre utenze del complesso. Senza dimenticare che, sempre nell’ottica dell’ottimizzazione, il sistema di climatizzazione è completato da pompe di calore e sistemi intelligenti per il ricircolo dell’aria che, in questo modo, viene movimentata, purificata e ricambiata solo in base alle reali esigenze.
Per massimizzare le performance è indispensabile un sistema di automazione particolarmente efficace e realizzabile nel rispetto della limitata tempistica concessa dal contratto. I lavori, infatti, erano stati assegnati a Burkhalter nel marzo del 2007, con l’obiettivo di completare la piattaforma di automazione entro il prossimo 8 ottobre, a fronte della necessità di cablare e controllare l’intera infrastruttura, caratterizzata da 14mila data point che fanno capo a 100 quadri elettrici e 72 stazioni di climatizzazione. Uno sforzo che ha richiesto il lavoro, contemporaneo, di tre differenti aziende, chiamate ad operare utilizzando hardware e software di automazione standard. A tutte queste esigenze hanno risposto le soluzioni firmate da Saia-Burgess, che ha fornito 77 plc Pcd3, nelle differenti versioni e con allestimenti specifici, oltre ai sistemi Pcd7 per l’interfaccia uomo-macchina e per l’automazione delle camere dell’hotel. Ogni singola stanza, infatti, possiede un sistema intelligente in grado di gestire gli aspetti di climatizzazione e i carichi elettrici in funzione dell’effettiva presenza degli ospiti all’interno della camera e della corretta chiusura di porte e finestre. L’autentico punto distintivo dell’automazione del Westside è però rappresentato dalla gestione integrata degli scambi di calore. Tutta la comunicazione di alto livello, infatti, opera attraverso una rete Ethernet, consentendo così di dialogare con qualunque apparecchiatura installata nel complesso. Da tempo, infatti, Saia-Burgess ha investito su un sistema proprietario solo per lo sviluppo dei propri plc, mentre per tutti gli aspetti di gestione e comunicazione sono utilizzate soluzioni standardizzate aperte tipiche dell’It. Si tratta di sistemi già nativamente integrati nei plc e nei pannelli operatore, che consentono di interfacciarsi direttamente all’ambiente di automazione del controllore stesso senza la necessità di apprendere linguaggi specifici. Una caratteristica che ha consentito di replicare, su ogni singola apparecchiatura, il medesimo software, riducendo così drasticamente i tempi di implementazione. Grazie a questa apertura, le cinque aree logiche nelle quali è stata suddivisa l’infrastruttura di controllo sono in grado di dialogare costantemente tra loro, scambiandosi informazioni sullo stato delle apparecchiature, sull’effettiva esigenza di energia e sulla possibilità di convogliare i flussi nelle zone a maggior richiesta, anche in funzione delle previsioni di utilizzo. Accade così, ad esempio, che alla chiusura all’area termale l’acqua delle piscine esterne sia immagazzinata in apposite cisterne coibentate, prevenendo la dispersione notturna del calore, mentre il surplus energetico sia indirizzato verso il sistema di riscaldamento delle camere e del complesso residenziale.

Aperti al risparmio
L’attenzione alla tutela ambientale e alla riduzione di CO2 immessa nell’atmosfera risulta evidente anche dal fatto che la metà del calore utilizzato proviene dalla combustione di materiale ligneo e solo il 20% dall’utilizzo di olio combustibile, mentre il 36% del fabbisogno totale, pari a 11.000 MWh all’anno, è frutto dell’impiego di sistemi per il recupero termico e del corretto impiego di pompe di calore. Un complesso di queste dimensioni, ovviamente, comporta ingenti spese di manutenzione che vanno ad aggiungersi a quelli tipici della gestione. Per tale ragione è stato ridotto al minimo indispensabile il personale costantemente presente, mentre il sistema dispone di un’efficace allarmistica che, a fronte di qualunque anomalia o del superamento delle soglie preimpostate, genera una serie di e-mail e sms in grado di allertare i singoli responsabili in funzione dell’urgenza degli interventi. Il personale, grazie al protocollo Ethernet utilizzato per la comunicazione, può accedere al sistema Hmi anche da remoto, interfacciandosi sempre con schermate semplici e intuitive, che riflettono la semplicità di sviluppo del sistema stesso. Anche perché la filosofia di Saia-Burgess prevede l’apertura verso tutti i linguaggi e tutti i protocolli, separando così la fase applicativa da quella di sviluppo, per valorizzare le specifiche competenze di ogni esperto. L’apertura verso tutti i più diffusi protocolli di comunicazione consente, utilizzando un unico plc come Pcd3, di dialogare agevolmente con qualunque apparecchiatura tecnologica installata, indipendentemente dal fatto che si tratti di una centrale termica o di un visualizzatore locale. Il tutto per creare un complesso capace di annullare qualunque spreco, massimizzando il ritorno economico degli investitori e il comfort degli ospiti.

Più plc, meno consumi
- Ultima modifica: 2009-10-02T14:42:58+02:00
da Lucia Favara
Più plc, meno consumi - Ultima modifica: 2009-10-02T14:42:58+02:00 da Lucia Favara

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