Presentazione descrittiva dei sistemi di
Efficienza e Risparmio Energetico Inteligens®”
e il sistema di monitoraggio “Illumina®”
Tipologia di Intervento
Risparmio Energetico nei consumi di elettricità
Tecnologia applicata
Sistema Inteligens® e piattaforma Illumina®
Novembre 2016
Redazione e presentazione: ekogreenpower.it
“L’unica energia che può essere risparmiata è quella sprecata”
Relazione preliminare per la valutazione di accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi - sottoposto ad ENEA
1. Introduzione
Una risposta a questo quesito ad oggi è possibile
grazie alla prototipazione, realizzazione e messa in
Scopo principale del presente documento è di
commercio,
illustrare brevemente le potenzialità di applicazione
Inteligens® che permette di “diminuire” gli sprechi
della nuova tecnologia Inteligens® abbinata al
di energia elettrica sulla totalità dei carichi sia
sistema di misura e monitoraggio Illumina®
semplici che complessi. Grazie a questa nuova
entrambi
di
tecnologia è oggi possibile ipotizzare di ridurre i
Risparmio Energetico nei consumi di elettricità
consumi elettrici dal 8% sino al 30%: dall’attività di
derivanti da impianti di media e alta complessità ad
ristorazione sino all’industria.
applicati
nei
progetti
innovativi
di
un
dispositivo
denominato
alto consumo di energia (maggiori di 100.000
kWh/anno). Sempre più clienti richiedono ad oggi
Abbinato al dispositivo Inteligens® vi è la
prestazioni specialistiche (Audit Energetici) atti ad
piattaforma di controllo, misura e monitoraggio
individuare gli interventi più idonei per il Risparmio
denominata Illumina® (perfettamente integrata nel
Energetico per le fonti principali di energia quali
dispositivo)
Gas, Elettricità ed Acqua. Tra questi l’Elettricità
memorizzare (su Cloud) i dati elettrici dell’utenza
rappresenta uno dei maggior costi per un attività
sotto efficienza e visualizzare dati e grafici
operativa (industriale e/o commerciale) il cui
attraverso
prezzo al kWh è in constante aumento. I consumi
analytics.com) semplice e completa allo stesso
di elettricità sono di natura complessi e derivanti da
tempo. Grazie ad Illumina®
molteplici fattori e/o dispositivi elettrici che ne
istante (in tempo reale) conoscere con precisione il
rendono spesso difficile sia l’analisi puntuale sia
risparmio
l’individuazione di soluzioni che permettano di
operam”, grazie ad un dedicato Algoritmo di
ottenere
Analytics che elabora i dati elettrici principali e
dei
risparmi
energetici
significativi
tecnicamente ed economicamente sostenibili. Le
che
una
permette
Piattaforma
energetico
di
Web
misurare,
(illumina-
è possibile in ogni
“ante-operam”
e “post-
calcola la potenza risparmiata istante per istante.
attuali tecnologie di Risparmio Energetico di natura
elettrica mirano ad aumentare l’efficienza di sole
alcune parti dell’intero sistema elettrico (come per
esempio l’installazione di lampade a LED o
l’installazione di motori elettrici ad alta efficienza ed
Inverter) che possono incidere per il 15-20 % nella
totalità dei consumi di una struttura completa. La
domanda da sottoporci è la seguente: Come poter
mettere in efficienza la totalità o la maggior parte
dell’impianto di una struttura complessa in modo
innovativo,
semplice
ed
economicamente
Figura 1 Illumina - Web
realizzabile (sino ad oggi non resa possibile)?
pag. 2
Relazione preliminare per la valutazione di accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi - sottoposto ad ENEA
2. Inteligens®
elettrici e ci accorgiamo del grosso spreco
energetico che ne deriva.
Descriviamo in termini generali il principio di
funzionamento di Inteligens® per comprendere
dove può essere applicato. Possiamo definire
Inteligens® come un ottimizzatore di flusso di
potenza che riduce il consumo di energia degli
impianti
elettrici
mediante
regolazione
e
stabilizzazione dei parametri di rete. Inteligens®
assicura la corretta Tensione di Alimentazione,
l’attenuazione degli “Spike” (picchi) elettrici, la
mitigazione
delle
armoniche
(dannose
per
l’elettronica) e l’ottimazione del fattore di potenza
cosphi. Ne deriva:
Garantire la corretta Tensione di Alimentazione
Una tensione di Alimentazione di alta qualità è
fondamentale per risparmiare energia. Il regolatore
Inteligens®
assicura
che
la
tensione
di
Alimentazione degli impianti sia sempre ottimale,
consentendo una notevole riduzione dell'energia
consumata e delle emissioni nocive.
I dispositivi elettrici sono soggetti a notevoli
variazioni della Tensione di Rete durante l’arco
della giornata; tali variazioni possono raggiungere il
10%, aumentando i consumi energetici del 21%.
Nel grafico di Figura 1 sono mostrati i livelli di
Un risparmio fino dal 8% al 30% sulla
Tensione di Alimentazione di Rete secondo lo
bolletta energetica
standard
Un aumento della vita media dei
EU
ed
il
range
di
variazione
Massimo/Minimo 230Volt ± 10% (Standard IEC
dispositivi fino al 50%
60038). Tutte le utenze elettriche sono progettate
per lavorare correttamente in questo range di
Paghiamo il 20% di energia in più
Tensione. Inteligens® ottimizza la tensione di
Circa il 90% dei consumatori elettrici paga molto
Alimentazione
di più di quanto effettivamente hanno bisogno.
tipicamente tra 218/220 Volt
L’Alimentazione Elettrica non è ottimizzata e tutti
ad
un
valore
programmabile
253 Volt - massimo Valore EU
i dispositivi sono sovra alimentati.
Perché ottimizzare la potenza?
I dispositivi elettrici come motori, condizionatori e
lampade di illuminazione diventano inefficienti se
alimentati
con
tensioni
nominale.
Per
superiori
esempio
le
a
quella
lampade
di
Standard
230 Volt – Livello standard
Risparmio
Inteligens
220 Volt - Livello Ottimale
illuminazione se alimentate a 240 Volt possono
danneggiarsi
appena
dopo
550
ore
di
funzionamento invece di 1000. Immaginiamo di
moltiplicare questo effetto per tutti i dispositivi
207 Volt - minimo Valore EU
pag. 3
Figura 2 - Grafico dei livelli di Tensione EU secondo norma IEC60038Standard ed ottimizzato
Relazione preliminare per la valutazione di accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi - sottoposto ad ENEA
La Tecnologia Inteligens® permette a tutti i
Le regolazioni ed ottimizzazioni implementate da
dispositivi elettrici di lavorare ad un determinato
Inteligens® sono:
punto di lavoro in Tensione “fisso ed ottimizzato”
non suscettibile di variazioni come invece avviene
con l’Alimentazione diretta da Rete. Le regolazioni
interne
del
dinamico,
dispositivo
si
“adattano”
avvengono in modo
ad
ogni
tipo
di
Alimentazione ad ogni istante, il tutto in alta
frequenza a 20 kHz (aspetto innovativo e
fondamentale di Inteligens®) con regolazione
PWM (Pulse Width Modulation) che permette di
ottimizzazione Tensione di Rete
ottenere un’efficienza elettrica >99.5 %.
Nella Figura 2 è rappresentato il grafico con i valori
di Tensione (Volt) di ingresso e uscita ad
Inteligens® (misurati e visualizzati attraverso
Illumina®) dove è possibile osservare come la
tensione di Alimentazione di Rete sia soggetta a
forti variazioni durante l’arco della giornata e
spesso di molto superiori rispetto alla soglia
mitigazione armoniche Tensione e Corrente
standard di 230 Volt.
dalla Rete
230 Volt
attenuazione “Spike”
Inteligens
Figura 3 - Diagramma Vin/Vout Inteligens esempio di
ottimizzazione tensione e riduzione Spike – (grafico estratto
da Illumina)
Standard
ottimizzazione fattore di potenza
pag. 4
Relazione preliminare per la valutazione di accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi - sottoposto ad ENEA
3. Illumina®
La
determinazione
accurata
del
risparmio
la piattaforma software
Illumina®
Illumina® è un sistema basato su Web Cloud di
attraverso
misura, memorizzazione e visualizzazione dei
fornisce
parametri elettrici per il monitoraggio ed il
energetico, permettendo di migliorare la gestione e
controllo
raggiungere livelli più elevati di risparmio di
delle
Energetico.
Tensione,
prestazioni
Attraverso
Corrente,
di
opportuni
Potenza,
Risparmio
sensori
Energia
(di
..etc)
risposte
importanti
sul
consumo
energia. Un insieme crescente di dati dimostrano
che
Misure
e
Verifiche
portano
a
livelli
legge e memorizza i dati da ogni
significativamente più elevati di risparmio oltre ad
tipologia di dispositivo elettrico attraverso il
una maggiore persistenza nel tempo ed a più
protocollo di comunicazione Modbus/TCP.
La
bassa variabilità. La misura in tempo reale,
la
realizzata seguendo le norme e direttive, fornisce
Illumina®
memorizzazione
successiva
dei
dati
elaborazione
permette
e
poi
visualizzazione
un
significativo
risultato
diagnostico
che
attraverso qualunque Browser Internet , oltre alla
permette di validare i risparmi efettivi ottenuti
visualizzazione dei dati elaborati secondo algoritmi
grazie
specifici (Modelli di Analytics) per le analisi di
efficientamento energetico (MdEE).
dettaglio o per una Manutenzione Predittiva
Illumina® è anche un importate strumento per
(Predective Maintenance).
realizzare Audit Energetici Real Time.
Illumina®
norme
all’installazione
di
dispositivi
di
e’ stato creato in conformità con le
e
direttive
Europee,
Italiane
ed
Internazionali.
D. Lgs. 102/2014
Recepisce la direttiva
europea sull’ efficienza
energetica.
IPMVP
Protocollo Internazionale di
Misura e Verifica
(a norma Dir. 2012/27/CE)
CE
Direttiva 2012/27/CE
EN 16247-5
Option C
Tramite un analizzatore
si valutano le prestazioni
energetiche dell’intero
edificio
Norma di attuazione
decreto 102; definisce le
competenze dell’auditor
energetico
ITALIA
Allegato 2
D. Lgs 102/2014
IPMVP
Option C
EN 16247-1
VDE AR 2055-1
Modalità e
Procedure per Audit
Energetico
Verifica del risparmio
a norme 2012/27/CE
e IPMVP
Figura 4 - Standard di Illumina
pag. 5
Relazione preliminare per la valutazione di accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi - sottoposto ad ENEA
La verifica del Risparmio Energetico con
Alcuni Screenshot di Illumina®
Illumina®
Un aspetto importante di qualsiasi Tecnologia di
Risparmio
energetico
di
tipo
elettrico
è
comprenderne le reali prestazioni nel tempo a
seconda del tipo di applicazione o di carico. Infatti
molto spesso le prestazioni “dipendono” dal tipo e
dalle caratteristiche del carico elettrico spesso
variabili nel tempo e non prevedibili a priori. Da qui
l’esigenza di sviluppare un sistema Real-Time che,
in base alla lettura di determinati parametri elettrici
misurati a monte e a valle del dispositivo di
energia utilizzata e risparmiata (verde)
Risparmio Energetico, permetta di calcolare con
precisione l’effettivo beneficio in funzione del carico
elettrico istantaneo. Attraverso la raccolta dati
provenienti
dai
sensori
a
bordo
macchina,
Illumina® è in grado, con opportuni Modelli di
Analytics, di elaborare e presentare valori e grafici
significativi. Il modello applicato per la verifica in
tempo reale del Risparmio Energetico, attraverso
l’applicazione
del
dispositivo
Inteligens®,
è
ottenuto elaborando i dati di ingresso e di uscita al
dispositivo permettendo il calcolo della Potenza
Elettrica risparmiata (kW) rispetto alla situazione
Grafico Corrente (A) e Tensione (V)
“ante-operam”. Questo tipo di approccio permette
di “verificare” in ogni istante gli andamenti di
Risparmio Energetico ed il successivo calcolo
dell’Energia Risparmiata (kWh).
Principali Caratteristiche di Illumina
Piattaforma Web Cloud
Campionamento dati con cadenza da
1sec fino a 30sec. (selezionabile)
Implementazioni di Modelli di Analytics
Predective Maintenance (Manutenzione
Grafico Risparmio Energetico istantantaneo
predittiva)
pag. 6
Relazione preliminare per la valutazione di accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi - sottoposto ad ENEA
4. Addizionalità
dovuto all’utilizzo combinato della tecnica PWM in
La tecnologia Inteligens® rappresenta un modo
innovativo per ottenere Risparmio Energetico
alta frequenza a caratteristica di uscita lineare con
componenti elettronici di ultima generazione.
rispetto alle soluzioni standard presenti oggi sul
mercato. È difficile in effetti trovare un elemento di
paragone attualmente già presente sui quali
basare dei confronti. Tuttavia è possibile illustrare
dei paragoni che mettono in risalto alcune
Di seguito in Tabella 1 riportiamo dei dati che
mettono a confronto le Tecnologie ad oggi presenti
sul mercato:
Tabella 1- Confronto Inteligens con altre soluzioni standard
differenze importanti, in termini di Risparmio
Energetico ed efficienza, rispetto ad alcuni apparati
elettrici/elettronici
che
“impropriamente”
accostati
possono
Tecnologia
Risparmio
questa
nuova
tecnologia.
٧
99.5 %
٧
96 %
x
96 %
٧
Autotrasformatore
riduttore
Stabilizzazione
essere
Inteligens®
a
Rendimento
٧
(*)
Un primo paragone può essere fatto rispetto ai
semplici “autotrasformatori riduttori” i quali
Stabilizzatore
di Tensione
x
possono solamente abbassare la tensione di
Rete di un rapporto costante e non garantire il
(*) non può garantire il massimo risparmio energetico.
maggior risparmio energetico oltre a non
garantire il corretto “range” di tensione di
In termini di scelte progettuali degli Ingegneri ad
Alimentazione come prescritto dalla norma IEC
oggi non sono previste “alternative” rispetto a
60038 (230Volt ± 10%).
quanto offerto dalla tecnologia Inteligens® se non
per quanto espresso nel paragrafo 1 ovvero
Un secondo paragone è rispetto ad un
l’installazione di lampade a LED, l’installazione di
semplice “stabilizzatore di tensione” i quali
motori
permettono solo di stabilizzare uniformemente
all’installazione di Rifasatori (quest’ultimo idoneo
la tensione di Rete ad un valore prefissato pari
solamente per abbattere l’energia reattiva).
a 230Volt non permettendo quindi di ottenere
Le
dei benefici di Risparmio Energetico.
l’efficientamento di alcune porzioni di impianto
elettrici
alternative
ad
ad
alta
oggi
efficienza
riguardano
oltre
solo
elettrico (con altre tecnologie).
In entrambi gli esempi di cui sopra occorre
Di fatto Inteligens® rappresenta un nuovo metodo
considerare, inoltre, anche il maggior rendimento
di Risparmio Energetico ,applicabile su un
elettrico (R) di Inteligens® definito come :
grande percentuale di carichi elettrici di
impianto, sino ad oggi non conosciuto o offuscato
Potenza resa
Potenza resa
=
=
Potenza assorbita Potenza resa + Perdite
da altre tecnologie già incentivate (esempio il
Fotovoltaico).
pag. 7
Relazione preliminare per la valutazione di accesso all’incentivo dei Certificati Bianchi - sottoposto ad ENEA
5. Cosa si può misurare
7. Produzione
Inteligens® a bordo macchina fornisce già tutti gli
Inteligens® è un prodotto 100% Made in Italy
apparati elettronici per poter rilevare e misure le
realizzato a Nova Milanese (MI) dalla società Lyte
seguenti grandezze elettriche sia in uscita che in
and Lyte la quale è stata la prima ad immettere sul
ingresso:
mercato
Italiano
una
tecnologia
di
queste
caratteristiche.
Tensione di Uscita (Vout)
Ad oggi Inteligens® è prodotto secondo quattro
Tensione di Ingresso (Vin)
modelli speciali ognuno dei quali idoneo per le
Corrente di Linea e Corrente di Fase (A)
seguenti tipologie di carichi elettrici:
Potenza Apparente ( kVA)
Potenza Reale (kW)
Inteligens TX: per l’illuminazione
Potenza Reattiva (kWr)
Inteligens TK: per cucine elettriche industriali
Fattore di potenza Cosphi
Inteligens TC: per gruppi Chiller
Energia (kWh)
Inteligens GP: per carichi elettrici misti
Modulazione PWM (%)
Le potenze disponibili per singolo dispositivo
6. Applicazioni
Uno dei grandi vantaggi offerti dalla tecnologia
vanno da un minimo di 3kW fino ad un massimo di
300 kW.
Inteligens® è rappresentata dalla versatilità di
carattere orizzontale ovvero può esse applicato a
diverse tipologie di carichi elettrici più o meno
complessi.
Le principali applicazioni sono in:
Hotel
Aeroporti
Pubblica illuminazione
Centri Sportivi
Centro Commerciali
Industria
Fast Food
--
Possono essere messi in efficienza più carichi
elettrici contemporanei o singolarmente; dai gruppi
di condizionamento Chiller ai motori industriali sino
alle moderne friggitrici nei Fast Food (etc..)
pag. 8
