Uno dei temi più discussi nell’ultimo anno è stato quello del risparmio energetico. L’instabilità internazionale, l’impennata dei costi dell’energia e la costante spinta verso la sostenibilità hanno rilanciato l’interesse verso tutte quelle tecnologie che possono portare forme di efficienza.

In particolare, i metodi con cui gestiamo i nostri edifici hanno un enorme impatto sulla quantità di energia che utilizziamo e sulla salute del pianeta. A livello mondiale, si stima infatti che il 40% dell’energia totale consumata sia assorbita dagli edifici e che anche il 40% circa di tutte le emissioni di carbonio derivi dagli immobili.

Per le aziende e i privati che vogliono rendere gli edifici più efficienti dal punto di vista energetico e ridurre la propria impronta di carbonio, le nuove tecnologie sono il miglior punto di partenza. Installare strumentazioni che avvicinano un edificio al concetto di Smart Building favorisce senza dubbio il risparmio energetico, con conseguenze positive anche su costi, ambiente e benessere delle persone.

Internet of Things e sensori al servizio del risparmio energetico

Un edificio intelligente è un qualsiasi tipo di ambiente fisico, da una fabbrica a un’abitazione, che sfrutta soluzioni smart per promuovere l’efficienza. Collegando gli spazi e gli impianti a strumenti in grado di monitorare e analizzare il loro funzionamento, si può aumentare l’efficienza energetica e ridurre i costi.

In generale, il modello dell’Internet of Things (IoT) è alla base di ogni edificio intelligente. O, più precisamente, l’IoT è la tecnologia che rende gli edifici intelligenti. Questo perché dagli “oggetti connessi” si ottengono informazioni dettagliate, guadagnando il pieno controllo su illuminazione, aria condizionata, riscaldamento, consumi idrici e altro ancora.

A sua volta, l’affermazione dell’IoT va in parallelo alla sempre maggiore diffusione dei sensori. Si stima che a livello mondiale la vendita di sensori di vario tipo passerà dai 360 milioni di pezzi del 2022 ai 1.000 milioni di pezzi nel 2026, per volumi quasi triplicati.

I sensori, combinati con le piattaforme per la gestione degli edifici, permetteranno ai gestori di Smart Building di avere informazioni in tempo reale sui consumi, ma anche sulla qualità dell’aria, sul funzionamento delle tubature, sulla necessità di effettuare manutenzioni o pulizie. In questo modo, si potrà conoscere istantaneamente e da remoto lo stato di salute degli edifici e mettere subito in atto strategie per soddisfare le reali necessità degli occupanti.

Le soluzioni per rendere più efficienti gli edifici

Le tecnologie per gli edifici intelligenti supportano il risparmio energetico, fornendo informazioni sui consumi e guidando i gestori nella formulazione di strategie di miglioramento.

Innanzitutto, si può intervenire sui sistemi di riscaldamento, ventilazione e aria condizionata (HVAC). In genere, i sistemi HVAC sono responsabili di quasi la metà del consumo energetico totale di un edificio.

Con i sensori che monitorano i livelli di temperatura e umidità negli ambienti interni è possibile conoscere in tempo reale le condizioni della struttura e regolare il sistema HVAC di conseguenza, anche in maniera automatizzata.

L’illuminazione è invece la maggiore fonte di consumo di elettricità negli edifici commerciali. Grazie ad appositi sensori e alle piattaforme intelligenti di gestione dell’edificio è possibile modulare l’illuminazione in modo che venga usata solamente negli spazi e nei momenti in cui è necessaria, rispondendo alle mutevoli condizioni climatiche e alle abitudini di utilizzo.

I sistemi di gestione per edifici intelligenti possono aumentare l’efficienza energetica monitorando anche l’occupazione e l’utilizzo degli spazi al fine di programmare gli interventi di pulizia.

Piuttosto che impiegare squadre di pulizia che seguono la stessa rotazione ogni giorno, con un sistema di monitoraggio intelligente dell’utilizzo degli ambienti è possibile capire quali spazi sono stati davvero occupati. Ciò consente agli addetti alle pulizie di operare solo dove è necessario.

Il risparmio energetico può facilmente essere esteso alla risorsa idrica. Il sistema di tubazioni di un edificio può essere la causa di perdite d’acqua e problemi di manutenzione, spesso fonti di notevoli costi. Un sistema di monitoraggio automatizzato dei tubi può ridurre al minimo lo spreco d’acqua, ottimizzare le temperature e segnalare la presenza di sostanze inquinanti nel sistema idrico.

Il risparmio energetico “data-driven”

La gestione energetica degli edifici è fondamentale per raggiungere gli obiettivi della politica energetica europea. Si calcola che il potenziale risparmio energetico dovuto all’adozione di sistemi intelligenti di gestione dell’energia può raggiungere il 20% nel settore residenziale e il 30% in quello non residenziale.

A fare la differenza in futuro sarà sempre di più, anche in questo campo, la capacità di analisi dei dati. Le più avanzate tecniche di data analytics, come il data mining, il machine learning e l’intelligenza artificiale saranno strumenti in grado di migliorare le prestazioni energetiche degli edifici.

In tale ambito, ad esempio, le tecniche di data analytics sono utilizzate nell’ottimizzazione energetica dei sistemi energetici in esercizio, nella modellazione inversa per la previsione della domanda futura di energia, nell’individuazione automatica di anomalie o guasti agli impianti e nella gestione dei processi legati ai comportamenti degli occupanti.

Queste applicazioni sono oggetto di studio del progetto COGITO – A COGnItive dynamic sysTem to allOw buildings to learn and adapt – a cui collabora dal 2020 il team di ingegneri di SITE, mettendo a punto le soluzioni avanzate KIRETI.

Al centro del progetto c’è il concetto di “edificio cognitivo”, ossia un tipo di Smart Building che permette di analizzare e gestire le diverse funzioni legate all’utilizzo degli ambienti. Per mezzo di processi di autoapprendimento l’edificio è inoltre in grado di agire su se stesso per assicurare il comfort ambientale senza l’intervento dell’uomo.

L’approccio “data-driven” rappresenta dunque una grande opportunità per supportare strategie di miglioramento nella gestione energetica degli edifici e per rispondere alla sempre più pressante richiesta di risparmio energetico.