Il monitoraggio di impianti e consumi energetici è oggi un tema molto sensibile e sentito, a causa dell’aumento dei costi dell’energia che si sono registrati negli ultimi periodi. Investire nel controllo dell’efficientamento energetico, con interventi finalizzati al monitoraggio dei consumi, rappresenta una soluzione efficace per ottimizzare il fabbisogno di un impianto nel settore del building e dell’industry – e, quindi, per ridurre i costi operativi legati all’utilizzo dell’energia e aumentare la competitività di un’azienda.
Sostanzialmente, con il monitoraggio impianti si intende un sistema che permette di misurare qualsiasi grandezza o vettore energetico. In funzione del contesto nel quale si opera, industriale oppure residenziale, il vettore oggetto del monitoraggio può essere acqua, energia elettrica e termica, gas, aria compressa, parametri ambientali e qualità dell’aria.
Il monitoraggio impianti per la gestione efficiente dell’energia
“L’attività di monitoraggio impianti è alla base della gestione dell’energia” spiega Remi Giovannone, Engineering Manager of EPC Division di Maticmind. “Partendo dalla consapevolezza che non si possa migliorare ciò che non si misura, un sistema di monitoraggio energetico ha innanzitutto lo scopo di fornire in tempo reale o a cadenze definite, con una frequenza che è funzione della grandezza misurata, i dati e i KPI (Key Performance Indicator) relativi ai consumi di ogni vettore energetico impiegato. Con queste informazioni è possibile effettuare un’attenta analisi, sulla base della quale ridurre la spesa energetica”.
La misurazione diventa quindi uno strumento per ottimizzare i processi, pianificare i consumi e migliorare efficienza e comfort all’interno di una struttura o di una linea produttiva. Negli ultimi anni, il tema dell’efficienza e della sostenibilità energetica è diventato uno degli aspetti prioritari delle politiche e delle direttive europee. In ambito regolatorio, le aziende e le piccole e medie imprese più virtuose, possono implementare un sistema di gestione dell'energia secondo lo standard internazionale volontario ISO 50001, che definisce i requisiti per ottenere una migliore performance energetica, riducendo il consumo di energia, l'impatto ambientale e aumentando la redditività. Le grandi imprese e le energivore sono invece obbligate a compiere una diagnosi energetica ai sensi del Decreto-legge 102/2014.
La struttura del monitoraggio impianti
Il sistema di monitoraggio impianti è composto essenzialmente da tre elementi: l’infrastruttura fisica, costituita da sensori e strumenti di monitoraggio, l’infrastruttura di rete, che può essere cablata o wireless, e la piattaforma software per la raccolta e la gestione dei dati rilevati.
A seconda delle situazioni, le misurazioni possono essere effettuate con misuratori di diversa tipologia (standard o MID, Measuring Instruments Directive 2014/32/UE), che sono connessi a un’unità centrale di raccolta dati che le trasferisce in un database in cloud per effettuare le successive analisi su piattaforme dedicate all’efficienza energetica.
“La nostra piattaforma IoTmind consente di analizzare tutte le informazioni raccolte sul campo, con campionamenti che possono variare dal minuto al secondo, in funzione della grandezza misurata, e di effettuare un’analisi molto dettagliata su precisi intervalli temporali di funzionamento dell’impianto, costruendo delle serie storiche sulla base delle quali è possibile analizzare il comportamento del sistema in una determinata finestra temporale” afferma Giovannone.
“La visualizzazione dei dati in tempo reale e delle serie storiche consente di fare delle analisi comparative sui periodi, di monitorare eventuali cambiamenti tra serie di dati e creare delle baseline di dati del cliente stesso, con degli alert per avvisano il cliente ogni qualvolta il sistema e i relativi consumi si discostano dal funzionamento atteso in tempo reale e da determinati valori nominali. Questa granularità dei dati permette dunque un’analisi puntuale sul funzionamento dell’impianto sia durante l’installazione, in fase di set up, che in fase di esercizio”.
Inoltre, grazie a soluzioni di Intelligenza Artificiale (AI) e machine learning, la piattaforma IoTmind ha capacità di auto apprendimento del contesto che le permettono di effettuare previsioni a supporto dei processi decisionali a carico dell’energy manager dell’azienda.
“La piattaforma IoTmind nasce come Digital Twin”, spiega Giovannone. “Quando il modello 3D (BIM) dell’asset, solitamente statico, viene popolato e reso dinamico dai dati raccolti in tempo reale attraverso la piattaforma IoT, si ottiene il Digital Twin dell’impianto, grazie al quale è possibile ottimizzarne la gestione, il controllo e l’automazione, anche da remoto, sia sotto il profilo energetico che della sicurezza, con l’obiettivo di aumentare l’efficienza energetica e il risparmio dei costi di gestione”.
“I vantaggi del monitoraggio impianti – spiega Giovannone - derivano proprio dalla visibilità fornita dalla nostra piattaforma software, grazie alla quale è possibile ottimizzare i consumi e la produzione, attuare un miglioramento energetico continuo per efficientare l’impianto e aumentare il comfort ambientale, ed effettuare una manutenzione predittiva dell’asset, diminuendo i costi di manutenzione grazie all’impostazione di azioni correttive e attraverso il controllo e la gestione delle anomalie”.
Le fasi per realizzare un monitoraggio impianti
Il sistema di monitoraggio può essere previsto sia nel caso di realizzazione di nuovi impianti, nel quale il monitoraggio per il controllo dei consumi viene definito già in fase progettuale, sia, come più spesso accade, negli impianti esistenti. In quest’ultimo caso, la realizzazione del sistema può essere suddivisa in tre fasi:
- una visita preliminare per ascoltare le esigenze del cliente e raccogliere le informazioni necessarie: planimetrie, caratteristiche tecniche dei sistemi da monitorare, rilievi fotografici, schemi elettrici dei vari sistemi;
- lo studio dei consumi energetici e la valutazione dell’attuale consumo energetico ai fini della definizione dell’architettura hardware e software del sistema, con i relativi componenti in campo, la redazione di documenti di progetto, la valutazione del ROI e la pianificazione dei tempi di attuazione del progetto, soprattutto nel caso di interventi importanti e complessi;
- la fornitura, l’installazione e test del sistema, inteso come l’insieme della parte hardware e software, la formazione del personale addetto all’utilizzo della piattaforma, il front end che usa il cliente, e il servizio di manutenzione e assistenza per garantire nel tempo anche la funzionalità del sistema.
“L’obiettivo di Matcmind è quello di fornire un servizio chiavi in mano che garantisca il risultato finale, supportando il cliente, passo dopo passo, nell’identificazione della piattaforma, dei punti di raccolta, degli indicatori KPI, della reportistica e degli allarmi e warning destinati a chi è designato al controllo del sistema. Inoltre, grazie alla presenza nel nostro team di Esperti in Gestione dell’Energia (EGE) siamo in grado di aiutare il cliente anche nella definizione delle corrette politiche di efficientamento e di controllo degli impianti” conclude Giovannone.
