andrea cavallato catania 23 giugno

Energy Efficiency for European Sport Facilities

Il sistema intelligente per la gestione energetica

integrata degli impianti sportivi

Andrea Cavallaro

Cos’è SportE2

• SportE2 è un progetto per lo sviluppo dell’approccio, la metodologia e le tecnologie dedicati al risparmio energetico negli impianti sportivi.

• Il progetto è stato cofinanziato dalla Commissione Europea nel Settimo Programma Quadro (FP7) nell’are ICT per edifici e spazi pubblici energeticamente efficienti

Perchè gli Impianti SportiviGli impianti Sportivi hanno un elevato consumo energetico, sono molto diffusi in Europa e sempre più frequentati. Inoltre, molte di queste strutture sono estremante interessanti da un punto di vista impiantistico ed architettonico

INDOOR: 40.000OUTDOOR: 30.000




1.500.000 EUROPEAN

SPORT FACILITIES

Gli impianti sportivi sono unici per:

• Profili di domanda energetica (tempo e picchi)• Profili d’uso (stagionalità, eventi sportivi ecc.)• Necessità di comfort e ventilazione• Aree funzionali (e.g. piscine, campi indoor, sauna, ecc.)• Gestione e proprietà (pubblico e privato)• Inclusione di grandi ambienti

La squadra di SportE2 per realizzare l’idea

SportE2 è stato sviluppato da un consorzio Europeo composto da eccellenze in diversi settori con lo scopo di creare una sinergia tra:

• Industrie ICT• Centri di Ricerca• Consulenza Ingegneristica• ESCO• Gestori impianti sportivi

Rete di imprese a livello italiano

Il Sistema SportE2 Il sistema intelligente per la gestione energetica integrata degli impianti sportivi

SportE2

Monitoraggio Intelligente

Controllo integrato

Ottimizzazione

Gestione Multimpinto

L’offerta SportE2 dedicata a gestori e proprietari di impianti sportivi

• SportE2 è il sistema sviluppato nell’ambito del progetto Europeo Energy Efficiency for Sport Facilities (www.sporte2.eu) per lo sviluppo di una soluzione innovativa ICT (Information and Communication Technologies) in grado di ottimizzare la generazione, la gestione ed il consumo di energia all’interno delle strutture sportive.

• Il sistema è in grado di garantire una riduzione sia di fabbisogno energetico che di emissioni di CO2 nell’ambiente di circa il 20-25% ed il ritorno dall’investimento è stato stimato essere inferiore ai 5 anni.

• Il sistema integrato SportE2 è quindi ora offerto sul mercato e si propone come soluzione per il controllo e l’automazione di impianti sportivi di diversa tipologia attraverso soluzioni modulari e completamente personalizzabili per le diverse esigenze di energy manager, municipalità, gestori pubblici e privati di singoli impanti sportivi o di diversi impianti.

http://www.sporte2.eu/

A.S. FIDIA - Cesano (Roma), Italia• Piscina coperta: 25m x 16m, profondità: da

1,60m a 2,10m, Capacità: 760m3

• Piscina piccola: 16m x 4 m, profondità: 1m, Capacità: 64 m3

• 1 Palestra• 1 Campo da pallavolo (indoor): 40m x 28m x

8m, 8960m3 • 2 campi multifunzionali outdoor: 30m x 20m• Impianto di riscaldamento acqua piscina e

doccie• Impianto di riscaldamento e ventilazione per

grandi ambienti

• Impianto di illuminazione indoor e outdoor e apparecchiature elettriche

• Sistema di cogenerazione a biomassa (35kW)• Impianto a pannelli fotovoltaici (prodzione

annua circa 25000 kWh)• Sistema di cogenerazione diesel (60kW)

• Piscina olimpionica: 50m x 25m, profondità: 1,20-1,80, Capacità: 1650m3

• Piscina piccola: 20m x 6 m, profondità: 1,1m, Capacità: 132 m3

• 2 Palestre (dotate di attrezzature elettroniche)

• Impianto di riscaldamento acqua piscina e doccie

• Impianto di riscaldamento e ventilazione per grandi ambienti

• Impianto di illuminazione indoor e outdoor e apparecchiature elettriche

Complexo Desportivo S.ta Maria de Lamas – Porto, Portogallo

• Piscina coperta: 25m x 12,5m, profondità: 1,65-2,10, Capacità: 578 m3

• Piscina piccola: 12,5m x 6 m, profondità: 0,98-1,1m, Capacità: 75 m3

• Campo multisport (indoor)• (Basket, Calcetto, Ginnastica Ritmica,

Pallamano…)

• Platea con oltre 1.400 posti• Sala pesi (14 x 14,85 m)• 5 Sale multifunzionali • Sala cyclette (8,60 x 6,70 m)• Sala Yoga

• 2 campi minitennis (indoor)• 2 campi tennis• Campo da calcio (45,50 x 35 m)• Sala di arrampicata (indoor) • Sauna-Solarium

Polideportivo Municipal de Etxebarri – Bilbao, Spagna

Controllo Integrato della piscinaIl pannello di controllo permette di

visualizzare lo stato dell’intera struttura e di modificarne i set point

• Controllo Pompa doccie• Controllo scambiatore di calore

della pompa piscina• Controllo pompa del sistema

trattamento aria• Controllo pompa del sistema

ventilazione spogliatoio• Controllo sistema trattamento aria

Piscina• Controllo caldaie• Controllo sistema solare termico …

I risultati ottenuti durante la sperimentazione

Controllo sistema di riscaldamento e ventilazioneControllo ottimale del sistema HVAC della piscina

SENZA SPORTE2 CON SPORTE2

I sistema è in grado di ottimizzare il funzionamento del sistema di riscaldamento e ventilazione della piscina non a discapito del comfort per

gli utenti con il minimo consumo energetico


Analisi Energetica

I dati raccolti nell’impianto sportivo vengono salvati e resi accessibili per analizzare i profili di consumo

Esempio di confronto dei consumi elettrici di due settimane


Analisi Energetica


Analisi continua della qualità dell’acqua in vasca

Gestione sistema di filtraggio, allarmi per parametri fuori soglia, gestione ottimale delle pompe


Analisi Energetica


Analisi continua della qualità dell’aria.Concentrazione del cloro in aria

Picchi di concentrazione: indicatori del tasso di evaporazione dell’acqua in vasca


Analisi Energetica


Misura della CO2 legata al profilo di utilizzo non continuo della sala fitness per la gestione ottimale della ventilazione

Analisi continua della qualità dell’aria.Concentrazione di CO2 in aria


Analisi Energetica


Profili di occupazione delle aree

Analisi del profilo di utilizzo giornaliero per gestione ottimale della climatizzazione


Misura e monitoraggio del comfort

Il calcolo degli indici di comfort permette l’analisi e l’applicazione di strategie per un uso razionale dell’energia e per garantire il livello di comfort per i propri utenti

G.M. Revel and M. Arnesano, Measuring overall thermal comfort to balance energy use in sports facilities, Measurement, 2014, Vol. 55, pp. 382-393

G.M. Revel and M. Arnesano, Design of a comfort-based monitoring approach for energy efficiency in Sport & Recreational buildings, 7th International Conference on Energy Efficiency in Commercial Buildings (IEECB'12), Lighting & Building Performance, Frankfurt (Germany).

Gestione Ottimale del trattamento acqua piscina

SENZA SPORTE2 CON SPORTE2

La gestione del circuito di trattamento acqua piscina viene migliorata attraverso un sistema di controllo basato sulla effettiva presenza di utenti e sulla calendarizzazione in modo da ridurre il consumo energetico di pompe e riscaldamento garantendo la qualità

dell’acqua

Controllo sistema di riscaldamento e ventilazione


Riduzione dei consumi energetici

Assessment of the Electricity Consumptions [B.1] - SPORTE2 ON [B.2] - SPORTE2 ON Reporting period energy consumption [kWh/week] 1.365 1.278 Baseline energy consumption [kWh/week] 1.983 1.983

Energy saving 31,0% 36,0%

Average: 33,5% Adjusted Baseline energy consumption [kWh/week] 2.560 2.500

Normalized energy saving 47,0% 49,0% Average: 48%

Baseline energy consumption [kWh/week] 1.983 1.983 Total CO2 Produced [kg CO2 eq.] 946 Total CO2 Reduced [kg CO2 eq.] 316

CO2 Saving Average: 33,4% Adjusted Baseline energy consumption [kWh/week] 2.560 2.500 Total CO2 Produced [kg CO2 eq.] 1.207 Total CO2 Reduced [kg CO2 eq.] 576

Normalized CO2 Saving Average: 47,8%

Assessment of the Thermal Consumptions and CO2 [B.1] - SPORTE2 ON [B.2] - SPORTE2 ON Reporting period energy consumption [kWh/week] 6.700 4.600 Baseline energy consumption [kWh/week] 8.400 8.400

Energy saving 20,0% 45,0%

Average: 32,5% Adjusted Baseline energy consumption [kWh/week] 7.453 5.918

Normalized energy saving 10,0% 22,0%

Average: 16,0% Baseline energy consumption [kWh/week] 8.400 8.400 Total CO2 Produced [kg CO2 eq.] 2.708 Total CO2 Reduced [kg CO2 eq.] 886

CO2 Saving Average: 32,7% Adjusted Baseline energy consumption [kWh/week] 7.453 5.918 Total CO2 Produced [kg CO2 eq.] 2.155 Total CO2 Reduced [kg CO2 eq.] 334

Normalized CO2 Saving Average: 15,5%

Controllo sistema di riscaldamento e ventilazione


Massimo sfruttamento del riscaldamento solareOttimizzazione del rinnovo di acqua della piscina

L’ottimizzazione del controllo del sistema di gestione dell’acqua della piscina ha consentito un significativo risparmio energetico. Il confronto con la situazione antecedente SportE2 rivela:1. Riduzione di circa il 49% del consumo di gas per il riscaldamento della piscina2. Incremento del 74% di utiliizzo del solare termico


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Complessivamente SportE2 ha permesso di ottenere un risparmio energetico del 30% negli impianti dove è stato applicato

Assessment of the Energy and CO2 savings

Period Winter Spring Summer

Electricity Thermal CO2 Electricity Thermal CO2 Electricity Thermal CO2

Saving 24,0% 20,0% 21,2% 20,0% 34,0% 29,8% 28,5% 37,0% 27,5%

Normalized saving 23,5% 18,0% 19,0% 23,5% 24,5% 23,6% - 31,5 31,6%


Period Summer

Electricity Thermal CO2

Saving 30,5% 42,5% 56,3%

Normalized saving 35,5% 44,0% 64,5%


Period Winter Spring

Electricity Thermal CO2 Electricity Thermal CO2

Saving 60,5% 34,4% 37,7% 32,8% - 32,8%

Normalized saving

64,5% 33,6% 37,8% 31,2% -- 31,5%

Assessment of the Energy Savings

Period Summer

Gas consumption -49,2%

Thermal Energy saving 49,3%

Share of solar energy +74,4%

CO2 Saving 49,3%


I partner di SportE2 garantiscono una efficace implementazione del sistema SportE2 • D’Appolonia, società leader di consulenza di Ingegneria, interviene

nelle fasi di audit energetico, di progettazione dell’intervento, di analisi ed interpretazione dei risultati (www.dappolonia.it).

• Schneider Electric, leader nella gestione dell'energia, interviene nella fornitura e customizzazione dei componenti HW e SW del sistema SportE2 per il controllo e l’automazione (http://www.schneider-electric.com/site/home/index.cfm/it/)

• L’Università Politecnica delle Marche, interviene nelle fasi di progettazione dell’intervento e di ottimizzazione, con particolare riferimento al sistema di smart metering e di confort dell’utente sportivo (www.univpm.it)

Il ruolo delle organizzazioni coinvolte

http://www.dappolonia.it/en

http://www.schneider-electric.com/site/home/index.cfm/it/

http://www.schneider-electric.com/site/home/index.cfm/it/

http://www.univpm.it/

Dove stiamo operando in questo momento

Processo implementativo della soluzione SportE2 (1/5)

1. Audit Energetico, Progettazione di Dettaglio e Modellazione: l’audit energetico è svolto per censire tutti i sistemi di impianto e per definire il profilo/comportamento energetico della struttura sportiva sia durante le ore di utilizzo e fruizione da parte degli utenti finali che durante le ore di inutilizzo. Le informazioni raccolte in questa prima fase preliminare sono determinanti per la definizione dei principali scenari di risparmio energetico realizzabili all’interno del Centro Sportivo. Questi, discussi ed approvati dal gestore del Centro Sportivo, si basano sull’implementazione di regole intelligenti di automazione di sistemi quali: trattamento acqua calda sia sanitaria che di piscina (ove presente); trattamento aria; generazione e distribuzione di energia termica. Questa attività si conclude con il progetto di dettaglio della localizzazione dei dispositivi tecnologici all’interno del Centro Sportivo e la descrizione dettagliata degli scenari di funzionamento del sistema SportE2.


2. Approvvigionamento del materiale: questa attività consiste nell’approvvigionamento di tutti i componenti hardware del sistema SportE2. Questi comprendono: i sensori necessari per il monitoraggio delle grandezze fisiche di interesse

(sensori di temperatura ed umidità ambiente interno, sensori di temperatura ed umidità ambiente esterno, livello di CO2 nell’aria, livello di Cl2 nell’aria e nell’acqua così come livello di pH nel caso di impianti sportivi dotati di piscina, ecc.);

gli attuatori elettromeccanici per realizzare gli azionamenti previsti da un determinato scenario (ad esempio servocomandi, inverter, valvole, ecc.);

il server di automazione e controllo che costituisce il cuore del sistema SportE2;

cavetteria, materiale per il cablaggio, quadri elettrici, sistemi di sicurezza impiantistica.

Processo implementativo della soluzione SportE2 (3/5)3. Installazione dei componenti HW: l’installazione dei componenti hardware

(centralina di controllo, sensori ed attuatori) così come la realizzazione del collaudo e messa in esercizio del sistema sarà effettuata dal personale tecnico certificato Schneider Electric Italia con la supervisione di D’Appolonia. L’installazione di tutta la componentistica hardware e dei relative cablaggi e collegamenti per la trasmissione dei dati dall’interno del Centro Sportivo e dal Centro Sportivo verso l’esterno è compresa nella presente offerta.

4. Installazione dei Moduli SW: Personalizzazione del sistema SportE2, configurazione del sistema e rilascio in produzione. Il processo di ottimizzazione sarà integrato all’interno del modulo di controllo, preferendo in questo caso l’offerta di scenari di ottimizzazione sviluppati ad hoc ed eventualmente aggiornati dal gestore del sistema, piuttosto ad un sistema gestito da remoto più adatto all’ottimizzazione di sistemi complessi. Il sistema è dotato di apposita interfaccia grafica accessibile via browser Web.

5. Training, Supporto alla gestione e Monitoraggio delle prestazioni energetiche dell’impianto sportivo: a completamento dell’installazione della componentistica HW e dei sistemi SW propri della soluzine SportE2.


6. Servizi di assistenza e manutenzione, quali:

Intervento di manutenzione ordinaria: verranno effettuate n° 2 visite di manutenzione preventiva programmata delle apparecchiature e del sistema di supervisione riferiti alla parte meccanica ed elettrica al fine di garantire la corretta funzionalità dell’impianto, prolungandone il corretto funzionamento e segnalando al Committente eventuali difetti;

Backup software sistema supervisione: salvataggio del Vs. software relativo al sistema di supervisione in base ad una pianificazione concordata. I backup saranno conservati presso la server farm di D’Appolonia e rimarranno a disposizione dei ns. tecnici;

Backup dati energetici registrati dal sistema di supervisione: salvataggio, con cadenza mensile, di tutti i dati energetici registrati dal sistema di supervisione. I backup saranno conservati presso la server farm di D’Appolonia e messi a Vs. disposizione in caso di necessità;


6. Servizi di assistenza e manutenzione, quali:

Reportistica energetica: preparazione, con cadenza trimestrale, del rapporto relativo al comportamento energetico dei sistemi di impianto sulla base delle condizioni ambientali e dei profili di utilizzo dello stesso;

Configurazione e regolazione dei parametri di funzionamento di impianto: ricalibrazione del sistema SportE2 necessaria per mantenere l’adeguato livello di efficienza energetica dei sistemi di impianto. Questo servizio non comprende la ricalibrazione del sistema SportE2 a valle di cambiamenti strutturali quali ad esempio ricollocazione dei sistemi di impianto in altre aree diverse rispetto a

quelle che saranno soggette all’intervento di efficientamento; ampliamento/estensione della dimensione dell’impianto rispetto alle

dimensioni disponibili in fase di intervento.

• Le Energy Service Company (anche dette E.S.CO.) sono società che effettuano interventi finalizzati a migliorare l'efficienza energetica, assumendo su di sé il rischio dell'iniziativa e liberando il cliente finale da ogni onere organizzativo e di investimento. I risparmi economici ottenuti vengono condivisi fra la E.S.CO. ed il Cliente finale con diverse tipologie di accordo commerciale.

• Il beneficio energertico prodotto dalla soluzione SportE2 può esser tradotto in termini di TEE (Titoli di Efficienza Energetica o Certificati Bianchi) erogati dal GSE (Gestione Servizi Energetici) di Roma. La domanda di richiesta presentata esclusivamente dalla E.S.CO., se approvata dal GSE, consentirà al Cliente finale di beneficiare di un contributo economico che gli consentirà di ridurre ulteriormente il periodo di ritorno dell’investimento.

• Sono in fase di definizione degli accordi di collaborazione con alcune E.S.CO. attraverso le quali il pacchetto SportE2 potrà essere finanziato da quest’ultima che rientrerà dell’investimento attraverso il risparmio effettivamente realizzato rispetto alla situazione precedente a SportE2. Questa offerta è attualmente allo studio.

Supporto Finanziario - Il ruolo delle E.S.CO.

POI - Bando Efficienza Energetica 2015• Regioni Convergenza (Calabria, Campania, Puglia e Sicilia)• Risorse: 120 milioni € • Oggetto: Realizzazione di impianti finalizzati alla produzione e distribuzione di

energia elettrica e di calore finalizzati all'incremento dell'efficienza energetica ed al risparmio energetico all'interno dell'unità produttiva oggetto di investimento; gli impianti debbono essere alimentati esclusivamente da fonti rinnovabili, ovvero avere ad oggetto la realizzazione impianti di cogenerazione/trigenerazione ad alto rendimento, con potenza non superiore a 500 KW elettrici.

• Contributo: contributo in conto impianti fino al 50% delle spese ammissibili • Termini: Da definirsi in successivo Decreto Direttoriale del Direttore generale per

gli incentivi alle imprese.

Supporto Finanziario – Bandi Regionali

Supporto Finanziario – Istituto Credito Sportivo (ICS)

• Partecipazione al bando «500 impianti sportivi di base» aperto da ICS lo scorso 11 maggio 2015 con scadenza 15 luglio 2015 (http://www.creditosportivo.it/500impianti_sportivi_di_base.html);

• Stesura del capitolato tecnico-economico relativo all’intervento di efficientamento proposto con SportE2;

• Supporto nella compilazione della richiesta di accensione mutuo a tasso agevolato (tasso «0» fino a 150.000€ di intervento) presso ICS.

Conclusioni

Visualizzare i consumi energetici dell’impianto Garantire le condizioni di comfort per gli utenti Identificare andamenti anomali dovuti al funzionamento non

ideale dell’impianto Determinare se il contratto con il gestore dei servizi energetici

è il più appropriato per il tuo impianto Controllare l’intero impianto da un’unica postazione Attuare controlli automatici o manuali Sviluppare strategie intelligenti di gestione energetica

dell’impianto Confrontare le prestazioni attuali con quelle passate e valutare

la tua gestione Confrontare più impianti sportivi Risparmiare energia, ridurre le emissioni, risparmiare tempo

nella gestione e soprattutto denaro

Con SportE2 puoi avere un unico strumento per….

Website:www.sporte2.eu

Contatti:[email protected] (Sede Genova – Coordinamento Nazionale)[email protected] (Sede Genova – Coordinamento Nazionale)

Contatti

http://www.sporte2.eu/

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

andrea cavallato catania 23 giugno

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