PORTFOLIO TECNOLOGIE SMART BUILDING DEI POLI DI...

WORKSHOP INTERNAZIONALE SMART BUILDING IN TORINO SMART CITY

Torino, 27/9-1/10/2011

PORTFOLIO TECNOLOGIE SMART BUILDING DEI POLI DI INNOVAZIONE

DOCUMENTO REALIZZATO DA

SETTEMBRE 2011

WORKSHOP INTERNAZIONALE

SMART BUILDING IN TORINO SMART CITY 27/9-1/10/2011

PORTFOLIO TECNOLOGIE SMART BUILDING POLI DI INNOVAZIONE POLIGHT – POLO ICT - POLIBRE

IL RUOLO DEI POLI DI INNOVAZIONE IN TORINO SMART CITY

L’iniziativa europea Smart City rappresenta una sfida che la Città, unitamente a tutti gli attori del territorio, deve raccogliere per rilanciare la competitività e sostenere l’innovazione del tessuto economico locale su un tema strategico come quello dell’efficienza energetica nel comparto edilizio.

E’ in questa logica che Environment Park, Torino Wireless e il PST - Parco Scientifico e Tecnologico in Valle Scrivia attraverso i rispettivi Poli di Innovazione POLIGHT, ICT e POLIBRE hanno aderito, unitamente alle imprese collegate, alla manifestazione Smart Building in Torino Smart City mettendo a disposizione dei progettisti un portfolio di soluzioni tecnologiche e prodotti innovativi, presenti o in corso di sviluppo sul territorio, favorendo in questo modo l’accesso delle piccole e medie imprese innovatrici ai tavoli di confronto che si terranno nel corso del workshop.

OBIETTIVO DEL DOCUMENTO

Questo documento è una raccolta di schede descrittive di prodotti e soluzioni tecnologiche, selezionati dai Poli di Innovazione, in grado di contribuire in modo significativo alla progettazione di un edificio intelligente offrendo anche degli spunti per integrarlo all’interno di un distretto urbano eco-efficiente.

Obiettivo del portfolio è quello di fornire ai partecipanti del workshop una visione di quelli che sono i prodotti e le tecnologie innovative attualmente presenti sul mercato nonché i trend della ricerca nel settore affinché questi possano essere inseriti all’interno del progetti elaborati nel corso delle giornate e possano diventare elementi di innovazione dell’iniziativa Smart City della Città di Torino coinvolgendo in modo sistematico l’intero tessuto industriale piemontese e soprattutto le piccole e medie imprese.

Lo scopo dell’azione è proprio di avvicinare per quanto possibile la pubblica amministrazione ai principali trend dell’innovazione del settore smart building sviluppati dal mondo delle imprese del territorio al fine di avviare percorsi virtuosi in una logica di public procurement per l’innovazione.

Il documento si divide in tre sezioni:

I. EDILIZIA SOSTENIBILE a cura di Environment Park e PST II. INFORMATION & COMMUNICATION TECHNOLOGIES a cura di Torino Wireless III. SMART GRID a cura di PST

Ogni sezione riporta una breve nota introduttiva che introduce e descrive le diverse categorie di prodotto.

Ogni scheda riporta informazioni circa:

- CATEGORIA - NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO - DESCRIZIONE - STADIO DI SVILUPPO - FOTO

Per il presente documento sono stati selezionati prodotti e tecnologie da utilizzarsi in ambito urbano riferito nello specifico alla Città di Torino oggetto del presente workshop.




SEZIONE I - EDILIZIA SOSTENIBILE E EFFICIENZA ENERGETICA

Impiantistica per l’edilizia eco efficiente

La componente impiantistica degli edifici (intesa come impiantistica energetica, idrica, di servizio e domotica) è uno degli ambiti di ricerca e sviluppo di nuovi prodotti più vivace. L’innovazione nell’impiantistica energetica, in termini di integrazione di Fonti di Energia Rinnovabile (FER) e di miglioramento dell’efficienza dei sistemi ad energia fossile, è ad oggi ritenuta fondamentale per lo sviluppo di una edilizia sostenibile e per il raggiungimento degli obiettivi delle politiche ambientali. I principali strumenti di valutazione della sostenibilità degli edifici, e tra questi quelli adottati dalle Istituzioni pubbliche Nazionali e Regionali per l’attuazione di programmi di sostegno agli investimenti quali i Piani Casa, contemplano nelle griglie di valutazione obiettivi di performances e sostenibilità sia per gli impianti di produzione di energie da fonti rinnovabili (solare termico, fotovoltaico) che per gli impianti di generazione di calore per il condizionamento invernale.

Materiali, componenti e serramenti eco-efficienti

L’eco efficienza del “sistema casa”, in particolare sul tema dell’energia, deve essere perseguito attraverso un approccio sistemico che preveda da un lato il miglioramento dell’efficienza impiantistica e dall’altro l’evoluzione dei materiali e dei componenti che costituiscono l’involucro edilizio. Tra i componenti dell’involucro, i serramenti e le componenti trasparenti sono sicuramente tra gli elementi più significativi su cui intervenire per ottimizzare i consumi energetici. Per aumentare la propria eco-efficienza, ed adempiere alle richieste normative attualmente in vigore, gli elementi di apertura ed i componenti trasparenti devono prevedere soluzioni innovative, economiche ed in grado di garantire condizioni di comfort termico, acustico e luminoso per gli occupanti dell’edificio. L’uso dei materiali naturali, e nello specifico derivati da filiere locali, così come il riutilizzo di sottoprodotti o materiali di riciclo, sono tra gli indirizzi prioritari di sviluppo dei nuovi prodotti per il mercato bioedile promossi e sostenuti a livello Europeo e Nazionale, con una aspettativa di ricaduta economica trasversale su più settori produttivi oltre che con un impatto positivo intrinseco a livello ambientale. L’ambito di sviluppo industriale dei materiali edili, sta ampliando il proprio orizzonte di innovazione verso materiali e soluzioni anche mutuate da altri ambiti industriali avanzati. Ambito di recente sviluppo, ad esempio, è rappresentato dai Materiali a Cambiamento di Fase (PCM Phase Change Materials) che, seppur noti da tempo in termini di caratteristiche e proprietà, stanno affermandosi, specialmente in accoppiamento a diversi materiali ed elementi dell’involucro, come soluzioni in grado di accoppiare il basso costo di installazione ad un’alta sostenibilità. Un recente aspetto importante è quello legato all’analisi del ciclo di vita dei materiali per l’edilizia, procedimento oggettivo di valutazione dei carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei




materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione ed il trasporto delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale; le fasi maggiormente indagate sono quelle relative all’approvvigionamento delle materie prime e alla fabbricazione, al fine di favorire materiali e prodotti dalla ridotta energia inglobata.

Sistemi costruttivi eco efficienti

Le recenti tendenze architettoniche indirizzano la domanda verso sistemi costruttivi e soluzioni non tradizionali per il mercato regionale, che prevedono l’integrazione degli impianti per il condizionamento nell’involucro termico. Nel contempo si assiste ad una evoluzione del modo di costruire, verso tecniche quali la costruzione modulare e la prefabbricazione, e più in generale ai sistemi costruttivi a secco. I sistemi costruttivi a secco, così diffusi in altri contesti, trovano ancora forti resistenze nella diffusione sul nostro mercato regionale per motivi da un lato culturali e dall’altro tecnici. La tradizione costruttiva regionale prevede, infatti, l’utilizzo di sistemi portanti in laterizio realizzati in opera a umido, vale a dire con l’utilizzo di malte; nel corso dell’ultimo secolo questa tecnica ha avuto una sua naturale evoluzione attraverso l’introduzione di sistemi strutturali puntuali in c.a. con il risultato di diffondere una modalità costruttiva mista c.a. e tamponamento in laterizio adottata nella quasi totalità degli edifici realizzati negli ultimi decenni. Questa tradizione costruttiva ha permesso al settore delle costruzioni regionale di essere ancora caratterizzato da competenze di tipo artigianale che operano prevalentemente nell’ambito del cantiere. Il passaggio a sistemi costruttivi a secco la cui realizzazione avviene principalmente in officina da un lato richiede un aumento delle competenze nel comparto industriale per la produzione di prodotti per l’edilizia (serramenti, carpenteria in legno ed in metallo, isolamenti termici, prefabbricazione in c.a.) e dall’altro, riducendo i tempi di cantiere, richiede minori competenze artigianali. La scarsa diffusione di questa tecnologia sul territorio regionale non ha comunque impedito lo sviluppo dei settori industriali coinvolti nel relativo processo produttivo trovando sbocchi commerciali in altri paese dell’unione. L’introduzione delle nuove normative nazionali e regionali in materia di risparmio energetico in edilizia d’altro canto spingono da un lato allo sviluppo di nuove soluzioni per sistemi costruttivi a secco e dall’altro al miglioramento di quelle esistenti (es. facciate ventilate). Le soluzioni costruttive di facciate edili e più in generale di involucri edilizi (ossia della superficie di contatto con l’esterno), siano esse destinate alla riqualificazione edilizia sia a nuove costruzioni, sono oggi pensate non più come una chiusura verso l’esterno ma come un sistema di interfaccia dinamico. L’involucro edilizio viene oggi definito come pelle rimarcandone quindi l’aspetto di regolatore attivo dell’interazione ambiente interno e ambiente esterno. Lo sviluppo di tali soluzioni richiede un approccio integrato, individuando i componenti via via più adatti a realizzare sistemi efficienti e complessi, attingendo a diverse competenze e soluzioni (in termini di design, materiali, impiantistica, soluzioni costruttive e di automazione e controllo) che sviluppino sinergie tra diversi settori tecnologici, anche mutuando soluzioni da settori produttivi oggi non implicate nel processo edilizio.




Eco-efficienza del processo edilizio

L’intervento edilizio si caratterizza per avere riflessi di ampia portata, di natura territoriali, ambientali, amministrativi, economici e sociali. Rispetto ad altri settori economici quello delle costruzioni è maggiormente legato ad un sistema di relazioni tra diversi attori, ed in ogni sua fase di sviluppo (territoriale, urbanistico, costruttivo , di certificazione dei risultati, di utilizzo e di fine del ciclo di vita) attiva processi e procedure di natura economica amministrativa e, non di rado, decisionale politica. Il termine di processo edilizio cerca di riassumere questo contesto. Un processo eco efficiente può essere quindi definito come quello in grado di considerare gli aspetti di sostenibilità, ambientale ed economica, lungo tutto lo sviluppo dell’attività costruttiva, dalle fasi creative e decisionali iniziali sino alla dismissione delle opere. Il recente sviluppo regolamentare in senso ambientale dell’edilizia ha imposto al mercato di operare secondo logiche di progettazione integrata, che porta alla esigenza non solo di adottare tecniche e tecnologie sostenibili, ma di integrarle tra loro in vista della realizzazione di un prodotto edilizio finale che deve essere in equilibrio con il contesto ambientale climatico ed energetico in cui è realizzato. Sul piano dell’offerta di prodotti, una recente analisi dello stato dell’arte e del mercato, condotta a livello regionale, nazionale ed europeo, ha evidenziato, a fronte di una domanda in forte crescita di edilizia ecosostenibile una sostanziale immaturità dell’offerta. Questa è inoltre disarticolata e riferibile ad un mercato ancora quasi del tutto di tipo artigianale, in cui cioè indipendentemente dalla scala di intervento il manufatto edilizio risulta sempre essere realizzato caso per caso e in opera. Le linee di attività di questa categoria sono volte a sostenere l’innovazione nel comparto edilizio secondo un approccio sistemico , ossia dove il “cosa fare” è sia causa che conseguenza del “come” e del “dove” fare, con l’obiettivo di favorire l’integrazione degli ambiti tecnologici con il patrimonio della conoscenza, della creatività e dei programmi di sviluppo territoriali regionali. Settore di riferimento (caratteristiche della tecnologia e del mercato di riferimento) è quello dei grandi interventi di ristrutturazione edilizia e di riqualificazione energetica degli edifici esistenti.




CATEGORIA MATERIALI, COMPONENTI E SERRAMENTI ECOEFFICIENTI

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Profilati per serramenti ecocompatibili DESCRIZIONE La serie di serramenti che si presenta come un prodotto sostenibile, che mantiene le proprie prestazioni e garanzie di durabilità e affidabilità, semplicemente utilizzando alluminio secondario proveniente da riciclo, barrette in poliammide rigenerate e guarnizioni in termoplastico in sostituzione dell'epdm. Particolare attenzione è rivolta al risparmio energetico: presentano barrette di poliammide complanari tubolari di ultima generazione in grado di elevare le prestazioni di isolamento termico ed ottenere ottimi risultati con un risparmio in termini di peso di circa il 20%. Presenta un'analisi isotermica secondo UNI EN ISO 10077-2 pari a Uf = 2.05 Wm2K. Questo prodotto ha intrapreso l’iter di certificazione della tracciabilità dei propri elementi costitutivi, in linea con le prescrizioni normative contenute nei protocolli di GBC (Green Building Council) per la certificazione LEED® degli edifici. A chiusura dell'iter, attualmente in fase conclusiva, verrà riconosciuto di essere il primo serramento italiano ad aver certificato la propria filiera. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Isolante in fiocchi di cellulosa DESCRIZIONE Materiale isolante termico ed acustico per l’edilizia in forma di fiocchi di cellulosa di altissima qualità, ottenuti dal riuso di scarti di lavorazione delle cartiere. Durante la lavorazione il materiale viene stabilizzato mediante additivi naturali al fine rendere ignifugo il materiale e di preservarne la durabilità. Tale trattamento rende il prodotto anche non attaccabile da insetti, muffe, roditori e batteri, e non si deteriora se esposto all’aria e all’umidità. La produzione risulta a basso impatto energetico, utilizza materiali di riciclo e non genera ulteriori prodotti di rifiuto; permette di ottenere un prodotto che associa sostenibilità ambientale e ottime prestazioni, in termini di potere isolante, traspirabilità, comportamento alla fiamma, stabilità dimensionale, durabilità, accumulo igrometrico elevato senza riduzione del potere isolante. l prodotto si presta sia all’uso nelle nuove costruzioni, sia alla riqualificazione energetica degli edifici; ambito di applicazione sono i sottotetti e i muri ad intercapedine tramite insufflaggio. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Legante idraulico a base di cemento solfoalluminato DESCRIZIONE Legante idraulico interamente costituito da clinker macinato a base di solfo alluminato di calcio (CSA o Yeliminite). E’ caratterizzato da peculiarità prestazionali quali l’elevato sviluppo di resistenze meccaniche iniziali ed un ridottissimo ritiro igrometrico. Rispetto alla produzione di cemento portland (il principale legante idraulico in uso nel mondo), il ciclo produttivo di S.A.CEMENT permette una riduzione delle emissioni di CO2, ed un inferiore consumo energetico, in virtù delle inferiori temperature di cottura e di una più favorevole macinabilità del clinker solfoalluminato. E' particolarmente indicato per lavori edili che richiedono una rapidità di finitura delle opere (opere stradali, ferroviarie) ma anche per l’industria della pre-fabbricazione in calcestruzzo ove può essere del tutto evitata la maturazione a caldo dei manufatti e possono essere drasticamente ridotti tutti i tempi di lavorazione con conseguente aumento della produttività. E' una soluzione per chi intende utilizzare un cemento a basso impatto ambientale caratterizzato da elevate prestazioni e prolungata durabilità nel tempo. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Ecotermopittura DESCRIZIONE Pittura termoisolante per esterni ed interni a base di resine acriliche miscelate con praline di ceramica cave e con l'aggiunta di minerali ionizzati e antibatterici naturali. Le superfici trattate funzionano come scudo termico e sonoro. Le proprietà antibatteriche e antideposito dello sporco rendono la finitura autopulente e ionizzante, per una maggiore qualità dell'aria. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Bio-intonaco DESCRIZIONE Gamma completa di soluzioni pregiate, che consentono di rendere più salubre e vivibile qualsiasi realtà abitativa, sia edifici di nuova costruzione che ristrutturazioni e recuperi. Usati per il risanamento di murature umide o comunque in ogni caso in cui si vogliano ottenere valori di traspirabilità estremamente elevati. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Materiali per bioedilizia e restauro DESCRIZIONE Prodotti a base di calce idraulica naturale NHL2 di Wasselonne, leganti aerei, intonaci di fondo, malte per elevare murature, sottofondi, tonachini di finitura, prodotti decorativi, risanamento di murature soggette a umidità di risalita capillare, malte per iniezioni consolidanti. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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CATEGORIA IMPIANTISTICA PER L’EDILIZIA ECOEFFICIENTE

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Centrale elettrica cob DESCRIZIONE Centrale di cogenerazione energia elettrica e termica con sistema alimentato a biomassa e composta da caldaia e generatore a turbina ORC, integrabile con solare termodinamico per riscaldamento e produzione di energia. Impianti da 85/120 kW elettrici installati e multipli. La tecnologia della caldaia a biomassa con generatori ORC, grazie al sistema EPB (essiccamento e preriscaldo biomassa) utilizza le biomasse verdi e umide favorendo non solo la produzione di energia pulita, ma anche attività indispensabili come la pulizia ed il mantenimento dei boschi. Inoltre grazie ad un’alimentazione multipla (cippato, pellet, sansa, trucioli, segatura, pollina, legna in pezzi, residui vegetali e agricoli, etc.), garantisce con una certa versatilità una produzione annua di energia elettrica costante di circa 1 milione kWh/anno e circa 14.000 kWh termici/giorno per ogni 120 kWe installati. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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CATEGORIA MATERIALI, COMPONENTI E SERRAMENTI ECO-EFFICIENTI

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO

celle fotovoltaiche DSSC flessibili basate su materiali innovativi e coloranti di origine naturale e sintetica di nuova concezione DESCRIZIONE La tecnologia descritta migliora prestazioni, stabilità e costo delle celle DSSC (dye-sensitized solar cells). In particolare: • Sensibilizzatori (detti anche coloranti, dyes, o tinte): ad oggi quelli più performanti e più stabili, ma con costi elevati, sono quelli metallorganici a base di Ru, ma le efficienze e la stabilità delle tinte organiche, il cui costo potrebbe essere nettamente inferiore, sono in continuo miglioramento. La tecnologia consiste nello sviluppo di sensibilizzatori organici, ottimizzando oltre alle prestazioni e alla stabilità anche le caratteristiche di deposizione dei coloranti sul semiconduttore. Nel caso specifico delle tinte organiche, grazie alla selezione, anche con metodi computazionali, e alla sperimentazione di nuovi coloranti ad elevato assorbimento. In particolare si considerano coloranti con assorbimento esteso al vicino infrarosso che possono aumentare notevolmente l’efficienza della cella, come confermato da recenti pubblicazioni scientifiche. Parallelamente ai coloranti organici di sintesi, grande attenzione stanno ricevendo i coloranti di origine naturale, da piante e frutti, alcuni dei quali hanno davvero delle buone performance in celle DSSC. Le molecole più studiate sono i pigmenti di frutti rossi o violacei, quali mirtilli, ribes e uva, le cui performance possono essere migliorate sviluppando processi di estrazione più efficaci che permettano di ottenere prodotti più puri. L'elemento di originalità che si vuole dare con questa operazione è di rendere i coloranti proposti per i DSSC non solo efficaci e duraturi nel tempo ma anche più performanti. Le fibre proposte migliorano la stabilità e le caratteristiche di deposizione dei coloranti sul semiconduttore. Ulteriore avanzamento rispetto allo stato attuale è una ricerca delle sostanze organiche che sono più presenti nel territorio piemontese, in modo da limitare anche gli impatti ambientali legati ad un trasporto eccessivo delle materie prime. La tecnologia comporta altresì lo sviluppo di miscele fra molecole naturali e di sintesi con l’obiettivo di trovare il compromesso migliore fra efficienza della cella e costo di produzione e diminuire al massimo l’impiego di materie prime chimiche. • Nanomateriali semiconduttori: si mette a punto un processo di preparazione “freddo”, basato su laser compatibile con substrati polimerici flessibili, del nano-biossido di titanio, e si verificano le performance di altri semiconduttori in termini di applicazione a substrati flessibili. • Elettroliti: in questo caso la principale innovazione risiede nello sviluppo di composizioni di nuovi elettroliti non-liquidi (solidi o semi-solidi). L’eventuale sostituzione dell’elettrolita liquido attualmente in uso, basato sulla coppia ionica I-/I3- , con altri materiali meno aggressivi, ad esempio liquidi ionici, materiali ibridi organico-inorganico, ecc., a notevole impatto sulla durata nel tempo delle celle. STADIO DI SVILUPPO IN FASE DI SVILUPPO




CATEGORIA IMPIANTISTICA PER L’EDILIZIA ECO EFFICIENTE


processo continuo pannelli fotovoltaici DESCRIZIONE La tecnologia impiegata è relativa allo sviluppo di un processo industriale nel settore fotovoltaico e ad un successivo sviluppo di una stazione prototipale in grado di verificare la fattibilità dell’estensione all’intero processo di costruzione di pannelli fotovoltaici flessibili. In particolare ci si riferisce al processo di produzione di pannelli fotovoltaici innovativi in silicio cristallino, leggeri, sottili e flessibili che sono quindi privi dello strato in vetro, ma sono composti esclusivamente di materiale termoplastico, ad alta versatilità e adatti all’impiego/integrazione in differenti contesti, sia nell’ambito di installazioni fisse che per utilizzi mobili. Lo sviluppo comprende un'analisi dei materiali e dei processi coinvolti per la definizione delle caratteristiche della macchina di produzione di pannelli solari in continuo e dei parametri di processo (temperature, pressioni, velocità). STADIO DI SVILUPPO IN FASE DI SVILUPPO




CATEGORIA MATERIALI, COMPONENTI E SERRAMENTI ECO-EFFICIENTI


vernici otticamente selettive, radianti e autopulenti per l’ottimizzazione di sistemi di cattura dell’energia solare DESCRIZIONE La tecnologia è finalizzata all’efficientamento dei moduli fotovoltaici tradizionali attraverso la riduzione o l’abbattimento dei fattori negativi condizionanti dovuti principalmente a:

- Riscaldamento dei pannelli FV (il rendimento energetico diminuisce all’aumentare della temperatura, perdite di produzione fino al 10%- 20%

- Sporcamento dei pannelli FV (sulla superficie del pannello si depone uno strato di sporco, perdite di produzione fino al 5%, ma in taluni casi (discariche) fino al 20%.

Un gruppo di aziende dell’industria delle vernici ha suggerito la possibilità di porre rimedio (almeno parzialmente) a questi problemi con l’uso di particolari vernici autopulenti e otticamente attive. Le applicazioni industriali si collocano a valle della fabbricazione della cella e durante la manifattura del pannello, incontrando in questo modo gli interessi del settore energetico/fotovoltaico piemontese, inoltre il prodotto sviluppato si presta ad operazioni di retrofitting di pannelli in campi FV esistenti. Negli ultimi tempi si sta guardando con grande interesse al biossido di titanio che per il suo alto indice di rifrazione viene, già da tempo, usato principalmente come pigmento bianco nelle vernici, nelle materie plastiche e nel cemento da costruzione e come opacizzante per le vernici colorate. Il TiO2 nanoparticellare, prodotto non per dispersione di polveri, ma per sintesi in solvente, è, inoltre, un noto foto-catalizzatore o foto-promotore, in grado di degradare, per ossidazione, numerosi composti organici e inorganici in soluzione o fase gas sotto irraggiamento UV; è proprio sfruttando questa proprietà che si possono ottenere materiali che, per mezzo dell’attivazione della luce solare, sono in grado di distruggere i composti depositati su di essi. Ai fini dello sviluppo della tecnologia viene pertanto presa in considerazione una nuova classe di materiali dotati di proprietà autopulenti e disinquinanti. Peraltro, il vetro è sì un materiale con eccellenti proprietà, quali alte resistenza chimica e trasparenza, ma è altrettanto vero che alcuni vetri possono essere sensibili all’umidità e ai difetti superficiali. Risulta, pertanto, interessante una sua eventuale protezione con un coating, le cui caratteristiche, per queste applicazioni, sono essenzialmente: una buona adesione, la presenza di una superficie idrofobica e il miglioramento delle proprietà meccaniche. A tale scopo sono stati usati rivestimenti puramente organici e inorganici: quelli polimerici davano una buona adesione, ma non ne miglioravano effettivamente le proprietà meccaniche. D’atro canto, i coating inorganici hanno spesso una bassa adesione, specialmente per spessori superiori a 1 m. Da qui l’idea di un film ibrido organico-inorganico che possa combinare le qualità di entrambi i materiali e alle quali possa aggiungere l’idrofobicità superficiale mediante modificazioni con perfluorosilani. STADIO DI SVILUPPO IN FASE DI SVILUPPO





NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Solare termico condominiale DESCRIZIONE

Le grandi batterie di collettori di solare termico realizzate con il sistema Matrix Bongioanni

consentono soluzioni assolutamente uniche per eleganza e basso impatto estetico, con finiture

curate nei particolari in grado di valorizzare l’edificio, senza comprometterne l’armo nia

architettonica. Questa soluzione, studiata per grandi impianti di solare termico centralizzato,

consente di creare grandi schiere di collettori sia su tetto sia su parete verticale, collegando i

collettori in una unica matrice esteticamente rifinita e perfettamente integrabile. La particolare

struttura, grazie ai binari e alle converse interpannello e laterali che rifiniscono l’installazione,

nasconde completamente tutti i collegamenti idraulici. L’esclusivo sistema di interconnessione tra i

collettori assicura la massima stabilità della struttura e dei giunti anche alle forti dilatazioni

termiche. L’elevata qualità dei componenti e dei materiali u nitamente alle elevate performance (in

termini di assorbimento solare e bassa emissività) dei collettori Bongioanni CX6 si coniugano con

una estrema semplicità di installazione, frutto di esclusivi accorgimenti progettuali

STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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CATEGORIA

IMPIANTISTICA PER L’EDILIZIA ECOEFFICIENTE

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Sistema fotovoltaico integrato in coperture tradizionali DESCRIZIONE Sistema costituito da una serie di particolari moduli fotovoltaici mono/ policristallino inseriti tra due file di coppi integrati in una falda prefabbricata con caratteristiche di alta coibentazione. Esteticamente sostenibile, ideale da inserire nei centri storici, non solo dona un tocco di eleganza al tetto ma permette di monitorare ogni singolo modulo fotovoltaico a distanza e di individuarlo rapidamente in caso di avaria. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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CATEGORIA

IMPIANTISTICA PER L’EDILIZIA ECOEFFICIENTE

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Sistema di riscaldamento a pavimento/parete con spessore ridotto DESCRIZIONE Innovativo sistema di riscaldamento a pavimento / parete a secco nato per risolvere le problematiche relative alla realizzazione di sistemi a pavimento in ristrutturazioni di edifici antichi. Il sistema unisce le migliori soluzioni tecniche già presenti nei sistemi a secco tradizionali con migliori caratteristiche di fonoassorbenza e eco-efficienza. Il pannello base è costituito da due strati di isolante in fibra di legno autoimpastata a caldo con la sua resina naturale, per uno spessore totale di 30 mm, accoppiato con lamelle in alluminio puro sagomate per contenere il tubo scambiatore di calore. La velocità di esecuzione è notevole, e l'apporto di carico sulla soletta molto limitato. Il vantaggio di poter poi ottenere un abbattimento dal rumore da calpestio è un elemento molto importante ed innovativo del prodotto. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Sistema di monitoraggio DESCRIZIONE Sistema modulare per la registrazione di misure (temperatura, umidità, energia termica, irraggiamento, energia elettrica, etc.) acquisite dalle sonde in rete WSN (Wireless Sensors Network). È possibile estendere la copertura del segnale con l’uso di router (ripetitori), fino a un totale di 50 dispositivi tra sonde e router. L’utilizzo di sonde wireless fornisce al sistema grande flessibilità e semplicità di installazione con un ridotto impatto sulle infrastrutture esistenti. I campi di applicazione privilegiati, nell’attuale fase di sviluppo della soluzione, sono orientati al monitoraggio energetico, museale, strutturale e data centre. STADIO DI SVILUPPO PRESENTE SUL MERCATO

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CATEGORIA IMPIANTISTICA PER L?EDILIZIA

ECOEFFICIENTE

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Sistema domotico DESCRIZIONE Sistema integrato per la gestione più facile, economica e sicura delle attività umane ovunque si svolgano, diventa una soluzione per l'ambito residenziale, per Il terziario avanzato, per l’industria. E’ in grado di gestire e controllare tutte le funzioni di uno spazio abitato ed elevarne i livelli di comfort, sicurezza, intrattenimento e risparmio energetico. Una serie di azioni quotidiane vengono automatizzate, coordinate e controllate attraverso la predisposizione di scenari domotici, che permettono di ottenere con un solo comando sequenze di attività predefinite. Gli scenari operano al posto e al fianco dell'utente per facilitargli la vita e creare un ambiente dal comfort assoluto. Queste soluzioni domotiche sono inoltre in grado di rendere più agevole e confortevole la vita di particolari categorie di cittadini quali anziani e disabili. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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CATEGORIA IMPIANTISTICA PER L’EDILIZIA

ECOEFFICIENTE

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Linea illuminazione a led DESCRIZIONE I Led attuali sono in fase di forte sviluppo e rappresenteranno sempre di più un diverso modo di fare luce, con una crescente gamma di prodotti che ne adottano l’uso. La ricerca, nata nel campo dell’elettronica e dei microchip, ha consentito di elevarne la luminosità a livelli fino a qualche anno fa impensabili, mantenendo in gran parte integre le loro caratteristiche di lunga durata e di basso consumo. Le potenze sono in genere di pochi watt e permettono di creare soluzioni luminose nuove e particolari. STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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CATEGORIA SISTEMI COSTRUTTIVI ECOEFFICIENTI

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Pannelli modulari in policarbonato DESCRIZIONE Pannello modulare di policarbonato alveolare coestruso progettato per la realizzazione di finestrature verticali e coperture con pendenza superiore al 7%. Speciali trattamenti superficiali aggiuntivi sul pannello possono offrire importanti performance di isolamento termico e confort. Grazie alla trattamento IR, ad esempio, è possibile filtrare i raggi del sole facendo entrare negli edifici la luce e ridurre la componente di raggi infrarossi e quindi ridurre il riscaldamento degli ambienti. Con il progetto di ricerca sviluppato in collaborazione del Polight verrà studiata la fattibilità di realizzare finestrature elettrocromiche capaci di filtrare la luce e modulare l’illuminazione interna degli edifici a seconda delle esigenze e del confort richiesto. Altro aspetto molto importante è quello della resistenza ai carichi dinamici del vento che permette di realizzare grandi superfici traslucide impensabili con soluzioni tradizionali molto più costose.

STADIO DI SVILUPPO SUL MERCATO

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PROGETTO IN FASE DI SVILUPPO

SETTORE CATEGORIA

BIOEDILIZIA SISTEMI COSTRUTTIVI ECOEFFICIENTI

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Modulo di accumulo termico a fluido da installare su facciate metalliche integrato con una pompa di calore, per il recupero termico invernale DESCRIZIONE Studio e sviluppo di un modulo di facciata metallico innovativo integrato con il solare termico ad acqua; realizzazione di un sistema prototipo di facciata metallica integrata con il modulo solare; integrazione del sistema termico solare con pompe di calore e sistemi di ricambi d’aria con recupero dell’energia termica; test e caratterizzazione del sistema facciata su un modulo dimostratore edilizio, con monitoraggio delle performances.

SETTORE CATEGORIA

BIOEDILIZIA SISTEMI COSTRUTTIVI ECOEFFICIENTI

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Staffa innovativa realizzata in resine polimeriche rinforzate con fibre di vetro (GRP) per l’ancoraggio di facciate ventilate DESCRIZIONE Il progetto ha come obiettivo lo sviluppo di un sistema di ancoraggio innovativo per facciate ventilate che elimini il ponte termico indotto dalle tradizionali staffe in metallo passanti attraverso lo strato di isolamento termico. Il progetto prevede lo sviluppo, prototipazione e brevetto di una staffa innovativa realizzata in resine polimeriche rinforzate con fibre di vetro (GRP) per l’ancoraggio della sottostrutture, in sostituzione delle staffe metalliche tradizionali.





SETTORE CATEGORIA

BIOEDILIZIA MATERIALI, COMPONENTI E SERRAMENTI ECOEFFICIENTI

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Policarbonato per superfici trasparenti integrato con film nanostrutturati ad alta proprietà ignifuga e proprietà elettrocromiche DESCRIZIONE Realizzazione di finestre elettrocromiche, grazie alla deposizione in fase vapore di films nanostrutturati inorganici su finestre di Policarbonato (PC). Tale tecnologia consente un deciso miglioramento del risparmio energetico e del comfort visivo in un settore di mercato critico quale quello dei serramenti degli edifici. Inoltre tali finestre avranno proprietà ignifughe superiori alla media e saranno prive di alogeni, senza diminuire altre proprietà come la trasparenza.

SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Pannello rigido (o semirigido) con funzione di isolamento termico e acustico DESCRIZIONE Realizzazione di un pannello rigido (o semirigido) con funzione di isolamento termico e acustico, ottenuto dal recupero della lana di tosa degli ovini allevati sul territorio piemontese, sottoposta a successivo trattamento di modificazione parziale della cheratina, sostanza proteica di cui è composta la lana, al fine di rendere il materiale autoportante.





SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Prodotti di finitura ed intonaci a polvere a base di cementi solfoalluminati DESCRIZIONE Sviluppo di formulazioni cementizie innovative basate su cementi solfoalluminati, per la produzione di manufatti in calcestruzzo (ad uso nelle opere edili) e prodotti premiscelati in sacco, caratterizzati da rapidità di produzione, elevata durabilità, ridotta energia incorporata, riciclo a fine vita e costi sostenibili.

SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Termointonaco naturale base calce con fibre naturali DESCRIZIONE Il progetto intende sviluppare sistemi isolanti termoacustici innovativi, ad elevato contenuto tecnologico, eco-sostenibili e utilizzabili in interventi di nuova costruzione e di riqualificazione dell’edilizia ed in particolare: termointonaco altamente ecocompatibile formulato con materie prime naturali ed eco-compatibili per l’isolamento termico di edifici, nuovi o esistenti, sia in interno che in esterno esistente, anche a carattere storico; finitura minerale a basso spessore per il controllo delle temperature degli ambienti interni formulata mediante l’utilizzo di materiali di “cambiamento di fase”, ovvero “accumulatori di energia latente”; termointonaco con materiali esclusivamente naturali, caratterizzato da: componente isolante costituito da sughero riciclato dai tappi di bottiglia.





SETTORE CATEGORIA

BIOEDILIZIA IMPIANTISTICA PER L’EDILIZIA ECOEFFICIENTE

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Interfaccia utente per sistemi di condizionamento edifici DESCRIZIONE Sviluppo di un modello dinamico di edificio (differente quindi da struttura a struttura) i cui algoritmi derivano dai modelli di comportamento energetico dell’edificio stesso e sono in parte parametrizzabili (clima, involucro edilizio, impianti) e in parte ricostruibili, per ciascun edificio pilota, sulla base del comportamento dell’utenza (modalità di gestione, profili di occupazione, livelli di comfort richiesti). La soluzione proposta è una sistema complesso HW-SW, denominato HUB, interconnesso con in nodi remoti per l’integrazione con gli edifici, e con un PORTALE di gestione remota dei servizi erogati in modalità SaaS (Software as a Service).

SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Kit di taratura per termoflussimetri; kit di prodotti per l'analisi energetica DESCRIZIONE Il progetto prevede la progettazione e lo sviluppo di una strumentazione idonea per soddisfare le esigenze di misure certificate delle prestazioni energetiche ed ambientali e lo svolgimento di attività e servizi (audit, diagnosi e certificazioni energetica e di sostenibilità) di professionisti, energy manager ed enti pubblici.





SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Concentratore PV di piccola potenza DESCRIZIONE Il progetto si pone l’obiettivo di sviluppare un sistema completo per la generazione fotovoltaica mediante tecnologia a concentrazione. Il sistema è concepito per garantire la parziale autonomia energetica di una villetta monofamiliare: lo spazio utilizzato per un sistema fotovoltaico a concentrazione applicato a questo caso, con potenza di 3kW, si aggira intorno agli 11 m2 decisamente minore rispetto a un sistema fotovoltaico tradizionale (circa 25 m2). Un impianto a concentrazione di questo tipo è in grado di produrre circa 3000 kWh di energia elettrica all’anno. Si intende inoltre sviluppare un sistema di raffreddamento e recupero del calore che potenzialmente può rendere disponibili circa 8500 kWh termici annui, da utilizzarsi per soddisfare il fabbisogno di acqua calda sanitaria e per fornire un contributo all’impianto di riscaldamento.

SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Pannello solare termico con slurry PCM DESCRIZIONE Il progetto si propone di ideare, progettare, realizzare e testare un prototipo di collettore solare termico innovativo basato sull’utilizzo di un materiale a cambiamento di fase fluidizzato (slurry PCM) da utilizzarsi ai fini di riscaldamento ambientale. Il prototipo comprenderà il campo solare (collettori), il circuito idronico primario (collettori-accumulo), un doppio accumulo tank-in-tank a doppio livello di temperatura e a ridotte perdite energetiche, il circuito idronico secondario (accumulo-utenza), un simulatore di carico termico (utenza) e tutti i componenti necessari al corretto funzionamento del prototipo (es. pompe di circolazione, valvolame), alla regolazione (es. controllori, sonde, termostato differenziale per l’attivazione del circuito primario) e al monitoraggio delle prestazioni (es. misuratori di portata, termocoppie, termoflussimetri, centralina microclimatica esterna).





SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Impianti termici connessi al sistema di monitoraggio wi fi DESCRIZIONE Progettazione di un sistema integrato di monitoraggio ambientale e controllo degli impianti di climatizzazione con terminali ad acqua mediante sviluppo di componenti e reti di sensori ed attuatori wireless innovativi. Il progetto porterà allo sviluppo prototipale di un sistema modulare facilmente installabile che consenta un efficace e capillare regolazione impiantistica per il controllo del microclima, finalizzato al contenimento dei consumi energetici per la climatizzazione invernale, il miglioramento del comfort e la verifica operativa e certificazione della qualità indoor.

SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Collettore solare termico per solar cooling con gruppi di assorbimento a bassa entalpia DESCRIZIONE Sarà realizzato un impianto completo con funzione di test bench costituito da collettori solari termici ad alta prestazione accoppiato ad un gruppo frigorifero alimentato dal calore prodotto dalla batteria dei collettori solari. Il tutto sarà realizzato come un elemento unitario per essere replicato e immesso in commercio sotto forma di kit solare per la produzione di calore per acqua calda sanitaria e integrazione al riscaldamento e solar cooling. Ulteriore prodotto sarà una pompa di calore a compressione di vapore a espansione diretta, in cui l’evaporatore è costituito da un collettore solare realizzato in materiale plastico. Anche questo sistema sarà realizzato come test bench, per arrivare in seguito allo sviluppo di un altro kit.





SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Corpo illuminante Organic LED (OLED) DESCRIZIONE La ricerca che si intende sviluppare sarà finalizzata alla produzione di un componente modulare e flessibile, utilizzabile per l’illuminazione ambientale di interni e/o esterni, considerando che i possibili ambiti di applicazione di un sistema di illuminazione ad OLED, in rapporto alle caratteristiche di flessibilità, luminosità e contenimento dei costi di questa sorgente, potrebbero essere molto diversificate. Studio formale del componente; progettazione del sistema ottico secondario necessario a garantire i requisiti di distribuzione della luce e di rendimento luminoso dell’apparecchio; studio e ottimizzazione dei componenti elettronici per l’alimentazione tradizionale o da fonti alternative, e per il controllo dell’apparecchio nell’ottica del contenimento dei consumi energetici e dell’utilizzo dinamico della luce in termini di quantità e colore; realizzazione di un prototipo dell’apparecchio.

SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Pannello isolante per riqualificazione energetica edifici da posizionare all'interno dell'abitazione, al cui interno è integrato un sistema radiante a bassa temperatura. DESCRIZIONE Il progetto riguarda lo sviluppo di un sistema per la riqualificazione energetica di edifici esistenti mediante intervento dall’interno, basato su di un elemento-pannello innovativo che integra isolamento termico, acustico, struttura, impianto termico ed elettrico e finitura, a partire da tecnologie di lavorazione dei materiali compositi fibrorinforzati derivanti dal comparto automotive.





SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Sistema modulare pre assemblato e prefabbricato di elementi di condizionamento libero (freecooling) DESCRIZIONE Sviluppo di elementi di condizionamento libero (free cooling) per locali sottotetto. Tali elementi, da svilupparsi modulari per un facile inserimento in soluzioni di copertura esistenti, potranno svolgere 2 differenti funzioni: completo isolamento tra l’esterno e il locale sottotetto o circolazione forzata di aria tra i due ambienti. PROPOSTA DI PROGETTO EUROPEO CON PARTECIPAZIONE DI POLIGH SETTORE CATEGORIA


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Test su campo a livello europeo di impianti residenziali di micro-cogenerazione (Micro-CHP) a celle combustibile. DESCRIZIONE Intende implementare e monitorare quasi 1.000 impianti residenziali di micro-cogenerazione (Micro-CHP) a celle combustibile, alimentati a metano di rete, caratterizzati da alta efficienza e abbattimento delle emissioni. La potenza media dei sistemi è di circa 1 kWe e la sperimentazione coinvolgerà 12 paesi UE. Il progetto rappresenta un cambiamento radicale nel volume di implementazione della micro-cogenerazione a celle a combustibile in Europa e un passo significativo verso la commercializzazione della tecnologia. Il programma riunisce 9 produttori consolidati di livello europeo di Fuel Cell micro-CHP in un quadro di analisi comune per fornire prove in tutte le tecnologie disponibili a celle a combustibile di cogenerazione. Micro-cogeneratori a celle combustibile saranno installati e controllati attivamente in diverse circostanze di riscaldamento domestico, diversi i tipi di abitazione e zone climatiche, il che porterà ad una serie di dati preziosi sul consumo energetico domestico e l'applicabilità della micro-cogenerazione in tutta Europa.




SEZIONE II - INFORMATION E COMMUNICATION TECHNOLOGIES

Con lo sguardo rivolto al sistema imprenditoriale, partendo da una iniziale distinzione tra aziende che dispongono di tecnologie ICT abilitanti, è possibile delineare gli ambiti specifici dello smart building sui quali le aziende propongono un offerta di beni e servizi. Con particolare attenzione al quello che è il contesto del distretto e del POLOICT,le aziende sono classificabili sulla base delle tecnologie ICT strategiche per l’implementazione di soluzioni di efficienza energetica ed edilizia sostenibile. Le categorie individuate sono:

Sensori/controllori/attuatori

In questa categoria rientrano aziende con competenze significative nell’ambito della sensoristica, dell’elettronica industriale e dei controlli automatici, in particolare per quanto riguarda l’integrazione e la gestione di sensori all’interno di sistemi di controllo distribuiti. Alcune aziende evidenziano competenze anche per quanto riguarda la progettazione di sensori per applicazioni speciali dispositivi di metering per il monitoraggio dei consumi energetici, seppure non operino attualmente nel settore energetico.

Rilevamento di parametri ambientali (sensing) Misurazione dei carichi elettrici (metering)

Sistemi e applicazioni software

In questa categoria rientrano principalmente quelle aziende che sviluppano piattaforme di gestione per sistemi di automazione e controllo distribuiti, applicazioni di business intelligence e sistemi gestionali. Il territorio esprime tradizionalmente forti competenze in questo ambito, in particolare per quanto riguarda la business intelligence e la realizzazione di sistemi ERP per la piccola e media impresa. Un numero limitato di queste aziende opera attualmente nel settore energetico, tuttavia esistono alcuni esempi di aziende già attive in questo settore o che lo stanno approcciando con alcuni progetti di ricerca e sviluppo.

Predizione, monitoraggio ed ottimizzazione dei consumi (analyzing) Visualizzazione dei dati, gestione interfaccia utente (reporting) Controllo degli impianti e dei dispositivi elettrici/elettronici (controlling)

Comunicazione avanzata

In questa categoria rientrano aziende che sviluppano sistemi e protocolli di comunicazione wireless o che operano come integratori per la realizzazione di sistemi di comunicazione. Sul territorio è presente un numero piuttosto limitato di aziende, principalmente di piccola dimensione, che sviluppano questo tipo di tecnologie.

Apparati e sistemi IT

In questa categoria rientrano aziende che progettano e assemblano apparati e sistemi IT, come computer e periferiche video. Tra le aziende individuate i casi più interessanti riguardano imprese che si occupano di integrazione e gestione di sistemi IT evoluti per applicazioni di Green IT.




Sistemi embedded

In questa categoria rientrano aziende che sviluppano microprocessori special purpose e sistemi ASIC. In questo ambito il territorio esprime delle competenze molto interessanti anche con aziende di medie dimensioni, con capacità utili nella creazione di prodotti smart specifici in ambito Energy.

System Integrator

Aziende che si occupano di integrazione di sistemi hardware e software. In questa categoria sono stati inclusi i principali system integrator presenti sul territorio piemontese. Alcuni di questi lavorano da tempo su tematiche relative all’efficientamento energetico o operano nel settore dell’Energy & Utilities, altri hanno le competenze e le capacità finanziarie per investire in questi ambiti con nuovi prodotti/servizi.

Servizi di consulenza

In questa categoria rientrano aziende (ESCO, aziende produttrici di impianti per la produzione di energia da fonti alternative, società di consulenza) che offrono servizi di consulenza per il miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici o degli impianti, per la realizzazione e lo sfruttamento ottimale di impianti di produzione da fonti rinnovabili o per l’approvvigionamento di energia. Esiste sul territorio piemontese un numero significativo di aziende, generalmente di piccola dimensione e di recente costituzione, che offrono servizi di audit energetico e di consulenza per chi è intenzionato ad investire nel settore delle energie alternative.

Qui di seguito sono riportate alcune tecnologie e prodotti ICT appartenenti alle categorie identificate e presenti sul mercato. L’elenco non vuole essere esaustivo.




CATEGORIA Sensori/controllori/attuatori

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Soluzione per il monitoraggio energetico ed ambientale degli edifici DESCRIZIONE

Sistema modulare di sonde wireless per il data logging di temperatura, umidità, deformazione, luce, CO2, ecc. che trova applicazione in diversi settori: energetico (risparmio ed efficienza energetica); strutturale (crepe, cedimenti, lesioni); museale (microclima e opere artistiche); datacenter (temperatura e umidità). I dispositivi sono interconnessi tramite una WSN (Wireless Sensor Network) che opera sulla banda ISM a 868MHz. I sensori (interni od esterni) delle sonde rilevano le misure che vengono trasmesse da queste al DSG. I router aumentano la copertura radio instradando il segnale tra sonde e DSG e sono alimentati a batteria. Possono essere utilizzati in cascata consentendo di raggiungere la distanza massima di 2,5Km tra sonde e DSG. Il cuore del sistema è il DSG (Data Storage Gateway) che consente l’accesso ai dati attraverso connessioni: lan, wireless, UMTS, GPRS, GSM.

STADIO DI SVILUPPO PRESENTE SUL MERCATO


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO sistemi di controllo e di elettronica di potenza DESCRIZIONE

Dispositivi di controllo, di misura e di potenza per impianti di cogenerazione, fotovoltaici e fuel cells.





CATEGORIA Sistemi e applicazioni software NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Piattaforme di gestione per sistemi di automazione e controllo distribuiti, applicazioni di business intelligence e sistemi gestionali DESCRIZIONE

Software che si interfaccia con i sistemi gestionali delle utilities e che viene impiegato dalle società di vendita di gas ed energia elettrica per la quadratura dei flussi di fatturazione dei consumi provenienti dalle rispettive società di distribuzione. Il software consente di gestire i processi di:

Verifica delle componenti di costo provenienti dalle società di distribuzione, identificando eventuali anomalie nella imputazione dei costi di fornitura;

Emissione delle bollette verso clienti finali individuando con un livello di dettaglio significativo le eventuali incoerenze, in base ai dati inviati dalle rispettive società di distribuzione.


CATEGORIA Comunicazione avanzata

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Sistemi e protocolli di comunicazione wireless o che operano come integratori per la realizzazione di sistemi di comunicazione DESCRIZIONE

Tecnologia per la realizzazione di un sistema di comunicazione radio a corto raggio, per applicazioni dove esista l'esigenza di avere dispositivi a basso costo e bassissimo consumo, alimentati a batterie. Appartengono a questa categoria di prodotto: piattaforma software per la realizzazione di reti wireless di tipo mesh auto configurabili, gamma di wireless modem e sistemi per telemetria (gas e acqua) per applicazioni M2M di smart metering e gamma di wireless modem e sistemi per telemetria (gas e acqua) per applicazioni M2M di smart metering





CATEGORIA Apparati e sistemi IT

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Soluzioni IT per la Business Continuity DESCRIZIONE Soluzioni di Cluster Hardware ad Alta Affidabilità, Storage NAS e SAN, Server e Workstation Ridondate, Blade Server. Inoltre sono da citare tutte le soluzione che riguardano la domotica con caratteristiche che consentono di gestire i consumi domestici. STADIO DI SVILUPPO PRESENTE SUL MERCATO


NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Soluzioni integrate DESCRIZIONE Piattaforma multimediale che offre servizi di informativi fruibili tramite un tablet pc. Tra i vari servizi offerti, il sistema consente di monitorare i consumi domestici prelevando i dati di consumo da un gateway (collegato ai diversi contatori di luce, gas, acqua) e rendendoli fruibili all’utente tramite interfaccia grafica. STADIO DI SVILUPPO PRESENTE SUL MERCATO




CATEGORIA Sistemi embedded

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Microprocessori special purpose DESCRIZIONE

Soluzioni che spaziano da progettazione di schede custom e sviluppo firmware per applicazioni dedicate a progettazione e sviluppo di sistemi embedded.



NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Apparati digitali integrati DESCRIZIONE

Soluzione sia hadware che software per la il monitoraggio dei consumi elettrici all’interno di un edificio, grazie a dei sensori wireless che misurano i consumi direttamente sulle prese elettriche. Tali soluzione che sono formati da una piattaforma di raccolta dati e da un serie di sensori distribuiti consentono di determinare le anomalie e gli sprechi dei dispositivi collegati alle prese di corrente, di sezioni di impianto e dei sistemi di illuminazione e condizionamento.





CATEGORIA System Integrator

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Soluzioni per l’ottimizzazione dei consumi energetici DESCRIZIONE

Soluzione che permettere di ottimizzare i consumi elettrici dell'abitazione, utilizzando al meglio l'energia nell'arco della giornata attraverso lo scambio di informazioni tra gli elettrodomestici e le prese elettriche intelligenti in modalità wireless. L'utente può controllare, direttamente dal dispositivo-palmare Wi-Fi, i propri consumi: rilevare l'energia elettrica consumata da ogni apparato domestico, disconnettere quelli lasciati in standby, impedire l'accensione contemporanea degli elettrodomestici a grande assorbimento energetico.

Sistema di monitoraggio progettato per ridurre i consumi energetici delle aziende. La piattaforma è in grado di registrare in tempo reale l'utilizzo dell'energia elettrica e analizzare i principali parametri ambientali, dei siti industriali e degli uffici


CATEGORIA Servizi di consulenza

NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO servizi di consulenza per il miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici o degli impianti DESCRIZIONE

Servizi di audit energetico, ovvero di analisi delle caratteristiche di consumo energetico di edifici, macchinari e impianti, volta ad eliminare le inefficienze.

Supporto per aziende o società pubbliche, che vogliano intervenire sui propri processi industriali per conseguire risparmi derivanti da una migliore gestione degli impianti di generazione di utilities energetiche e del processo industriale stesso.

Portfolio di servizi integrati di consulenza e di progettazione a supporto dello sviluppo di nuove iniziative nel campo dell’ottimizzazione energetica e della produzione di energia ad alta efficienza e/o da “fonti rinnovabili”:Analisi dei fabbisogni energetici (elettricità, vapore, acqua calda, freddo), Definizione della tecnologia più appropriata (Motori a combustione interna, turbine, impianti CCGT, CHP e di trigenerazione...),etc





Qui di seguito sono riportate alcune tecnologie e prodotti ICT appartenenti alle categorie identificate e in fase di studio e realizzazione all’interno di progetti di ricerca e sviluppo sperimentale. L’elenco non vuole essere esaustivo.

CATEGORIA Sensori/controllori/attuatori NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Tecnologie abilitanti per la sicurezza nei cantieri DESCRIZIONE

Piattaforma tecnologica integrata, con componenti hardware e software, per la gestione della sicurezza sui posti di lavoro. L’obiettivo è supportare, automatizzare, razionalizzare ed rendere efficienti le politiche di gestione della sicurezza dei lavoratori, con particolare, ma non esclusivo, riferimento ai cantieri edili.

Queste le principali linee di ricerca e sviluppo:

- identificazione real time di cose e persone attraverso l’applicazione di opportune e innovative soluzioni tecnologiche (al momento, sono ipotizzati studi concernenti tecnologie RFID attive/passive e UWB)

- localizzazione real time di cose e persone, principalmente in ambiente outdoor, con approcci del tipo assoluto/relativo/ibrido, tenendo presente l’estrema variabilità dei siti operativi che caratterizzano i cantieri

- misure real time di parametri personali e ambientali, anche mediante reti wireless (WSN) dati gli scenari applicativi attesi

- sistemi di comunicazione real time per lo scambio dati in ambienti operativi ostili

- modellazione dei contesti operativi di applicazione del sistema (con possibilità di generazione di template di riferimento) e integrazione attiva nei modelli informativi sintetizzati delle componenti hardware/software di campo

Ciascuna area di ricerca sta producendo prototipi che saranno integrati nella piattaforma tecnologica prevista, per poi confluire sinergicamente in un dimostratore che sarà sperimentato su uno o più siti pilota.

STADIO DI SVILUPPO IN FASE DI SVILUPPO





NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Ottimizzazione dei consumi e della produzione di energia elettrica DESCRIZIONE

Sistema di ottimizzazione dei consumi e della produzione dell’energia elettrica, basato su un modello previsionale.

Il contesto è rappresentato da un sito in cui sono presenti contemporaneamente sia la produzione di energia da fonti rinnovabili, sia un utente o un sito energivoro.

I dati di produzione e di consumo saranno rilevati e acquisiti tramite Internet, e saranno messi in relazione con dati ambientali, come le previsioni meteo, che possono sensibilmente modificare il risultato della previsione.


CATEGORIA Sistemi e applicazioni software NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Strumenti intelligenti per ridurre il nostro impatto sull'ambiente e vivere in modo più sostenibile DESCRIZIONE

Strumenti per facilitare la partecipazione del consumatore ad azioni di risparmio energetico e di gestione intelligente nella distribuzione dell’energia, definendo i requisiti che devono possedere i sistemi di “smart metering” dal punto di vista dell’utente finale (residenziale e business di piccola dimensione).Un progetto focalizzato sui consumi di energia elettrica e di riscaldamento. L’obiettivo è dare una valutazione in termini di fattibilità tecnologica ed efficacia agli strumenti di rilevazioni e monitoraggio dei consumi che a partire dal 2011 entreranno nelle abitazioni italiane. La corretta progettazione del modo in cui le informazioni sui consumi vengono trasmesse dagli strumenti e dell’interazione con essi (HMI – Human Machine Interface) è essenziale, poiché l’obiettivo ultimo non è ottenere uno “smart meter”, ma uno “smart user”. Questo è possibile attraverso una progettazione dello strumento di acquisizione, elaborazione, trasmissione e visualizzazione dati che:

informi l’utente sui propri consumi, con il dettaglio e l’interfaccia che gli sono più consoni (“feedback”);

fornisca parametri di valutazione dei consumi stessi (per esempio attraverso il raffronto con utenti simili, il cosiddetto “social proof”);

fornisca indicazioni usabili e comprensibili su come migliorare il proprio modello di consumo, facendo leva sugli interessi e le motivazioni stesse dell’utente e della comunità alla quale appartiene (“feedforward”).






NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Tracciamento di persone e oggetti in edifici DESCRIZIONE

Piattaforma integrata di geolocalizzazione all'interno di edifici o aree confinate, che possa essere impiegata per la localizzazione di persone (affiancandosi ai sistemi di controllo accessi e controllo presenze) e per il tracciamento di oggetti.

Si tratta di un sistema a basso costo per la geolocalizzazione, il monitoraggio, il controllo e il tracciamento di persone e oggetti in aree confinate, mediante l’utilizzo di tecnologie eterogenee di rilevamento RFID e WSN (Wireless Sensor Network).

Verrà realizzato un sistema aperto che renderà disponibili in modo virtuale le informazioni dei terminali alle applicazioni di monitoraggio, controllo e gestionali.


CATEGORIA Sensori/controllori/attuatori NOME TECNOLOGIA/PRODOTTO Smart video assistant DESCRIZIONE

Sistema intelligente in grado di analizzare riprese video e fornire dati sul loro contenuto in modo totalmente automatico.

L’obiettivo è estrarre dati di sintesi sul contenuto dei video provenienti da telecamere collocate in contesti particolarmente interessanti, per sviluppare sistemi intelligenti di analisi del video. Gli output di questo sistema potranno essere utilizzati per semplificare il lavoro degli operatori umani, o per garantire l’esecuzione di insiemi di operazioni in modalità totalmente autonoma.

È in corso di realizzazione la piattaforma software e hardware, che sarà erogabile in modalità SaaS (Software as a Service).





SEZIONE III – SMART GRID

Uno scenario futuro che prevede prezzi dell’energia crescenti, maggiori restrizioni delle emissioni di CO2 e forte competizione nell’acquisire risorse e mercati può essere affrontato attraverso l’ecoinnovazione e prodotti e sistemi efficienti sotto il profilo energetico. In particolare è necessario che l’Europa disponga di una rete intelligente, ovvero secondo la denominazione corrente diffusa Smart Grid, per l’energia, in grado di integrare la produzione da fonte rinnovabile e la generazione distribuita: l’efficienza energetica è lo strumento più economico per perseguire gli obiettivi di sostenibilità ambientale e sicurezza degli approvvigionamenti.

La Smart Grid è una rete elettrica che integra e gestisce in modo efficiente il comportamento e le azioni di tutti gli utenti connessi (generatori, punti di prelievo, e punti con presenza di generazione e prelievo), con l’obiettivo di garantire un funzionamento economicamente efficiente del sistema elettrico, con un elevato livello di sicurezza, continuità e qualità della fornitura.

Per ottenere questo risultato di efficienza di sistema è necessario integrare diverse competenze di seguito riassunte e categorizzate per ambiti settoriali funzionali. Lo scenario delle Smart Grid applicato alla situazione del nostro Paese, inoltre, deve tener conto della presenza di una generazione diffusa di piccola taglia (prevalentemente non programmabile) e nel contempo di grossi impianti di produzione rinnovabile non programmabile. Migliorare l’esercizio quotidiano della rete comporta l’incremento dell’automazione della rete di distribuzione attuale attraverso lo sviluppo di nuove funzioni di localizzazione guasti e la successiva riconfigurazione della rete, la riduzione delle perdite, mediante la riconfigurazione della rete e l’impiego dei dati dei contatori elettronici o ancora il monitoraggio e la gestione dei flussi di potenza grazie a un maggior numero di misure e nuove funzionalità degli Energy Management Systems. Inoltre, altri aspetti significativi, quali la sicurezza, la continuità e la qualità della fornitura implicano azioni preventive che impediscano il funzionamento in isola indesiderata o i distacchi intempestivi in occasione di malfunzionamenti sulla rete di trasmissione, o la garanzia del sostegno della generazione distribuita al sistema elettrico.

L’implementazione della Smart Grid considerata nella prospettiva del consumatore, comporta un più diretto coinvolgimento di quest’ultimo nell’impiego e nella gestione dei propri prelievi. A livello di sviluppo prodotto, questo significa l’adozione del contatore elettronico di seconda generazione (comunicazione bidirezionale), utile ad aumentare la consapevolezza degli utenti circa i propri consumi elettrici, e la sua integrazione con i sistemi di home & building automation, così come pure lo sviluppo degli strumenti di misura, o meglio visualizzazione di misura (smart metering), che attraverso segnali di prezzo e segnali di sistema contribuiscono ad una gestione intelligente dei consumi da parte dell’utente.

Riportiamo di seguito gli ambiti tematici che si ritengono più significativi, ai fini di un raggruppamento delle imprese presenti in regione in funzione delle competenze necessarie allo sviluppo del settore della Smart Grid, partendo da alcune considerazioni generali relative all’infrastruttura elettrica che costituiscono la premessa per comprendere come l’efficienza e quindi il risparmio possano essere conseguiti attraverso lo sviluppo dei sottoinsiemi che si occupano dei dati e delle applicazioni, dei sistemi di comunicazione e dell’intelligenza dei componenti.




Infrastruttura elettrica

Realizzare una Smart Grid significa anche intervenire sull’infrastruttura sia a livello di panificazione che di gestione.

Uno degli obiettivi principali è quello di aumentare la capacità di trasmissione dell’infrastruttura esistente grazie alla gestione real time attraverso:

– Monitoraggio e controllo real time

– Controllo dei flussi di potenza

– Impiego di nuove tecnologie per la rete di trasmissione (es. HVDC)

Ciò tenendo comunque conto della gestione dei nuovi flussi di potenza dovuti alla generazione distribuita (relazione con rete di distribuzione), il che comporta l’adozione di nuovi criteri e metodologie per l’esercizio e la pianificazione della rete attraverso un’attenta analisi costi-benefici e la valutazione dell’impatto di nuove infrastrutture di trasmissione.

Infine la visione non deve essere esclusivamente localistica, perché per ottimizzare l’efficienza di sistema è necessario migliorare il coordinamento tra Paesi e definire regole per un mercato europeo dell’energia, ovvero definire i meccanismi di bilanciamento cross border e agevolare la risoluzione delle congestioni.

Dati e applicazioni

In quest’area confluiscono tutti i soggetti imprenditoriali, di servizio e di ricerca che sono in grado di elaborare le informazioni sulla rete e sulle caratteristiche tecniche delle utenze che si connettono, tenendo presente che requisito fondamentale è la capacità/livello di condivisione delle informazioni tra più soggetti. I principali sviluppi riguardano:

Dati tecnici ed economici dei sistemi connessi

Sistemi di automazione e controllo

Sistemi di previsione della generazione da fonti non programmabili e della domanda

Integrazione con mercato energia

Sistemi di comunicazione

Poiché per implementare una Smart Grid è necessaria una rete di telecomunicazione geografica che si integra con la rete di potenza, per rendere possibile l’interazione con le risorse connesse, occorre sviluppare sistemi di comunicazione capillari, economici, affidabili e che garantiscano tempi di trasmissione prevedibili. In quest’ambito rientrano sviluppatori di:

Sistemi di Misura di seconda generazione con comunicazione bidirezionale

Sistemi di comunicazione per Home Area Network




Intelligenza dei componenti

Segnaliamo di seguito la componentistica per la quale l’innovazione di prodotto rappresenta un fattore fondamentale per l’affermazione della Smart Grid:

Elettronica di potenza (es. inverters)

Sistemi di protezione e controllo

Sensori a basso costo per la misura real time delle grandezze elettriche di rete

Sistemi per l’immagazzinamento dell’energia (batterie)

Nuovi materiali (es. superconduttori)




CATEGORIA SMART GRID - DATI E APPLICAZIONI


sistema di supervisione e controllo degli impianti per ottimizzare la gestione dello scambio energetico con la rete DESCRIZIONE Il sistema SCORE consente una diagnostica assai precisa dei malfunzionamenti e, nell’ottica di una gestione in remoto, permette di regolare le caratteristiche principali degli impianti per ottimizzare la produzione energetica in relazione a mutevoli condizioni ambientali (ombre, temperature) o di invecchiamento. Il sistema è anche predisposto per le future esigenze dell’integrazione in rete (smart grid). Per mantenere costi competitivi, la piattaforma SCORE è basata su un’architettura di tipo “cloud computing”, riducendo le attrezzature informatiche da installare in loco, e consentendo di realizzare soluzioni scalari adatte alle diverse installazioni. SCORE dispone di tecniche di monitoraggio capaci di offrire semplicità d’uso, versatilità e flessibilità. Il progetto prevede di abilitare i display via Internet attraverso PC e Smartphone con l’utilizzo di soluzioni HMI (Human Machine Interface) personalizzabili e facilmente adattabili alle esigenze dell’utente. L’uso di widget può ben integrarsi in questo schema, per favorire l’uso di informazioni nei modi più idonei e un’interfaccia adattativa. A valle del processo di raccolta dati, SCORE sviluppa metodi innovativi di tracciabilità e gestione delle informazioni, con un orientamento a soluzioni aperte per l’archiviazione. È possibile integrare dati tecnici e finanziari. La sicurezza dei dati è garantita applicando tecniche di crittografia e di protezione dei canali di comunicazione. È possibile verificare gli accessi tramite Strong Authentication e Identity Management, con una gestione multilivello delle utenze. Il sistema consente infine di trattare rapidamente grandi quantità di dati, per facilitare il controllo di sistemi energetici in rete e per consentire analisi estese di tipo statistico. STADIO DI SVILUPPO IN FASE DI SVILUPPO

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