Rete di monitoraggio dei consumi elettrici: come si fa

Se si desidera usare i dati energetici per ridurre l’uso di energia o per convincere altri membri della famiglia ad adottare comportamenti di risparmio energetico, è necessario un sistema di monitoraggio energetico domestico. Esso ti permetterà di identificare le principali fonti di consumi elettrici e di avere informazioni utili per dimensionare ad es. un impianto fotovoltaico o un generatore di backup.

I normali contatori elettronici di cui quasi tutte le abitazioni ormai dispongono visualizzano solo i consumi totali di energia elettrica (kWh) nelle varie fasce orarie (F1, F2 e F3), e la potenza istantanea (kW), peraltro con una sola cifra decimale, che corrisponde a un’incertezza di +/- 100 W, certamente non trascurabile se si tratta di misurare assorbimenti bassi. Inoltre, il contatore è normalmente posto dove è conveniente per il distributore incaricato di leggerlo, non certo per voi.

Ma oggi i proprietari di abitazione e gli affittuari possono scegliere tra diversi prodotti che permettono di misurare e registrare il consumo di elettricità dei vari apparecchi per rivelare gli assorbimenti di energia ed i relativi picchi, identificando gli elettrodomestici che consumano più energia nel tempo, nonché gli sprechi dovuti ai consumi elettrici “nascosti”. Le informazioni vengono visualizzate su un comodo display o in remoto su uno smartphone o su uno schermo del computer.

Un sistema di monitoraggio energetico domestico tipico include sensori, una porta o hub per ricevere i dati e un display per visualizzare le informazioni. Le informazioni standard includono il consumo energetico in kilowattora (kWh) e il prelievo di potenza in kilowatt (kW). Spesso i monitor in questione includono il costo dell’elettricità consumata e alcuni consentono la programmazione con gli orari di utilizzo.

Una rete di monitoraggio dei consumi richiede, naturalmente, sensori in ogni punto di misura, per cui i relativi costi lievitano al crescere dei punti di misura. I trasduttori di corrente ed i sensori di impulso sono i due tipi di sensori più comuni. I primi facilitano l’installazione negli impianti e nelle installazioni elettriche esistenti, poiché è possibile aprire la “ciambella” della pinza amperometrica e poi chiuderla attorno al filo. Si noti che essi tipicamente non sono intercambiabili tra sistemi diversi.

Nei trasduttori di corrente, il flusso di corrente nel filo crea un campo magnetico. Quando quel campo magnetico si muove attraverso la bobina del trasduttore, genera una tensione proporzionale al flusso di corrente. Questa tensione viene misurata dall’elettronica del sensore e convertita in una lettura della relativa ampiezza. Allo stesso tempo, la tensione nel circuito viene misurata direttamente, e una semplice moltiplicazione fornisce la potenza assorbita in kW. Per determinare l’energia consumata (i kWh), basta tenere conto del tempo trascorso e della potenza assorbita in tale intervallo.

Alcune reti di monitoraggio dei consumi domestici raccolgono più dati dai sensori rispetto ad altri, aggiornando le letture ogni secondo rispetto ad es. a ogni 30 secondi. Anche il modo in cui i dati vengono utilizzati per calcolare i kWh od i kW istantanei influenzano l’accuratezza del sistema di misurazione. Pertanto, vale la pena considerare questo aspetto nella scelta del prodotto.

I sensori sono cablati oppure comunicano in modalità wireless con un data logger o con un trasmettitore che, a sua volta, trasmette i dati a un display locale. Alcuni sistemi non hanno bisogno o non utilizzano un display separato. Questi trasmettitori sono connessi al router in modo che possano comunicare all’interno di una rete locale (LAN) e/o tramite server di terze parti su Internet. Diversi trasmettitori e porte / hub richiedono un alimentatore e consumano dai 3 ai 10 W.

Alcuni sistemi di monitoraggio utilizzano un’unità base installata nel pannello elettrico della casa (il che richiede l’intervento di un elettricista) per raccogliere i dati. In tal caso, l’unità di base di solito comunica con l’hub, che invia i dati al server di terze parti utilizzando una connessione Internet. Gli utenti possono dunque visualizzare in tempo reale queste informazioni e quelle provenienti da decine di sensori simili sparsi per la casa ovunque ci sia una connessione a Internet.

Quindi di solito le reti di monitoraggio dei consumi sono espandibili, partendo da un kit base. Alcuni sistemi offrono anche il controllo remoto dei termostati compatibili con Wi-Fi supportati da terze parti. Inoltre, la maggior parte dei sistemi di monitoraggio dei consumi domestici consentono di scaricare informazioni in un foglio di calcolo per conservarle o per ulteriori analisi. In genere, l’unità di base memorizza i dati per diversi giorni in caso di perdita di connettività con il server di terze parti.

Alcuni sistemi di monitoraggio offrono delle interessanti funzioni aggiuntive, come ad esempio gli avvisi programmabili dall’utente, che possono aiutare a informarti di condizioni potenzialmente preoccupanti, come ad esempio una rottura della pompa che svuota il pozzetto del box oppure dell’impianto di allarme. Questi messaggi possono essere inviati tramite e-mail o un messaggio di testo (sms) all’utente. Le app per smartphone e tablet consentono, infine, di intervenire in tempo reale.



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