Il contratto di fornitura dell’energia elettrica rappresenta una voce importante nel bilancio delle utenze dei piccoli edifici e in particolare nel segmento residenziale dove  le due utenze principali sono l’ascensore e le luce scale. Analizzando ulteriormente la composizione di queste utenze tipiche, si può notare che molto frequentemente vengono ancora scelti impianti ascensore che necessitano di un’ alimentazione elettrica di tipo trifase con la conseguente richiesta di un contatore dedicato al solo ascensore in aggiunta al contratto per le utenze monofase, quindi gravando ulteriormente sui costi iniziali e ricorrenti per la fornitura di energia elettrica.

In questi ultimi anni abbiamo visto crescere la sensibilità verso l’efficienza energetica degli ascensori e il settore ha reagito regolamentando gli aspetti legati alla misurazione e certificazione della performance energetica, spingendo i principali produttori a proporre soluzioni efficienti .

Se invece guardiamo alla potenza installata ci accorgiamo che poco è stato fatto dal settore, nonostante il carico determinato dal impianto ascensore sia fortemente discontinuo, essendo il tempo di utilizzo tipico intorno ai 30 minuti per giorno nel segmento residenziale.  L’utilizzo sempre più frequente di sistemi di accumulo energia e delle più avanzate tecnologie di controllo e conversione di potenza consentono di ridurre fino a 50 volte la potenza richiesta rispetto agli impianti tradizionali e allo stesso tempo possono fornire la completa operatività anche in caso di blackout.

I notevoli progressi conseguiti tramite l’integrazione di sistemi di accumulo energia e l’esperienza maturata nella progettazione e manutenzione di questi sistemi  hanno consentito lo sviluppo di un impianto ascensore autosufficiente e che non richiede un contratto per la fornitura di  energia elettrica attraverso l’utilizzo di energie rinnovabili in configurazione “isola”.

Il problema principale di una configurazione isola, che si pone l’obiettivo di garantire un servizio continuativo e affidabile anche a fronte delle fluttuazioni stagionali, è bilancio energetico del sistema ascensore che vede da un lato l’energia richiesta per sostenere le fasi di marcia e standby dell’applicazione e dall’altra parte l’energia convertita dall’impianto fotovoltaico . Il terzo elemento fondamentale di questa equazione è costituito dal sistema di accumulo energia che consente di regolare l’orizzonte temporale del bilancio energetico.

Analizziamo ora la disponibilità di fonti rinnovabili ed in particolare il fotovoltaico. Se banalmente guardiamo ai dati di irraggiamento notiamo come alcuni mercati siano estremamente favorevoli per l’utilizzo di queste tecnologie abbinando alti valori di irraggiamento e limitata fluttuazione stagionale ad elevati costi per la fornitura di energia e potenza installata e in molti casi anche problematiche della rete di distribuzione.

Ci sono diversi motivi per prediligere il fotovoltaico, oltre alla disponibilità:

  • Scalabilità: particolarmente adatto per micro-impianti
  • Costi: la crescita del mercato ha spinto moltissimo l’ottimizzazione dei costi di produzione
  • Diffusione: si tratta di un mercato ormai maturo con ampia disponibilità di servizi
  • Flessibilità e integrazione: diverse tecnologie silicio cristallano / amorfo per adattarsi alle diverse esigenze di installazione e integrazione con gli elementi architettonici degli edifici

Sebbene il fotovoltaico sia la principale forma di energia rinnovabile da poter applicare al sistema ascensore in alcune aree geografiche l’eolico può essere una valida alternativa per sopperire agli svantaggi dovuti alla latitudine.

Analizziamo l’altro elemento del bilancio energetico, l’energia richiesta dal sistema. L’utilizzo di tecnologie di ultima generazione per mitigare i consumi nelle fasi di marcia e standby è un elemento fondamentale per ottimizzare il dimensionamento della potenza fotovoltaica installata e la capacità del sistema di accumulo.

Si elencano brevemente le principali tecniche:

Fase marcia

  • Cinghie piatte
  • Motori PM
  • Rigenerazione
  • Gruppo converter/inverter alta efficienza
  • Elementi di guidaggio cabina e cwt
  • Operatori porte alta efficienza
  • Illuminazione led

Fase standby

  • Modalità avanzate di standby e standby profondo
  • Power down dei principali circuiti elettrici e rapido power up
  • Gestione ottimizzata del traffico

Concludiamo l’analisi del bilancio energetico prendendo in considerazione l’orizzonte temporale, l’introduzione del sistema di accumulo è un aspetto fondamentale che consente di gestire l’orizzonte temporale e la gestione delle fluttuazioni sia per quanto riguarda la potenza fotovoltaica (in generale delle fonti rinnovabili) sia per quanto concerne la potenza richiesta dal sistema ascensore nei diversi scenari operativi e situazioni di traffico.

Il progetto per lo sviluppo e integrazione del sistema di accumulo è influenzato da molti aspetti e sicuramente rappresenta una delle sfide principali nella realizzazione di impianti in configurazione isola.

In conclusione la configurazione isola, permanentemente disconnessa dalla rete elettrica di distribuzione, è possibile e il rapido progresso nell’ elettronica di potenza e nei sistemi di accumulo energia renderanno questa soluzione tecnica sempre più attraente e vantaggiosa per i progetti di edilizia caratterizzati da una forte vocazione green.