Indice dei contenuti
- 1. Gestione dell'elettricità e RCP
Pianificare la gestione dell'elettricità
- 1. Gestione dell'elettricità e RCP
Questo articolo descrive la pianificazione dell'installazione. Per l'implementazione in loco e la configurazione delle attrezzature sulla piattaforma Climkit, fare riferimento ai link alla fine dell'articolo.
1. Gestione dell'elettricità e RCP
La soluzione di gestione dell'elettricità di Climkit consiste nel fornire contatori per misurare e rilevare i consumi elettrici, trasmettere i dati alla piattaforma e attivare uno dei metodi operativi disponibili, come la generazione di ripartizioni individuali o la fatturazione automatica dei consumatori.
La soluzione si applica generalmente nel quadro di un Raggruppamento per il Consumo Proprio (RCP).
Può essere utilizzata anche in altri contesti, ad esempio:
- In un edificio commerciale per distinguere i consumi delle diverse superfici
- In un campeggio o un porto per conteggiare i consumi per piazzola
- In qualsiasi situazione che richieda la misurazione, la ripartizione e la fatturazione dei consumi elettrici
Schema di collegamento standard di un RCP
Esistono diverse modalità di collegamento dei contatori elettrici e di comunicazione a seconda del numero di consumatori ed edifici di un sito.
Lo schema standard consiste in un RCP con:
- Un unico punto di immissione nella rete con un contatore di immissione GRD
- Diversi consumatori (appartamenti, uffici, aree comuni, ecc.) collegati a contatori privati.
Collegamento elettrico
Lo schema sopra riportato presenta il caso di un RCP con un unico contatore GRD all'immissione elettrica dell'edificio.
I consumatori come appartamenti e aree comuni sono misurati da contatori privati.
Un contatore privato misura anche la produzione fotovoltaica (uscita dall'inverter).
Viene inoltre installato un contatore privato in serie con quello del GRD all'immissione.
Il numero di contatori dipende da ciò che deve essere misurato e fatturato separatamente. Ecco un elenco dei contatori più comuni da prevedere:
- Pompa di calore: per distinguere il suo consumo dal resto delle aree comuni
- Stazioni di ricarica per veicoli elettrici
- Batteria collegata in AC (e non in DC tramite un inverter ibrido)
- Inverter fotovoltaici: un contatore per impianto consente di misurarne le prestazioni separatamente e di rilevare più facilmente eventuali problemi.
Bus RS485 di comunicazione e connessione Internet
Un bus di comunicazione seriale di tipo RS485 collega ciascun contatore all'interfaccia RS485 della Gateway Climkit.
I contatori (Slave) sono collegati tramite una rete bus RS485 alla Gateway (Master) secondo lo schema sottostante.
Indicazioni e raccomandazioni per il passaggio del cavo:
- Utilizzare un cavo tipo U72 schermato (tipo foglio di alluminio) 4 × 0,8 mm².
- Tutti i dispositivi devono essere collegati in serie (daisy-chain). Evitare diramazioni, connessioni a stella o a T che possono generare guasti di comunicazione.
- Il cavo non deve formare anelli chiusi.
- Lunghezza massima: puntare a < 500 m per un margine di sicurezza.
- Evitare passaggi vicino ad apparecchiature che possono creare interferenze (motori, inverter...).
La Gateway è a sua volta collegata tramite la sua interfaccia Ethernet al router 4G dotato di scheda SIM multi-operatore per consentire la lettura a distanza dei contatori.
Offerta Climkit
L'offerta standard Climkit raggruppa gli elementi necessari al funzionamento del sistema: attrezzature hardware, funzionalità software, nonché le prestazioni legate all'implementazione.
Tutto l'hardware viene fornito preconfigurato per semplificare l'installazione e garantire la corretta comunicazione dei contatori.
- Attrezzatura:
- Router LAN o router 4G
- Gateway Climkit
- Contatori elettrici
- Funzionalità software:
- Lettura e rilevamento dei contatori elettrici
- Prestazioni di implementazione:
- Coordinamento tecnico e verifica della lettura dei contatori
- Messa in servizio amministrativa
Tutti i prodotti vengono ordinati direttamente da Climkit.
Nella maggior parte dei casi, l'installazione può essere eseguita dall'installatore senza l'intervento in loco di un tecnico Climkit.
È disponibile assistenza telefonica, se necessario, durante la messa in servizio.
Dettagli delle attrezzature utilizzate
Router 4G
Una connessione Internet è indispensabile per il funzionamento del sistema. Se non è disponibile alcuna connessione, Climkit può fornirla tramite un router 4G dotato di scheda SIM multi-operatore attiva.
L'utilizzo del router 4G TRB140 di Climkit presenta diversi vantaggi:
- Installazione semplificata: il router si installa facilmente all'interno del quadro elettrico, direttamente sulla guida DIN
- Consegna completa: fornito con il suo supporto per guida DIN e l'alimentazione 24V DC
- Pronto all'uso: consegnato preconfigurato con scheda SIM attivata
- Abbonamento 4G economico: connessione Internet a basso costo
Gateway Climkit
La Gateway Climkit legge i contatori collegati alla sua porta RS485 tramite il protocollo Modbus e trasmette le letture alla piattaforma Climkit via Internet.
Contatori elettrici
I contatori elettrici consentono la misurazione dei consumi, della produzione, nonché dell'elettricità prelevata e immessa in rete.
Nel caso di un collegamento inferiore a 80A, Climkit fornisce contatori diretti, ovvero i fili conduttori passano direttamente attraverso il contatore.
Il modello generalmente fornito è il contatore Eastron SDM630Modbus. Il contatore occupa 4 moduli DIN di larghezza e si installa direttamente nel quadro elettrico su una guida DIN o in una scatola adatta (vedi T-Box sotto).
Nel caso in cui l'intensità del collegamento (amperaggio) superi 80A, Climkit fornisce contatori indiretti, ovvero i fili conduttori passano attraverso trasformatori di corrente (TI) a loro volta collegati al contatore.
- Il modello generalmente fornito è il contatore Eastron SDM630MCT
Trasformatori di corrente (TI)
I TI sono scelti in base all'intensità del collegamento e al diametro del conduttore su cui il TI verrà agganciato.
Climkit fornisce TI che vanno da 100 A a 2000 A.
I TI si agganciano direttamente al cavo o alla barra di rame di ciascuna fase. Attenzione alla sezione del cavo rispetto al diametro del TI.
Altri TI possono essere ordinati per casi specifici con un diametro maggiore. Specificare al momento dell'ordine.
Scatola e piastra contatore T-Box
Per facilitare l'installazione dei contatori presso le postazioni contatori GRD, è possibile ordinare scatole guida DIN con piastra di fissaggio.
Scatola guida DIN su piastra di fissaggio T (A: 36cm, L:21cm)
Variante con Gateway Cloud
Invece di utilizzare una Gateway Climkit, è possibile optare per una Gateway virtuale che utilizza il protocollo MQTT, combinando un router (LAN o 4G) con un convertitore RS485-Ethernet.
Schema Gateway Cloud con router 4G
Schema con router LAN
2. Varianti di collegamento
Schema Microgrid: sito costituito da più edifici
Lo schema Microgrid consiste in un raggruppamento (RCP) con le seguenti caratteristiche:
- Un unico punto di immissione nella rete pubblica, dotato di contatore di immissione GRD, generalmente situato in un locale TGBT separato o in uno degli edifici del sito.
- Più edifici collegati allo stesso punto di immissione.
- Molteplici consumatori (appartamenti, uffici, locali comuni, ecc.), ognuno collegato a un contatore individuale.
Questo schema si applica in particolare quando i contatori privati sono distribuiti in diversi punti del sito. Sono quindi possibili diverse varianti per il collegamento e la lettura dei contatori:
- Installazione di un bus tra gli edifici, che passa attraverso ogni contatore fino alla Gateway Climkit centrale.
- Installazione di una Gateway Climkit in ogni edificio, ciascuna connessa a Internet per la trasmissione dei dati.
- Raccomandato: Interconnettere tutti gli edifici tramite una rete IP locale (cablaggio RJ45 o fibra ottica). Ogni installazione di contatori è collegata a un convertitore RS485-Ethernet, a sua volta collegato alla rete LAN del sito. Questa architettura consente una centralizzazione efficiente dei dati garantendo al contempo la flessibilità dell'infrastruttura. (Vedere schema seguente.)
Quest'ultima variante è raccomandata perché presenta diversi vantaggi:
- Maggiore affidabilità: Evita problemi di connessione legati al bus fisico tra gli edifici, la cui diagnosi e risoluzione dei problemi può rivelarsi complessa.
- Risparmio di attrezzature: Consente di installare una sola Gateway e un solo router per l'intero sito, semplificando l'architettura e riducendo i costi.
Schema Microgrid con RCP virtuale con più immissioni
Lo schema Microgrid con RCP virtuale è composto da:
- Più punti di immissione nella rete pubblica, ciascuno con il proprio contatore GRD
- Più edifici interconnessi
- Più consumatori (appartamenti, uffici, locali comuni, ecc.) dotati di contatore privato o di contatore GRD
- Più impianti fotovoltaici misurati da un contatore privato o da un contatore GRD
Principio di funzionamento:
L'elettricità prodotta viene condivisa tra gli edifici. I contatori GRD sono raggruppati virtualmente per stabilire un'unica fattura di prelievo dalla rete.
I contatori privati sono letti direttamente dalla Gateway Climkit, mentre il GRD trasmette i dati dai propri contatori a Climkit. Tutte le informazioni sono centralizzate sulla piattaforma Climkit.
Schema consumatore unico
Questo schema si applica ai siti che comprendono:
- Un unico punto di immissione nella rete pubblica
- Un unico consumatore
- Un unico impianto fotovoltaico
Esempio di applicazione: Una casa unifamiliare o un edificio commerciale dotato di impianto fotovoltaico.
Vengono installati almeno due contatori: un contatore di immissione in serie con il contatore GRD e un contatore di produzione fotovoltaica.
Il consumo non deve essere misurato direttamente: viene dedotto per calcolo dai valori dei due altri contatori (Consumo = Produzione + Prelievo o - Immissione).
Variante Gateway Cloud con router LAN (o 4G)
3. Ottimizzazione dell'autoconsumo
Il sistema di ottimizzazione di Climkit consente di aumentare il tasso di autoconsumo di un impianto fotovoltaico pilotando alcuni apparecchi in funzione della produzione di energia solare.
Il surplus immesso in rete viene così limitato e si guadagna anche in autonomia producendo, ad esempio, acqua calda con energia solare.
Gli apparecchi (scaldabagni, pompe di calore, radiatori, pompe piscina, ecc.) sono controllati tramite un relè. È anche possibile controllare alcune stazioni di ricarica per veicoli elettrici (via Wifi o Ethernet).
Offerta Climkit
Ecco i prodotti aggiuntivi per consentire l'ottimizzazione dell'autoconsumo:
- Attrezzatura:
- Modulo I/O Relè
- Funzionalità software:
- Ottimizzazione dell'autoconsumo
- Prestazione di implementazione:
- Coordinamento tecnico e configurazione
Dettagli delle attrezzature utilizzate
Modulo I/O Relè
Il Modulo I/O WP8024 fornito da Climkit dispone di 4 relè.
Viene fornito con un alimentatore guida DIN 24V DC e si collega alla Gateway Climkit tramite RS485-Modbus (come i contatori elettrici).
I contatti puliti (es. SG-ready della pompa di calore) possono essere collegati direttamente a un relè del modulo.
Nel caso di uno scaldabagno, i relè del modulo controllano relè di comando (contattori) che a loro volta attivano lo scaldabagno.
Una resistenza per scaldabagno trifase può essere collegata con un relè indipendente per ogni fase per consentire un'attivazione graduale e massimizzare l'autoconsumo anche in caso di bassa produzione fotovoltaica.
Se 4 relè non sono sufficienti, è possibile collegare più moduli alla Gateway Climkit.
Si raccomanda di installare un interruttore a 3 posizioni tra il modulo relè e l'apparecchio da controllare, per poterlo attivare manualmente.
Posizioni:
- Alto (I): Automatico pilotato dal modulo relè e dal sistema di ottimizzazione
- Centro (0): Arresto forzato
- Basso (II): Accensione forzata
Modello tipo: Hager SFB116
4. Installazione di una batteria
Nel caso di un'installazione con batteria di tipo AC (dotata del proprio caricatore-inverter), è indispensabile collegare questo sistema a un contatore batteria Climkit specifico e configurarlo in modalità "Batteria" sulla piattaforma.
