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 sulla piattaforma e attivare uno dei metodi di gestione disponibili, come la generazione di rendiconti individuali o la fatturazione automatica ai consumatori.
La soluzione si applica generalmente nell'ambito di un raggruppamento ai fini del consumo proprio (RCP).
Può anche essere utilizzata in altri contesti, ad esempio:
- In un edificio commerciale per distinguere i consumi delle diverse superfici
- In un campeggio o in un porto per contabilizzare i consumi per piazzola
- In qualsiasi situazione che richieda di misurare, conteggiare e fatturare i consumi elettrici
Schema di raccordamento standard di un RCP
Esistono diverse modalità di raccordamento dei contatori elettrici e di comunicazione a seconda del numero di consumatori e di edifici di un sito.
Lo schema standard consiste in un RCP con:
- 1 solo punto di introduzione alla rete con un contatore di ingresso GRD
- Diversi consumatori (appartamenti, uffici, parti comuni, ecc.) collegati a contatori privati.
Raccordamento elettrico
Lo schema sopra riportato presenta il caso di un RCP con un unico contatore GRD all'ingresso elettrico dell'edificio.
I consumatori come gli appartamenti e le parti comuni sono misurati da contatori privati.
Un contatore privato misura anche la produzione fotovoltaica (uscita dell'inverter).
Un contatore privato è installato anche all'ingresso in serie a quello del GRD.
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 parti 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 misurare le loro 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 ogni contatore all'interfaccia RS485 della Gateway Climkit.
I contatori (Slave) sono collegati tramite una rete bus RS485 alla Gateway (Master) secondo lo schema seguente.
Direttive e raccomandazioni per la posa del cavo:
- Utilizzare un cavo di tipo U72 schermato (tipo foglio di alluminio) 4 × 0,8 mm².
- Tutti i dispositivi devono essere collegati in serie (daisy-chain). Evitare rami, stelle o collegamenti 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 attrezzature che potrebbero creare interferenze (motori, variatori...).
La Gateway è a sua volta collegata tramite la sua interfaccia Ethernet al router 4G dotato di una 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: hardware, funzionalità software e prestazioni legate all'implementazione.
Tutto il materiale è 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 visualizzazione dei contatori elettrici
- Prestazione di implementazione:
- Coordinamento tecnico e verifica della lettura dei contatori
- Implementazione amministrativa
Tutti i prodotti sono ordinati direttamente presso Climkit.
Nella maggior parte dei casi, l'installazione può essere realizzata dall'installatore senza l'intervento in loco di un tecnico Climkit.
Un'assistenza telefonica è disponibile 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 una scheda SIM attiva multi-operatore.
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'alimentatore 24V DC
- Pronto all'uso: fornito preconfigurato con una 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 tramite Internet.
Contatori elettrici
I contatori elettrici consentono la misurazione dei consumi, della produzione e dell'elettricità importata ed energia immessa in rete.
In caso di raccordamento inferiore a 80A, Climkit fornisce contatori diretti, ovvero i fili conduttori passano direttamente nel contatore.
Il modello fornito generalmente è il contatore Eastron SDM630Modbus. Il contatore misura 4 moduli DIN di larghezza e si installa direttamente nel quadro elettrico su una guida DIN o in una scatola adatta (vedere T-Box sotto).
Nel caso in cui l'intensità del raccordamento (amperaggio) superi gli 80A, Climkit fornisce contatori elettrici indiretti, ovvero i fili conduttori passano attraverso trasformatori di intensità (TI) a loro volta collegati al contatore.
- Il modello fornito generalmente è il contatore Eastron SDM630MCT
Trasformatori di intensità (TI)
I TI vengono scelti in base all'intensità del raccordamento 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 sul cavo o sulla barra di rame di ogni fase. Attenzione alla sezione del cavo rispetto al diametro del TI.
Altri TI possono essere ordinati per casi specifici con un diametro maggiore. Da precisare al momento dell'ordine.
Involucro e piastra contatore T-Box
Per facilitare l'installazione dei contatori sulle posizioni dei contatori GRD, è possibile ordinare involucri per guida DIN con piastra di fissaggio.
Involucro guida DIN su piastra di fissaggio T (A: 36cm, L: 21cm)
Opzione: Quadro di ingresso precablato
Climkit propone un quadro di ingresso precablato che consente di raggruppare, nel punto di ingresso del sito, tutti gli elementi necessari a un raggruppamento RCP (fotovoltaico, batteria e stazioni di ricarica).
Integra:
- l'ingresso di rete (fino a 160 A a seconda della variante)
- la posizione del contatore GRD
- le uscite inverter fotovoltaico (≤ 30 kVA), batteria AC e stazioni
- i contatori privati generale, PV, batteria e stazioni
- l'infrastruttura di comunicazione Climkit (Gateway, router 4G multi-operatore, switch Ethernet PoE)
Pronto per l'installazione e sviluppato da Climkit, raggruppa l'infrastruttura di ingresso e di comunicazione necessaria all'integrazione delle soluzioni.
Assemblato in Svizzera con componenti Schneider Electric, è disponibile in due varianti:
Variante fino a 80 A (misurazione diretta)
Variante fino a 160 A (misurazione indiretta con TI)
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 raccordamento
Schema Microgrid: sito costituito da più edifici
Lo schema Microgrid consiste in un raggruppamento (RCP) con le seguenti caratteristiche:
- Un unico punto di introduzione alla rete pubblica, dotato di un contatore di ingresso GRD, generalmente situato in un locale TGBT separato o in uno degli edifici del sito.
- Diversi edifici collegati allo stesso punto di introduzione.
- Molteplici consumatori (appartamenti, uffici, parti comuni, ecc.), ciascuno 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 raccordamento e la lettura dei contatori:
- Installazione di un bus tra gli edifici, che passa da 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 convertisseur RS485-Ethernet, a sua volta connesso alla rete LAN del sito. Questa architettura consente una centralizzazione efficace dei dati garantendo al contempo la flessibilità dell'infrastruttura. (Vedere lo schema seguente.)
Quest'ultima variante è raccomandata in quanto presenta diversi vantaggi:
- Maggiore affidabilità: evita i problemi di connessione legati al bus fisico tra gli edifici, la cui diagnosi e riparazione possono risultare complesse.
- Risparmio di attrezzatura: consente di installare una sola Gateway e un solo router per l'intero sito, semplificando così l'architettura e riducendo i costi.
Schema Microgrid con RCP virtuale con diversi ingressi
Lo schema Microgrid con RCP virtuale si compone di:
- Diversi punti di introduzione alla rete pubblica, ciascuno con il proprio contatore GRD
- Diversi edifici interconnessi
- Diversi consumatori (appartamenti, uffici, parti comuni, ecc.) dotati o di un contatore privato o di un contatore GRD
- Diversi impianti fotovoltaici misurati da un contatore privato o da un contatore GRD
Principio di funzionamento:
L'elettricità prodotta è 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 dei suoi contatori a Climkit. Tutte le informazioni sono centralizzate sulla piattaforma Climkit.
Schema consumatore unico
Questo schema si applica ai siti che comprendono:
- Un solo punto di introduzione alla rete pubblica
- Un solo consumatore
- Un solo impianto fotovoltaico
Esempio di applicazione: una casa individuale o un edificio commerciale dotato di un impianto fotovoltaico.
Vengono installati almeno due contatori: un contatore di ingresso in serie con il contatore GRD e un contatore di produzione fotovoltaica.
Il consumo non deve essere misurato direttamente: viene dedotto tramite calcolo dai valori degli altri due contatori (Consumo = Produzione + Energia importata o - Energia immessa in rete).
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 controllando alcuni apparecchi in base alla produzione di energia solare.
L'eccedenza immessa in rete viene così limitata e si guadagna anche in autonomia producendo ad esempio acqua calda con l'energia solare.
Gli apparecchi (scaldabagni, pompe di calore, radiatori, pompe per piscine 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 per guida DIN 24V DC e si collega alla Gateway Climkit tramite RS485-Modbus (come i contatori elettrici).
I contatti privi di potenziale (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 dei relè di comando (contattori) che a loro volta attivano lo scaldabagno.
Una resistenza per scaldabagno trifase può essere collegata con un relè indipendente per fase per consentire un'attivazione a scatti 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 poter attivare manualmente quest'ultimo.
Posizioni:
- In alto (I): Automatico gestito dal modulo relè e dal sistema di ottimizzazione
- Al centro (0): Arresto forzato
- In basso (II): Marcia forzata
Modello tipo: Hager SFB116
4. Installazione di una batteria
In caso di installazione con batteria di tipo AC (dotata del proprio caricabatterie-inverter), è indispensabile collegare tale sistema a un contatore della batteria specifico di Climkit e configurare quest'ultimo in modalità "Batteria" sulla piattaforma.
