Pianificare la gestione dell'elettricità (RCP, RCPv e CLE)

Questo articolo descrive la pianificazione dell'installazione. Per la messa in opera sul posto 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).

Si applica anche all'RCP virtuale (RCPv): più edifici raggruppati in un RCP utilizzano gratuitamente la rete di distribuzione per trasportare l'elettricità fotovoltaica tra loro. Il GRD calcola la somma dei propri contatori per emettere la propria fattura — da cui l'attributo «virtuale».

Dal 2026 è inoltre possibile rivendere l'eccedenza fotovoltaica ad altri consumatori dello stesso comune, nell'ambito di una comunità locale di elettricità (CLE). Vedi sotto.

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 contabilizzare i consumi per piazzola o posto barca
• In qualsiasi situazione che richieda di misurare, conteggiare e fatturare i consumi elettrici

Schema di allacciamento standard di un RCP

Esistono diverse modalità di allacciamento dei contatori elettrici e della comunicazione a seconda del numero di consumatori e di edifici di un sito.

Lo schema standard consiste in un RCP con:

• Un unico punto di introduzione alla rete con un contatore di ingresso GRD
• Diversi consumatori (appartamenti, uffici, parti comuni, ecc.) allacciati a contatori privati

Allacciamento elettrico

Lo schema sopra presenta il caso di un RCP con un unico contatore GRD all'introduzione elettrica 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'introduzione in serie con 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 in accoppiamento AC (poiché in accoppiamento DC, a valle di un inverter ibrido, la batteria è già misurata dal contatore PV).
• 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 ciascun contatore all'interfaccia RS485 del Gateway Climkit.

I contatori (Slave) sono collegati tramite una rete bus RS485 al Gateway (Master) secondo lo schema seguente.

Direttive e raccomandazioni per la posa del cavo:

• Utilizzare un cavo schermato di tipo U72 (con foglio di alluminio) da 4 × 0,8 mm².
• Tutti i dispositivi devono essere collegati in serie (daisy-chain). Evitare diramazioni, collegamenti a stella o a T che possono generare errori di comunicazione.
• Il cavo non deve formare anelli chiusi.
• Lunghezza massima: puntare a < 500 m per un margine di sicurezza.
• Evitare il passaggio vicino ad apparecchiature che potrebbero creare interferenze (motori, variatori...).

Il Gateway è a sua volta collegato 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: 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.

• Attrezzature:
  • Router LAN o router 4G
  • Gateway Climkit
  • Contatori elettrici
• Funzionalità software:
  • Lettura e rilevamento dei contatori elettrici
• Prestazione di implementazione:
  • Coordinamento tecnico e verifica della lettura dei contatori
  • Messa in servizio amministrativa

Tutti i prodotti vengono ordinati direttamente presso Climkit.

Nella maggior parte dei casi, l'installazione può essere eseguita dall'installatore senza l'intervento sul posto 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
• Fornitura completa: fornito con supporto per guida DIN e alimentatore da 24 V DC
• Pronto all'uso: fornito preconfigurato con una scheda SIM attivata
• Abbonamento 4G economico: connessione Internet a basso costo

Gateway Climkit

Il 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'energia importata dalla rete ed esportata verso di essa.

Nel caso di un allacciamento inferiore a 80 A, Climkit fornisce contatori diretti, ovvero i conduttori passano direttamente all'interno del 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 guida DIN o in una custodia adatta (vedere T-Box sotto).

Nel caso in cui l'intensità dell'allacciamento (amperaggio) superi 80 A, Climkit fornisce contatori indiretti, ovvero i 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 vengono scelti in base all'intensità dell'allacciamento e al diametro del conduttore su cui il TI andrà a chiudersi a scatto.

Climkit fornisce TI da 100 A a 2000 A.

I TI si agganciano direttamente sul cavo o sulla sbarra di rame di ciascuna fase. Prestare attenzione alla sezione del cavo rispetto al diametro del TI.

Altri TI possono essere ordinati per casi specifici che richiedono un diametro maggiore. Da specificare al momento dell'ordine.

Custodia e piastra contatore T-Box

Per facilitare l'installazione dei contatori negli alloggiamenti per contatori GRD, è possibile ordinare custodie per guida DIN con piastra di fissaggio.

Custodia per guida DIN su piastra di fissaggio T (A: 36 cm, L: 21 cm)

Contatori Climkit installati al posto dei contatori esistenti, su un pianerottolo

Opzione: Quadro di introduzione precablato

Climkit propone un quadro di introduzione precablato che consente di raggruppare, nel punto di introduzione del sito, tutti gli elementi necessari a un raggruppamento RCP (fotovoltaico, batteria e stazioni di ricarica).

Integra:

• l'introduzione alla rete (fino a 160 A a seconda della variante)
• l'alloggiamento per il contatore GRD
• le partenze per inverter fotovoltaico (≤ 30 kVA), batteria AC e stazioni di ricarica
• i contatori privati generale, PV, batteria e stazioni di ricarica
• l'infrastruttura di comunicazione Climkit (Gateway, router 4G multi-operatore, switch Ethernet PoE)

Pronto per il montaggio e sviluppato da Climkit, raggruppa l'infrastruttura di introduzione e comunicazione necessaria per l'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 un Gateway Climkit, è possibile optare per un 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

Ottimizzazione e stoccaggio dell'energia

Oltre alla misurazione e alla fatturazione, Climkit consente di aumentare il tasso di autoconsumo dell'elettricità solare prodotta sul sito, controllando i dispositivi in base all'eccedenza (acqua calda, pompa di calore, stazioni di ricarica) e gestendo una batteria di stoccaggio.

Per la pianificazione di queste funzioni, fare riferimento a Pianificare l'ottimizzazione e lo stoccaggio dell'energia.

2. Varianti di allacciamento

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 quadro generale separato o in uno degli edifici del sito.
• Più edifici collegati a questo stesso punto di introduzione.
• Numerosi consumatori (appartamenti, uffici, locali 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 l'allacciamento e la lettura dei contatori: 

• Installazione di un bus tra gli edifici, che passa attraverso ciascun contatore fino al Gateway Climkit centrale.
• Installazione di un Gateway Climkit in ciascun edificio, ciascuno connesso a Internet per la trasmissione dei dati.
• Consigliato: Interconnettere tutti gli edifici tramite una rete IP locale (cablaggio RJ45 o fibra ottica). Ciascuna installazione di contatori è collegata a un convertitore RS485-Ethernet, a sua volta connesso alla rete LAN del sito. Questa architettura consente una centralizzazione efficiente dei dati garantendo al contempo la flessibilità dell'infrastruttura. (Vedere lo schema seguente.)

Quest'ultima variante è consigliata in quanto presenta diversi vantaggi:

• Maggiore affidabilità: Evita i problemi di connessione legati al bus fisico tra gli edifici, la cui diagnosi e risoluzione possono risultare complesse.
• Risparmio di attrezzature: Consente di installare un solo Gateway e un solo router per l'intero sito, semplificando l'architettura e riducendo i costi.

Schema Microgrid con RCP virtuale e più introduzioni

Lo schema Microgrid con RCP virtuale è composto da:

• Diversi punti di introduzione alla rete pubblica, ciascuno con il proprio contatore GRD
• Diversi edifici interconnessi
• Diversi consumatori (appartamenti, uffici, locali comuni, ecc.) dotati 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 viene condivisa tra gli edifici. I contatori GRD vengono raggruppati virtualmente per emettere un'unica fattura per l'energia importata dalla rete.

I contatori privati vengono letti direttamente dal Gateway Climkit, mentre il GRD trasmette i dati dei propri contatori a Climkit. Tutte le informazioni sono centralizzate sulla piattaforma Climkit.

Schema per consumatore singolo

Questo schema si applica ai siti che comprendono:

• Un unico punto di introduzione alla rete pubblica
• Un solo consumatore
• Un solo impianto fotovoltaico

Esempio di applicazione: una casa unifamiliare 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 necessita di essere misurato direttamente: viene dedotto tramite calcolo dai valori degli altri due contatori (Consumo = Produzione + Energia importata oppure - Energia immessa in rete).

Variante Gateway Cloud con router LAN (o 4G)

La comunità locale di elettricità (CLE)

Una CLE non richiede alcun allacciamento specifico tra il produttore e i consumatori: l'elettricità solare fornita dal produttore viene trasportata dalla rete del GRD, e il consumatore rimane un cliente a tutti gli effetti del GRD. Gli scambi all'interno della CLE sono misurati dai contatori del GRD.

In pratica, si presentano due scenari. Il produttore è anche consumatore (ad es. un'azienda con due edifici nello stesso comune): non è necessaria alcuna gestione particolare. Il guadagno si traduce direttamente in una riduzione della fattura. Il produttore e il consumatore sono diversi: il produttore può incaricare Climkit di fatturare la quota di energia fornita al consumatore.

3. Passaggi successivi