PUMA
Istituto di Scienza e Tecnologie dell'Informazione     
Miori V., Russo D., Pallonetto F. Un prototipo per l'ottimizzazione dei consumi energetici. Sistema informatico per l'analisi e l'ottimizzazione dei consumi energetici in un ambiente domotico-residenziale. Technical report, 2011.
 
 
Abstract
(English)
The work has the objective to realize a software able to analyze and to optimize energy consumption in a residential environment. The project was developed at the "Institute of Science and Technologies of Information" of the National Research Council of Italy, by the "Domotics Lab" in Pisa. In the recent years, it is growing at high rates the creation of energy installations that exploit the renewable energy sources connected in parallel and equiped with the exchange mechanism in place. For this reasons, our laboratory has created a software able to optimize the use of energy through the activation of programmable electrical load switches when the system detects the maximum energy production coming from the renewable sources. The prototype was made considering a residential photovoltaic system. It is also able to control the irradiation of the energy production devices through a special sensor, and then, to monitor the efficiency of the installation. In order to monitor the effectiveness of the devices and to expand the optimization functions at the home automation system, this software is able to interface itself to the Konnex bus through a PLC device. The information in the domotic bus may serve to Konnex devices to activate successive loads in case of overproduction of energy. In addition to these functions, it was implemented, through the use of "Calimero" Java libraries, a listener for reading messages from the Konnex bus and to store them in a relational database. Through a web application, developed in this research work and programmed in jsp, it is also possible to monitor the effectiveness of the system and the percentage of energy saving thus obtained.
Abstract
(Italiano)
Il lavoro ha per oggetto l'ideazione, la progettazione e la realizzazione di un sistema informatico che permetta l'analisi dei consumi energetici e l'ottimizzazione degli stessi all'interno di un ambiente residenziale. Il progetto è stato sviluppato all'I.S.T.I all'interno del gruppo di Domotica del C.N.R. di Pisa nell'ambito dello sviluppo di tecnologie che permettano l'interoperatività tra sistemi domotici, informatici ed elettronici diversi. Dato che negli ultimi anni sta crescendo ad elevati ritmi l'installazione di impianti da fonti rinnovabili collegati in parallelo con le utenze domestiche con il meccanismo di scambio sul posto dell'energia, è stato realizzato un dispositivo che ottimizzi l'utilizzo dell'energia in loco attraverso l'accensione programmata di carichi elettrici di diversa natura nei momenti di massima produzione di energia da parte della fonte rinnovabile. La realizzazione del prototipo è avvenuta considerando un impianto fotovoltaico residenziale. E' stato anche programmato il controllo dell'irraggiamento attraverso un apposito sensore e quindi il controllo dell'efficienza dell'impianto. Per la realizzazione è stato utilizzato un PLC con linguaggio a contatti della Siemens che è stato programmato attraverso il linguaggio di programmazione definito dal costruttore. Al fine di monitorare l'efficacia del dispositivo e di ampliare le funzioni di ottimizzazione attraverso l'impianto domotico è stata programmata la trasmissione dei dati acquisiti dai sensori del PLC su un bus Konnex. Le informazioni del bus possono servire ai dispositivi Konnex per attivare successivi carichi in caso di sovraproduzione di energia. Oltre a queste funzioni, è stato implementato attraverso l'utilizzo delle librerie Calimero un listener Java per la lettura dei messaggi del PLC da bus Konnex e la storicizzazione in un database relazionale. Attraverso un applicazione web programmata in jsp è possibile monitorare l'efficacia del dispositivo programmato e la percentuale di risparmio energetico così ottenuta. L'implementazione è stata completa, sia per quanto riguarda la programmazione del PLC che l'interfacciamento con il bus domotico Konnex che l'utilizzo del listener per memorizzare i dati nella base di dati. E' stata anche implementata l'applicazione Web per la consultazione e la visualizzazione dei dati del database. Il prodotto non ha avuto un testing continuativo per un'eventuale immissione sul mercato anche se ne avrebbe tutte le caratteristiche. Tra l'altro il costo del sistema è stato ottimizzato utilizzando componenti elettronici prodotti su larga scala. L'altra peculiarità del progetto è stata l'implementazione che ha dato come risultato generale quello di portare delle grandezze _siche analogiche (tensione, conteggio di segnali ad impulsi e stato dei relè) all'interno di una base di dati e quindi manipolabili da programmi ad alto livello con hardware non specializzato, cosa fino ad ora di difficile realizzazione.
Subject risparmio energetico
domotica
Konnex
energie rinnovabili
D.2.6 Interactive environments
H.5.2 Graphical user interfaces (GUI)


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Per ulteriori informazioni, contattare: Librarian http://puma.isti.cnr.it

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