315 Lux
05/08/2018
310
305
300
295
290
285
13:30
14:00
14:30
15:00
15:30
16:00
16:30
17:00
17:30
18:00
60,5 W
05/08/2018
60,0
59,5
59
58,5
58
13:30
14:00
14:30
15:00
15:30
16:00
16:30
17:00
17:30
18:00
Fig. 4 Andamento della Potenza elettrica e del valore di illuminamento nel funzionamento
a illuminamento costante pari a 300 lux / The electric power and illuminance value trend,
in a constant lighting of 300 lux and in operation
al variare delle condizioni ambientali si è anche
utilizzato un segnale luminoso di disturbo
a doppia rampa, in grado di agire sul sensore
della lampada Jackie. Il comportamento
del sistema è stato registrato in funzione
del tempo e i risultati delle misure sono
mostrati nella Figura 5. Il sistema ha risposto
in modo da non innescare auto oscillazioni
e regolando correttamente l’illuminazione
con tempi di risposta non eccessivamente rapidi
che altrimenti potrebbero disturbare gli utenti.
Nella Figura 5 si osserva che il sistema
è inizialmente spento dato che sul sensore sono
presenti 300 lux e l’improvvisa diminuzione
del livello di illuminamento, a circa 5 lx, dovuto
alla sorgente di disturbo, innesca la risposta
del controllore, il quale aumenta il flusso
luminoso dei due apparecchi di illuminazione
presenti nel set-up di prova, in contemporanea
con il segnale di disturbo che inizia a crescere.
Al termine del segnale di disturbo, il sistema
ripristina il valore di illuminamento desiderato
di 300 lux, dopo circa 150s dall’inizio del test.
È poi stata effettuata la valutazione delle
prestazioni della funzionalità circadiana 12
registrando la distribuzione spettrale
e dei livelli di illuminamento nell’arco di una
giornata lavorativa, dalle ore 9:00 alle ore
18:00, acquisendo una misura ogni 15 minuti,
in assenza di luce naturale. Il risultato della
misura è riportato nella Figura 6, dove
si osserva il comportamento desiderato per
Segnale disturbo
Disturbance signal Risposta del sistema
System response
500.00 500.00
400.00 400.00
300.00 300.00
200.00 200.00
100.00 100.00
0 lx
0 lx
0 S
100
200
0 S
100
Fig. 5 Segnale di disturbo e risposta
del sistema OTOMO / Disturbance signal
and response of the OTOMO system
30
LUCE 327 / RICERCA E INNOVAZIONE
200
la temperatura di colore che varia in maniera
coerente con le diverse ore della giornata
mentre il livello di illuminamento risulta
costante e pari al valore ottenuto con
un’emissione del 70% del flusso luminoso
effuso dagli apparecchi.
Test in un ufficio reale
Per i test atti a verificare i consumi energetici
in funzione della rilevazione della presenza
degli utenti, è stato considerato un ufficio
singolo, con altezza del soffitto a 2,70m, diviso
in due aree distinte: la prima zona è una
postazione di lavoro (Figura 7) ed è arredata
da una scrivania mentre la seconda zona è uno
spazio adibito ad ospitare piccole riunioni
di staff ed è arredato da un tavolo. Quando
l’utente è seduto alla scrivania, volge le spalle
all’ampia superficie finestrata presente
nell’ufficio e rivolge lo sguardo verso il tavolo
per le riunioni e la parete vetrata che separa
il corridoio dall’ufficio stesso.
L’illuminazione generale dell’ambiente
è realizzata con 4 apparecchi a luce diretta,
THORN Beta Office LED HFIX AQ 597 4000 K
Ra=80, posizionati nel controsoffitto 13 .
Il flusso emesso è pari a 4131lm, con una
potenza di 38,3W. Gli apparecchi sono dotati
di un alimentatore elettronico dimmerabile
DALI, collegato al sistema di gestione OTOMO.
Nell’illuminazione della zona riunione
è utilizzato un apparecchio a sospensione
a luce diretta e indiretta Panzeri Giano 14 ,
con sorgenti luminose LED, CCT di 3000K
e Ra=80. Sulla scrivania è presente una task
light, la lampada Jackie, con sorgenti LED
con CCT di 3000K, Ra=90, e flusso emesso
nominale pari a 600lm e potenza di 10W.
La lampada è dotata di un dimmer touch
e di un sensore di illuminamento integrato,
utilizzato dal sistema di gestione per regolare
il livello di illuminamento nella stanza.
L’ambiente scelto vanta un grande apporto
di luce naturale, proveniente dall’esterno
dalla finestratura alle spalle della scrivania
e internamente dalla parete vetrata che separa
l’ufficio dal corridoio nel quale si aprono
altri affacci. Tutte le finestrature sono dotate
di un sistema di oscuramento per la luce
naturale che viene gestito automaticamente
dal sistema, oppure manualmente dall’utente.
Le misure dell’energia elettrica consumata
si sono svolte nei giorni 17-18-19 dicembre 2018,
utilizzando il sistema di gestione OTOMO per
il controllo dell’impianto di illuminazione.
Le misure sono state ripetute anche in assenza
del sistema di gestione, con controllo
esclusivamente manuale dell’utente, nei giorni
14-15-16 gennaio 2019. In entrambi i periodi
l’ufficio era stabilmente occupato dall’utente.
Per la misura della potenza attiva e dell’energia
consumata nell’ufficio si è sezionata la linea
elettrica dell’ufficio dal quadro elettrico
principale e si è utilizzato un sistema di misura
Eelectron PM30D01KNX.
La potenza attiva misurata nel giorno 17
dicembre con sistema di gestione attivato
è mostrata nella Figura 8. Le giornate 18 e 19
dicembre hanno un comportamento analogo.
Dall’esame del grafico, si osserva un consumo
costante di circa 100W, intervallato da alcuni
picchi di assorbimento, compresi tra 200W
e 350W, probabilmente dovuti all’attivazione
del sistema automatico di controllo delle tende.
Nella Figura 9 sono mostrati i dati misurati
il giorno 16 gennaio con sistema di controllo
disattivato. Le giornate 14 e 15 gennaio hanno
un comportamento analogo con limitati
interventi dell’utente per l’azionamento
delle tende.
Utilizzando i dati registrati del consumo
di potenza attiva, si è calcolato il consumo
di energia elettrica (Wh), ri-campionando
il segnale della potenza attiva a intervalli
di tempo regolari. Per poter fare un confronto,
al fine di ottenere un valore di consumo
giornaliero nelle due condizioni testate,
è stato calcolato il consumo di energia elettrica
considerando una fascia oraria che parte
dalle ore 9:00 e termina alle ore 18:30,
corrispondente all’occupazione dell’ufficio
in una giornata tipo. La Tabella 1 riporta
i consumi giornalieri in Wh, nelle sei giornate
di misure effettuate, con sistema di controllo
attivato o disattivato e le condizioni meteo
in quei giorni 15 . Dall’esame dei dati, si osserva
che la presenza del sistema di gestione
comporta un risparmio nei consumi energetici
del 33% circa. Nel funzionamento manuale,
la differenza nei consumi tra una giornata
di pioggia e una di sole è pari al 10% circa,
dove il massimo consumo è stato registrato
nella giornata di sole poiché l’utente
ha abbassato le tende per diminuire
la componente di luce naturale che causava
abbagliamento molesto.
Giorno OTOMO Meteo Consumo
Wh
17/12/2018 SI Coperto 935
18/12/2018 SI Nebbia 741
19/12/2018 SI Pioggia 811
14/1/2019 NO Sole 931
15/1/2019 NO Sole 1330
16/1/2019 NO Pioggia 1209
Tabella 1 Consumi energetici misurati
nei 6 giorni di misure tra Dicembre 2018
e Gennaio 2019