Articolo sponsorizzato

È naturale che sentiamo caldo quando entriamo negli edifici pubblici in inverno. Centri commerciali, scuole, edifici per uffici, musei sono riscaldati e collegati al sistema HVAC. Questa abbreviazione dal suono misterioso è un acronimo delle parole inglesi: riscaldamento (H-heating), ventilazione (V-Ventilation) e aria condizionata (AC – Air Conditioning). In Italia inoltre vengono utilizzati i termini condizionamento ambientale o comfort ambientale. Indipendentemente dal termine usato, il loro significato è identico e comprende le tecnologie responsabili della creazione e del mantenimento di condizioni di lavoro e di riposo confortevoli negli edifici. In altre parole questi sistemi sono responsabili del monitoraggio e della regolazione delle condizioni ambientali, in modo che in ogni locale sia sempre presente la giusta temperatura e umidità, e l’aria sia sempre fresca. Inoltre vale la pena sapere che il mantenimento di condizioni appropriate influisce in modo ottimale anche sulle condizioni fisiche dell’edificio stesso. Ad es. il sistema può abbassare l’umidità e la temperatura durante l’assenza prolungata dei suoi utenti. Gli edifici progettati nel rispetto dei principi HVAC possono essere raffreddati o riscaldati sia in inverno che in estate, occupandosi dell’alimentazione e della filtrazione dell’aria pulita iniettata all’interno. Va inoltre ricordato che una corretta gestione delle apparecchiature HVAC si traduce in ottimizzazione dei costi di consumo di energia elettrica.

Gli elementi esecutivi dei sistemi HVAC sono dispositivi come unità di trattamento aria, riscaldatori, ventilatori, pompe di calore o riscaldatori a infrarossi. Il loro funzionamento è gestito da appositi controller che basano il proprio funzionamento sui dati raccolti dai sensori di condizioni ambientali. Quando si progetta un sistema HVAC in un piccolo edificio è possibile prendere in considerazione un collegamento cablato di tutti i dispositivi, tuttavia con l’espansione del sistema, questo tipo di soluzione diventa piuttosto problematica. Un’opzione nettamente migliore è la comunicazione wireless e le soluzioni IoT. Uno dei tipi di comunicazione che possono essere utilizzati per collegare i dispositivi nel sistema HVAC è la trasmissione radio LTE, abbastanza comune in tutti i dispositivi che possono connettersi a Internet. Per adattare i dispositivi HVAC alle soluzioni moderne è possibile utilizzare moduli LTE già pronti, prodotti dall’azienda SIMCom. Non solo assicurano una connettività affidabile e supporto per la trasmissione dei dati, ma facilitano anche la trasformazione intelligente del vecchio sistema HVAC.

Moduli SIM7600X

SIM7600X è una famiglia di moduli che supportano la trasmissione dati wireless LTE. I circuiti sono basati su un chip dell’azienda Qualcomm e sono progettati per il mercato globale, grazie al quale supportano più modalità di comunicazione wireless con una velocità massima di 10 Mbps in downlink e 5Mbps in uplink.

Le loro caratteristiche più importanti sono:

• Design compatto, in modo da poterli facilmente implementare nelle proprie soluzioni,
• Moltitudine di interfacce esterne (ADC, GPIO, I2C, PCM, SDIO, SIM, UART, USB 2.0),
• Software predisposto per le soluzioni IoT,
• Disponibilità di varianti regionali (UE/Giappone/Nord America/America Latina/Australia e Oceania).

Moduli LTE ideali per applicazioni IoT

Moduli 7672E

Il secondo tipo di moduli prodotti dalla SIMCom è la serie A7672E. Si tratta di dispositivi LTE leggermente più estesi, la cui massima velocità di trasmissione in downlink è fino a 10Mbps e uplink fino a 5Mbps. Questi moduli inoltre sono caratterizzati da piccole dimensioni, in modo che l’ingegnere possa facilmente integrarli nel proprio progetto. Inoltre, sono caratterizzati da:

• Supporto LTE Cat.1 con fallback 2G e protocollo LTE Cat.1 / Cat.1 Bis Protocol,
• Funzione GNSS/BT5.0 integrata (solo modelli specifici),
• Compatibilità con SIM7000/SIM7070/SIM800F,
• Supporto di Dual SIM.

Monitoraggio in tempo reale dei parametri ambientali

I moduli LTE SIMCom supportano la rete LTE esistente e offrono prestazioni wireless affidabili. I sensori dotati di moduli SIMCom LTE supportano il monitoraggio in tempo reale dello stato operativo dei dispositivi HVAC. Questi dati possono essere inviati su una piattaforma di cloud computing e visualizzati come grafici e indicatori basati sull’analisi, consentendo ai gestori di edifici di comprendere lo stato attuale del sistema in modo più intuitivo. I dati sono accessibili anche ai residenti o ai dipendenti di un edificio per uffici da, ad es. mediante un telefono cellulare.

Controllo automatico dei sistemi HVAC

Grazie alla moltitudine di interfacce esterne, il modulo SIMCom è compatibile con vari tipi di sensori supportati dai sistemi HVAC per regolare automaticamente temperatura, umidità, qualità dell’aria e altri parametri.

Ad es. un sensore di temperatura dotato di questi ultimi può inviare la temperatura corrente nella stanza a un database da cui vengono analizzati i record in tempo reale. In combinazione con l’analisi dei dati operativi storici dell’unità di trattamento aria, dati meteorologici esterni, caratteristiche dell’edificio e altri riferimenti, può realizzare una gestione automatica precisa della temperatura ambiente.

I dati del sensore di qualità dell’aria possono anche essere caricati nel database tramite reti LTE. E il sistema può regolare automaticamente il volume di aria fresca iniettata confrontandolo con un valore impostato, in modo che la qualità dell’aria interna sia sempre mantenuta al giusto livello. Le possibilità del modulo SIMCom LTE di fornire dati istantaneamente fa sì che gli attuatori del sistema HVAC rispondano quasi immediatamente alle esigenze degli utenti.

Sempre più spesso i parchi fotovoltaici emergenti possono anche essere dotati di moduli SIMCom, consentendo la comunicazione wireless. Dal livello di tale modulo è possibile gestire e monitorare facilmente i sistemi presenti nell’intero impianto. Un ulteriore vantaggio dei moduli LTE wireless è la loro portata. Le fattorie solari sono spesso costruite a lunghe distanze da altri edifici, il che rende problematica la loro gestione, ma la rete radio LTE risolve questo problema.

Prevenzione precoce di possibili guasti con le soluzioni SIMCom

Oltre a trasmettere dati sulle condizioni ambientali, i moduli SIMCom possono anche inviare al sistema informazioni sullo stato di funzionamento dei dispositivi esecutivi HVAC. Analizzando questi dati, il sistema può prevedere i guasti, grazie ai quali è possibile evitare costosi tempi di fermo e garantire un funzionamento lungo e stabile del sistema HVAC.

Risparmio energetico nei sistemi HVAC

Il funzionamento continuo di un impianto esteso richiede il consumo di grandi quantità di energia. Pertanto vale la pena cercare modi per aumentare l’efficienza, ad es. implementando un sistema di monitoraggio intelligente. Raccogliendo dati ambientali, storici e sulle preferenze degli utenti, il sistema di gestione può regolare attivamente il funzionamento delle apparecchiature per ridurre il più possibile il consumo di elettricità.