IT201800004483A1 - Apparato meteo predittivo e relativo sistema per il controllo di un impianto di climatizzazione - Google Patents

Apparato meteo predittivo e relativo sistema per il controllo di un impianto di climatizzazione Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo
“Apparato meteo predittivo e relativo sistema per il controllo di un impianto di climatizzazione”
Campo tecnico dell’invenzione
La presente invenzione riguarda in generale il settore della climatizzazione di edifici.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda un apparato meteo predittivo e relativo sistema che effettua il controllo e la modifica del funzionamento di un impianto di climatizzazione di un edificio utilizzando previsioni meteorologiche.
Tecnica nota
Sono noti dispositivi di controllo dell’accensione/spegnimento di impianti di regolazione della climatizzazione di edifici di tipo industriale, pubblico o domestico; esempi di impianti sono centrali termiche, centrali frigorifere, sistemi HVAC, condizionatori d’aria, pompe di calore.
Un esempio di detti dispositivi di controllo è il termostato posizionato all’interno di abitazioni o uffici, avente la funzione di mantenere la temperatura interna vicino ad un valore di temperatura definito (uguale per esempio a 20 °C), per mezzo del monitoraggio dei valori della temperatura interna ed eventualmente anche della temperatura esterna all’abitazione o ufficio.
I cronotermostati hanno inoltre la funzione di regolare la temperatura interna dell’edificio secondo diversi intervalli di tempo (ad esempio, ogni ora è possibile impostare un valore diverso della temperatura interna), per mezzo del controllo dell’accensione/spegnimento dell’impianto di climatizzazione.
Un altro esempio di detti dispositivi di controllo sono gli orologi elettromeccanici, i quali consentono di accendere o spegnere un impianto di climatizzazione in orari prestabiliti; per esempio in un edificio utilizzato come ufficio, essi consentono di accendere ogni giorno l’impianto alle ore 5:00 e di spegnerlo alle ore 19:00.
Sono noti dispositivi di controllo dell’accensione/spegnimento di impianti di climatizzazione di un edificio che prendono in considerazione (in aggiunta al valore della temperatura interna all’edificio ed eventualmente esterna ad esso) il comportamento passato dell’edificio, come ad esempio, i giorni/ore in cui l’edificio è occupato da persone e quelli in cui non è occupato.
Sono inoltre noti dispositivi di controllo dell’accensione/spegnimento di impianti di climatizzazione di un edificio che prendono in considerazione dati storici relativi alle condizioni climatiche passate della zona in cui è posizionato l’edificio.
La Richiedente ha osservato che uno svantaggio dei dispositivi noti di controllo dell’accensione/spegnimento di impianti di climatizzazione è di non essere in grado di ottimizzare la dinamica del funzionamento degli impianti stessi, causando così un ritardo negli intervento di accensione o spegnimento dell’impianto di climatizzazione: detto ritardo genera sprechi di energia elettrica e del combustibile consumati per il funzionamento degli impianti di climatizzazione, in cui detti sprechi sono aumentati dai comuni fenomeni di pendolamento degli interventi di accensione o spegnimento dell’impianto.
Questi difetto dei dispositivi di controllo aumentano di conseguenza l’inquinamento atmosferico.
Breve sommario dell’invenzione
La presente invenzione riguarda un apparato meteo-predittivo dinamico per il controllo di un impianto di climatizzazione ad esempio di un edificio come definito nella annessa rivendicazione 1 e da sue forme di realizzazione preferite descritte nelle rivendicazioni dipendenti da 2 a 5.
La Richiedente ha percepito che l’apparato meteo-predittivo in accordo con la presente invenzione ottimizza la dinamica di funzionamento degli impianti di climatizzazione in quanto effettua un controllo sincronizzato con l’evoluzione dei fenomeni meteorologici, riducendo al minimo l’intervallo di tempo in cui l’impianto di climatizzazione dell’edificio è funzionante: in questo modo viene ridotto il consumo di energia elettrica e di combustibile e al tempo stesso viene mantenuta una condizione di benessere e comfort per gli utenti all’interno dell’edificio.
L’idea di base è quella di gestire una previsione meteo-energetica che utilizza i dati rappresentativi delle previsioni meteorologiche nel breve periodo (tipicamente dell’ordine di 8-24-36 ore), aggiornando continuamente detta previsione meteo-energetica (profilo termico dinamico) nel breve periodo e ricalcolando periodicamente gli istanti di accensione/spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio nello stesso breve periodo, e modificando il funzionamento dell’impianto di climatizzazione in funzione della previsione meteo-energetica aggiornata continuamente.
Forma oggetto della presente invenzione anche un sistema meteopredittivo per il controllo continuo di un impianto di climatizzazione ad esempio di un edificio, in cui il sistema è definito nella annessa rivendicazione 6 e nella forma di realizzazione preferita descritta nella rivendicazione dipendente 7.
Forma oggetto della presente invenzione anche un metodo per il controllo meteo-predittivo continuo di un impianto di climatizzazione ad esempio di un edificio, in cui il metodo è definito nella annessa rivendicazione 8 e nella forma di realizzazione preferita descritte nella rivendicazione dipendente 9.
Forma oggetto della presente invenzione anche un programma per elaboratore elettronico come definito nella annessa rivendicazione 10. Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione risulteranno dalla descrizione che segue di una forma di realizzazione preferita e di sue varianti fornita a titolo esemplificativo con riferimento ai disegni allegati, in cui:
- la Figura 1 mostra uno schema a blocchi di un sistema meteopredittivo per il controllo di un impianto di climatizzazione di un edificio secondo l’invenzione;
- le Figure 2A-B mostrano il diagramma di flusso di un metodo per il controllo meteo-predittivo di un impianto di climatizzazione di un edificio secondo l’invenzione;
- le Figure 3A-C mostrano i messaggi scambiati fra un apparato meteopredittivo, un elemento di rete ed un apparato di previsioni meteo del sistema meteo-predittivo secondo l’invenzione;
- la Figura 4 mostra schematicamente un confronto fra un possibile andamento della temperatura reale esterna ad un edificio e la temperatura esterna predittiva calcolata dall’apparato di previsioni meteo dell’invenzione;
- le Figure 5A-5B mostrano schematicamente un possibile andamento di un segnale di comando generato dall’apparato meteo-predittivo per controllare l’accensione o spegnimento di un impianto di climatizzazione di un edificio in un intervallo di tempo di un giorno e in un intervallo di tempo di quattro giorni;
- la Figura 6 mostra un algoritmo a doppia scala per il calcolo dell’istante di accensione e spegnimento dell’impianto di climatizzazione di un edificio.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
Si osservi che nella descrizione seguente blocchi, componenti o moduli identici o analoghi sono indicati nelle figure con gli stessi riferimenti numerici, anche se sono mostrati in differenti forme di realizzazione dell’invenzione.
Con riferimento alla Figura 1, viene mostrato un sistema meteopredittivo 1 per il controllo continuo di un impianto di climatizzazione di un edificio secondo l’invenzione.
Esempi di impianti di climatizzazione sono centrali termiche, centrali frigorifere, sistemi HVAC, condizionatori d’aria, pompe di calore.
Il sistema di controllo meteo-predittivo 1 usa un meccanismo di calibrazione continua del profilo termico che utilizza il valore attuale misurato di dati meteo-climatici associati all’edificio considerato per ricalcolare ciclicamente (per esempio, ogni ora oppure ogni 15 minuti) gli stessi dati meteo-climatici previsti in un intervallo temporale di previsione ∆t definito a partire dall’istante attuale (per esempio, ogni ora nelle 8 o 24 o 36 ore successive all’istante attuale) in cui detta previsione viene effettuata per mezzo delle previsioni meteo, utilizzando un modello atmosferico fisico-matematico che prende in considerazione il valore attuale misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio.
Con il termine “dati meteo-predittivi associati all’edificio” si intende dati meteo-predittivi geolocalizzati e aggiornati continuamente attraverso l’interazione tra il sistema meteo-predittivo e i sensori presenti sull’impianto e/o nell’edificio.
Con il termine “profilo termico” si intende una sequenza di valori delle previsioni meteo associate all’edificio considerato, come ad esempio i valori della sua temperatura esterna.
Il valore dell’intervallo temporale di previsione ∆t è scelto in funzione dell’intervallo temporale necessario a raggiungere o superare l’istante nominale di accensione o spegnimento.
Il valore dell’intervallo temporale di previsione ∆t è definito in fase di configurazione ed è ad esempio uguale a 8 ore oppure a 24 ore.
La durata del ciclo di ricalcolo dei dati meteo-climatici previsti è un parametro che può essere configurato e può essere ad esempio dell’ordine di grandezza di secondi, minuti (per esempio, 15 minuti) oppure ore (per esempio, 1 ora).
Per esempio, i dati meteo-climatici associati all’edificio sono la temperatura T_ext esterna all’edificio (attuale o una media calcolata su un determinato intervallo temporale) e quindi il sistema di controllo meteopredittivo 1 ricalcola ciclicamente (per esempio, con periodo di un’ora) la temperatura esterna T_ext_p prevista nell’intervallo temporale di previsione ∆t a partire dall’istante attuale (per esempio, ogni ora nelle 8 ore o 24 ore o 36 ore successive).
Il sistema di controllo 1 ha la funzione di controllare opportunamente l’accensione e lo spegnimento di un impianto di climatizzazione di un edificio di tipo domestico, pubblico o industriale, riducendo al minimo l’intervallo di tempo in cui l’impianto di climatizzazione è funzionante, in modo da ridurre il consumo di energia elettrica e del combustibile e mantenere al tempo stesso una condizione confortevole per gli utenti all’interno dell’edificio.
Il sistema di controllo 1 comprende un apparato meteo-predittivo 2, un elemento di rete 3 ed un dispositivo di previsioni meteo 4.
L’elemento di rete 3 è collegato da una parte all’apparato meteopredittivo 2 e dall’altra parte al dispositivo di previsioni meteo 4.
Si osservi che per semplicità in Figura 1 è stato mostrato un solo elemento di rete 3, ma più in generale l’elemento di rete 3 appartiene ad una rete di telecomunicazioni 5 che comprende una pluralità di elementi di rete aventi la funzione di interconnettere fra di loro l’apparato meteopredittivo 2 e il dispositivo di previsioni meteo 4.
La rete di telecomunicazioni 5 può essere di tipo a media-lunga distanza oppure di tipo a breve distanza.
La rete di telecomunicazioni 5 a media-lunga distanza può essere di tipo radiomobile (ad esempio, di tipo 2G, 3G, 4G o successivi), oppure di tipo misto fisso-radiomobile.
La rete di telecomunicazioni 5 a breve distanza può essere di tipo senza fili, ad esempio Wifi o Bluetooth.
Il dispositivo di previsioni meteo 4 ha la funzione di calcolare continuamente i dati meteo predittivi previsti nel breve periodo e associati all’edificio considerato nella zona in cui questo è posizionato; per esempio, il dispositivo di previsioni meteo 4 calcola periodicamente ogni ora (oppure ogni 15 minuti) la temperatura esterna prevista nelle 8 o 24 o 36 ore successive all’istante attuale.
Il dispositivo di previsioni meteo 4 è ad esempio un computer server oppure un insieme di due o più computer server collegati fra di loro.
L’utilizzo di un dispositivo di previsioni meteo 4 separato (dall’apparato meteo-predittivo 2) per il calcolo delle previsioni meteorologiche ha il vantaggio di concentrare in un solo punto il calcolo computazionale complesso necessario per ottenere le previsioni meteorologiche; inoltre l’utilizzo del dispositivo di previsioni meteo 4 separato ha il vantaggio di concentrare in un solo punto gli algoritmi complessi del modello atmosferico utilizzato per il calcolo di dette previsioni meteorologiche.
Il dispositivo di previsioni meteo 4 comprende una unità di elaborazione 4-1, un ricetrasmettitore di segnali 4-2 ed una banca dati 4-3.
L’ unità di elaborazione 4-1 è ad esempio un micro-processore. Il ricetrasmettitore di segnali 4-2 è configurato per ricevere dall’apparato meteo-predittivo 2 il valore attuale (ovvero in tempo reale) misurato dei dati meteo climatici associati all’edificio considerato.
Il ricetrasmettitore 4-2 può trasmettere/ricevere segnali di tipo fisso (per esempio, Ethernet) o, alternativamente, di tipo senza fili a corta, media o lunga distanza (per esempio Wifi o UMTS o LTE).
La banca dati 4-3 è configurata per memorizzare dati rappresentativi del modello fisico-matematico dell’atmosfera terrestre, indicato in seguito con “modello atmosferico”.
Con il termine “modello atmosferico” si intende un insieme di equazioni matematiche non lineari basate sulle leggi di conservazione della fisica che utilizzano le condizioni meteorologiche attuali (rilevate sulla superficie della Terra e/o per mezzo di satelliti) per calcolare le previsioni meteorologiche in un istante di tempo successivo su determinati punti nello spazio, per mezzo della risoluzione delle suddette equazioni con tecniche di analisi numerica.
In particolare, viene effettuata una procedura per “passi temporali” in base alla quale le condizioni meteorologiche attuali vengono utilizzate per calcolare, per mezzo delle equazioni del modello atmosferico, una prima previsione meteorologica in un primo breve intervallo di tempo (per esempio, dell’ordine di qualche minuto); successivamente, la prima previsione meteorologica diventa il punto di partenza per le equazioni del modello atmosferico e viene calcolata una seconda previsione meteorologica in un secondo breve intervallo di tempo successivo al primo intervallo di tempo. Questo calcolo per passi temporali viene ripetuto fino a quando non viene raggiunto l’istante temporale desiderato della previsione meteorologica.
L’unità di elaborazione 4-1 è configurata per calcolare continuamente, in funzione del valore attuale misurato dei dati meteoclimatici associati all’edificio considerato e delle previsioni meteorologiche nel breve periodo ottenute per mezzo del modello atmosferico, i dati meteo predittivi previsti nel breve periodo associati all’edificio nella zona in cui questo è posizionato.
La previsione meteorologica è ad esempio la previsione della temperatura esterna in un determinato punto della Terra (identificato come latitudine, longitudine ed altezza rispetto al suolo) ad ogni ora per le 8 o 24 ore successive all’istante attuale.
Alternativamente (o in combinazione) le previsioni meteo sono l’irraggiamento solare, la velocità e direzione del vento, la pressione barometrica.
I dati meteo-climatici associati all’edificio considerato possono essere ad esempio uno o più fra i seguenti:
- valore rilevato della temperatura T_ext esterna all’edificio;
- valore rilevato dell’umidità esterna all’edificio;
- irraggiamento solare;
- quantità rilevata delle precipitazioni atmosferiche (pioggia, neve).
Il ricetrasmettitore di segnali 4-2 è inoltre configurato per ricevere dall’unità di elaborazione 4-1 i dati meteo predittivi previsti nel breve periodo associati all’edificio considerato e per trasmettere detti dati meteo predittivi verso l’apparato meteo-predittivo 2, attraversando l’elemento di rete 3.
L’apparato meteo-predittivo 2 ha la funzione di controllare l’accensione e lo spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione dei dati meteo predittivi previsti nel breve periodo.
L’apparato meteo-predittivo 2 comprende una unità di elaborazione 2-1, un ricetrasmettitore di segnali 2-4, un sensore 2-2 della temperatura T_ext esterna all’edificio e, preferibilmente, un sensore 2-3 della temperatura interna T_int all’edificio.
L’unità di elaborazione 2-1 è ad esempio un micro-processore.
Il sensore della temperatura esterna 2-2 è configurato per generare un segnale S_T_ext rappresentativo del valore attuale misurato della temperatura esterna all’edificio considerato.
Si osservi che per semplicità si è considerato un sensore della temperatura esterna all’edificio, ma alternativamente (o in combinazione) è possibile utilizzare altri sensori di dati meteo-climatici e ambientali associati all’edificio, come ad esempio sensore dell’umidità esterna, sensore della velocità del vento, sensore dell’irraggiamento solare, sensore pluviometrico delle precipitazioni atmosferiche.
Il ricetrasmettitore di segnali 2-4 è configurato per trasmettere verso il dispositivo di previsioni meteo 4 il valore attuale (ovvero in tempo reale) misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio considerato, in cui detti dati meteo-climatici sono ad esempio il valore rilevato della temperatura esterna T_ext dell’edificio rilevata dal sensore 2-2 della temperatura esterna, il valore rilevato della temperatura interna T_int dell’edificio rilevata dal sensore della temperatura interna 2-3, o dati meteo-climatici rilevati da altri sensori come umidità esterna, velocità del vento, irraggiamento solare, ecc.
Il ricetrasmettitore di segnali 2-4 è inoltre configurato per ricevere dall’elemento di rete 3 i dati rappresentativi delle previsioni meteorologiche nel breve periodo della zona in cui è posizionato l’edificio considerato, quindi detti dati delle previsioni meteorologiche nel breve periodo vengono inoltrati all’ unità di elaborazione 2-1.
Il ricetrasmettitore 2-4 può trasmettere/ricevere segnali di tipo fisso (per esempio, Ethernet) o, alternativamente, di tipo senza fili a corta, media o lunga distanza (per esempio Wifi o UMTS o LTE)
L’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteo-predittivo 2 è configurata per ricevere dal sensore 2-2 il segnale rappresentativo del valore attuale misurato della temperatura T_ext esterna all’edificio, è configurata per ricevere dal ricetrasmettitore 2-4 i dati meteo predittivi previsti nel breve periodo associati all’edificio considerato, ed è configurata per generare, in funzione del valore attuale misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio e di almeno parte dei dati meteo predittivi previsti nel breve periodo, una variazione di un istante nominale di accensione e/o una variazione di un istante nominale di spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio.
Secondo una prima variante dell’invenzione, l’unità di elaborazione 2-1 calcola detta variazione dell’istante nominale di accensione in funzione di una pluralità di valori di dati meteo predittivi ad istanti che comprendono tutti i valori fino all’istante nominale di accensione compreso; inoltre l’unità di elaborazione 2-1 calcola detta variazione dell’istante nominale di spegnimento in funzione di una pluralità di valori di dati meteo predittivi ad istanti che comprendono tutti i valori fino all’istante nominale di spegnimento compreso.
In base ad una seconda variante dell’invenzione, l’unità di elaborazione 2-1 calcola detta variazione dell’istante nominale di accensione in funzione di una pluralità di valori di dati meteo predittivi ad istanti che sono sia precedenti l’istante nominale di accensione, che successivi all’istante nominale di accensione; inoltre l’unità di elaborazione 2-1 calcola detta variazione dell’istante nominale di spegnimento in funzione di una pluralità di valori di dati meteo predittivi ad istanti che sono sia precedenti l’istante nominale di spegnimento, che successivi all’istante nominale di spegnimento.
Per esempio, nella seconda variante l’istante nominale di accensione è fissato alle ore 6:00, i dati meteo-climatici ed i dati meteopredittivi (ad esempio, la temperatura esterna all’edificio) hanno una granularità di 1 ora e all’istante attuale sono le ore 23:00. In questo esempio il valore dell’intervallo temporale di previsione ∆t è scelto uguale a 12 ore e quindi vengono ricevuti 12 valori dei dati meteo predittivi agli istanti 24:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00. Alle ore 23:00 viene calcolata la variazione dell’istante nominale di accensione prendendo in considerazione sia i valori dei dati meteo predittivi agli istanti 24:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00 che sono precedenti all’istante nominale di accensione (6:00), sia i valori dei dati meteo predittivi agli istanti 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00 che sono successivi all’istante nominale di accensione (6:00).
In particolare, l’unità di elaborazione 2-1 è configurata per generare un opportuno segnale di comando S_en per controllare elettricamente l’accensione e lo spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, come verrà spiegato più in dettaglio in seguito.
Per esempio, i dati meteo predittivi previsti sono il valore della temperatura esterna T_ext_p prevista nel breve periodo (valore compreso fra 8 e 24 ore) nella zona in cui è posizionato l’edificio considerato.
Preferibilmente, detto controllo dell’istante di accensione o spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio viene effettuato per mezzo del by-pass dell’orologio elettro-meccanico o cronotermostato già presente nell’impianto di climatizzazione e per mezzo dell’apertura o chiusura di un interruttore 7 (comunemente indicato con teleruttore) che abitualmente accende o spegne l’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione del collegamento elettrico fra una tensione alternata di alimentazione VAC ed una tensione di alimentazione V_ic interna che alimenta l’impianto di climatizzazione; pertanto l’unità di elaborazione 2-1 è configurata per generare il segnale di comando S_en per chiudere o aprire l’interruttore 7 che rispettivamente abilita o disabilita l’alimentazione elettrica all’impianto di climatizzazione dell’edificio.
L’interruttore 7 è posizionato ad esempio nel quadro elettrico dell’impianto di climatizzazione ed è configurato per commutare, in funzione del valore del segnale di comando S_en, fra una posizione di chiusura in cui è tale da fornire alimentazione VAC (per esempio, tensione e corrente alternata) all’impianto di climatizzazione ed una posizione di apertura in cui è tale da interrompere l’alimentazione verso l’impianto di climatizzazione.
Con riferimento alla Figura 4, viene mostrato un confronto fra un possibile andamento della temperatura T_ext esterna ad un edificio misurata in un particolare giorno negli orari compresi fra le ore 00:00 e 21:00 ed un possibile andamento della temperatura esterna predittiva T_ext_p prevista nello stesso intervallo di tempo.
E’ possibile osservare che i valori della temperatura esterna predittiva T_ext_p vengono calcolati ogni ora, per esempio alle ore 00:00, 1:00, 2:00, … e così via fino alle ore 12:00 e poi fino alle ore 21:00.
E’ inoltre possibile osservare che in alcuni istanti di tempo il valore della temperatura esterna predittiva è sostanzialmente uguale a quello della temperatura esterna misurata (si vedano ad esempio i punti P2 e P4), mentre in altri istanti di tempo il valore della temperatura esterna predittiva è diverso da quello della temperatura esterna misurata (si vedano ad esempio i punti P1 e P3 in cui differiscono rispettivamente di un valore ∆T1ext e ∆T2ext): il sistema meteo-predittivo 1 acquisisce continuamente (nell’esempio considerato ogni ora) il valore attuale della temperatura esterna T_ext (misurata per mezzo del sensore di temperatura 2-2) e ricalcola continuamente il valore previsto della temperatura esterna predittiva T_ext_p (per mezzo del dispositivo di previsioni meteo 4) in una pluralità di istanti successivi all’istante attuale, come verrà spiegato più in dettaglio in seguito; quindi il sistema meteopredittivo 1 ricalcola continuamente (nell’esempio considerato ogni ora), in funzione dei valori delle differenze tra la temperatura attuale misurata e le temperature previste, l’istante di accensione e spegnimento dell’impianto di climatizzazione.
Con riferimento alla Figura 5A, viene mostrato un possibile andamento del segnale di comando S_en generato dall’apparato meteopredittivo 2 in un intervallo di tempo di un giorno, nel caso di controllo di un impianto di riscaldamento (per esempio, una centrale termica).
Si è considerato il caso in cui l’intervallo nominale di funzionamento dell’impianto di riscaldamento (programmato per esempio con un orologio elettro-meccanico) sia compreso fra le ore 5:00 e le ore 19:00, ovvero l’impianto di riscaldamento dovrebbe essere attivato alle ore 5:00 e dovrebbe essere disattivato alle ore 19:00.
E’ possibile osservare che l’intervallo di funzionamento effettivo dell’impianto di riscaldamento è compreso fra le ore 5:50 e le ore 17:55, ovvero l’impianto di riscaldamento viene effettivamente attivato alle ore 5:50 e viene effettivamente disattivato alle ore 17:55, per mezzo del sistema meteo-predittivo 1 secondo l’invenzione.
Pertanto il sistema meteo-predittivo 1 ha posticipato l’accensione dell’impianto di riscaldamento dalle ore 5:00 alle ore 5:50 (ovvero ritardo di 50 minuti) ed ha anticipato lo spegnimento dell’impianto di riscaldamento dalle ore 19:00 alle ore 17:55 (quindi anticipo di 65 minuti), riducendo così l’intervallo di funzionamento dell’impianto di riscaldamento da 14 ore a 12 ore e 5 minuti: in questo modo viene ridotto il consumo di energia elettrica e di combustibile, mantenendo al tempo stesso una condizione confortevole per gli utenti all’interno dell’edificio.
Con riferimento alla Figura 5B, viene mostrato un possibile andamento del segnale di comando S_en generato dall’apparato meteopredittivo 2 in un intervallo di tempo di quattro giorni consecutivi, nel caso di controllo di un impianto di riscaldamento (per esempio, una centrale termica).
Si considera nuovamente il caso in cui l’intervallo nominale di funzionamento dell’impianto di riscaldamento sia compreso fra le ore 5:00 e le ore 19:00.
E’ possibile osservare il seguente comportamento:
- durante il primo giorno l’intervallo di funzionamento effettivo dell’impianto di riscaldamento è compreso fra le ore 6:00 e le ore 17:00, ovvero il sistema meteo-predittivo 1 ha ridotto l’intervallo di funzionamento da 14 ore nominali a 11 ore effettive, ad esempio perché le previsioni delle condizioni climatiche circostanti l’edificio sono risultate più favorevoli rispetto a quelle misurate realmente;
- durante il secondo giorno l’intervallo di funzionamento effettivo dell’impianto di riscaldamento è compreso fra le ore 6:00 e le ore 17:00, analogamente al primo giorno;
- durante il terzo giorno l’intervallo di funzionamento effettivo dell’impianto di riscaldamento è compreso fra le ore 5:30 e le ore 17:00, ovvero il sistema meteo-predittivo 1 ha ridotto l’intervallo di funzionamento da 14 ore nominali a 11 ore e 30 effettive, ad esempio perché le condizioni climatiche circostanti l’edificio sono state leggermente meno favorevoli rispetto a quelle del primo e secondo giorno;
- durante il quarto giorno l’intervallo di funzionamento effettivo dell’impianto di riscaldamento è compreso fra le ore 6:00 e le ore 19:00, ovvero il sistema meteo-predittivo 1 ha ridotto l’intervallo di funzionamento da 14 ore a 13 ore (ovvero solo un’ora), perché le condizioni climatiche circostanti l’edificio sono state molto meno favorevoli rispetto a quelle del primo, secondo e terzo giorno.
Con riferimento alle Figure 2A-2B, viene mostrato il diagramma di flusso 100 di un metodo per il controllo meteo-predittivo di un impianto di climatizzazione di un edificio secondo l’invenzione.
Il metodo viene eseguito in parte sull’apparato meteo-predittivo 2 per mezzo di un programma software eseguito sull’unità di elaborazione 2-1, in parte sul dispositivo di previsioni meteo 4 per mezzo di un altro programma software eseguito sull’unità di elaborazione 4-1 ed in parte sull’elemento di rete 3.
Il diagramma di flusso 100 inizia con il passo 101.
Dal passo 101 si prosegue al passo 102 in cui viene acquisito, all’apparato meteo-predittivo 2, il valore attuale misurato di uno o più dati meteo-climatici associati all’edificio.
Per esempio, i dati meteo-climatici associati all’edificio sono la temperatura T_ext esterna all’edificio rilevata dal sensore di temperatura 2-2.
Dal passo 102 si prosegue al passo 103 in cui viene trasmesso, dall’apparato meteo-predittivo 2 al dispositivo di previsioni meteo 4 attraverso l’elemento di rete 5, il valore misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio.
Dal passo 103 si prosegue con il passo 104 in cui viene ricevuto all’elemento di rete 3 il valore misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio, quindi l’elemento di rete 3 trasmette verso il dispositivo di previsioni meteo 4 il valore misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio.
Dal passo 104 si prosegue con il passo 105 in cui il dispositivo di previsioni meteo 4 riceve il valore misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio.
Dal passo 105 si prosegue con il passo 106 in cui viene calcolata al dispositivo di previsioni meteo 4, in funzione del valore misurato dei dati meteo-climatici ricevuti associati all’edificio ed in funzione delle previsioni meteorologiche in un intervallo temporale di previsione definito a partire dall’istante attuale, una pluralità (ovvero almeno due) di dati meteo predittivi associati all’edificio in almeno parte dell’intervallo temporale di previsione.
Vantaggiosamente, nel passo 106 detta pluralità di dati meteo predittivi viene calcolata in istanti temporali (per esempio, ogni ora oppure ogni 15 minuti) che sono sia precedenti che successivi all’istante nominale di accensione e all’istante nominale di spegnimento.
Per esempio, l’istante nominale di accensione sono le ore 6:00, i dati meteo-climatici ed i dati meteo-predittivi (ad esempio, la temperatura esterna all’edificio) hanno una granularità di 1 ora e l’istante attuale sono le ore 23:00. In questo esempio il valore dell’ intervallo temporale di previsione ∆t è scelto uguale a 12 ore, in modo che alle ore 23:00 vengono calcolati 12 valori dei dati mete predittivi agli istanti 24:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00, 6:00, 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00: il precedente elenco include sia i dati meteo predittivi agli istanti 24:00, 1:00, 2:00, 3:00, 4:00, 5:00 che sono precedenti all’istante nominale di accensione (6:00), sia i dati meteo predittivi agli istanti 7:00, 8:00, 9:00, 10:00, 11:00 che sono successivi all’istante nominale di accensione (6:00).
Preferibilmente, detta pluralità dei dati meteo predittivi è periodica, ovvero due valori successivi distano di un intervallo di tempo uguale ad un periodo (per esempio, un’ora o 15 minuti).
Per esempio, dato il valore complessivo dell’intervallo temporale di previsione uguale a 8 ore, i dati meteo-climatici associati all’edificio sono il valore della sua temperatura esterna T_ext e le previsioni meteorologiche sono una previsione ogni ora della temperatura esterna all’edificio nelle 8 ore successive all’istante attuale che si suppone essere le ore 11:00: nel passo 106 viene quindi calcolata una previsione della temperatura T_ext esterna all’edificio alle ore 12:00, 13:00, 14:00, 15:00, 16:00, 17:00, 18:00, 19:00.
Dal passo 106 si prosegue con il passo 107 in cui viene trasmessa, dal dispositivo di previsioni meteo 4 all’apparato meteo-predittivo 2 attraverso il nodo di rete 3, la pluralità dei dati meteo predittivi calcolati associati all’edificio.
Dal passo 107 si prosegue al passo 108 in cui viene ricevuta all’elemento di rete 3 la pluralità dei dati meteo predittivi calcolati, quindi l’elemento di rete 3 trasmette verso l’apparato meteo-predittivo 2 la pluralità dei dati meteo predittivi calcolati.
Dal passo 108 si prosegue al passo 109 in cui viene ricevuta, all’apparato meteo-predittivo 2, la pluralità dei dati meteo predittivi calcolati associati all’edificio.
Dal passo 109 si prosegue al passo 110 in cui viene calcolata, all’apparato meteo predittivo 2, una variazione di un istante nominale di accensione e una variazione di un istante nominale di spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione del valore di almeno parte della pluralità dei dati meteo predittivi calcolati ricevuti.
Si osservi che nel passo 110 il calcolo può prendere in considerazione una pluralità di valori dei dati meteo predittivi ad istanti che comprendono tutti i valori fino all’istante nominale di accensione/spegnimento compreso; alternativamente, nel passo 110 il calcolo può prendere in considerazione una pluralità di valori dei dati meteo predittivi ad istanti che sono sia precedenti che successivi all’istante nominale di accensione/spegnimento.
In particolare, nel passo 110 viene calcolato il valore dell’istante effettivo di accensione dell’impianto di climatizzazione in funzione della differenza ∆Text fra il valore misurato all’istante attuale dei dati meteoclimatici associati all’edificio e almeno una parte dei valori dei dati meteo predittivi precedenti e/o successivi all’istante nominale di accensione.
Dal passo 110 si prosegue al passo 110a in cui viene calcolato, all’apparato meteo predittivo 2, un istante di accensione modificato in funzione del valore dell’istante nominale di accensione e del valore di detta variazione dell’istante nominale di accensione.
Per esempio, l’istante nominale di accensione sono le ore 6:00, mentre l’istante effettivo calcolato di accensione sono le ore 6:30, pertanto nel passo 110 è stata calcolata una variazione (ritardo) di 30 minuti.
Analogamente, nel passo 110 viene calcolato il valore dell’istante effettivo di spegnimento dell’impianto di climatizzazione in funzione della differenza ∆Text fra il valore misurato all’istante attuale dei dati meteoclimatici associati all’edificio ed uno o più valori dei dati meteo predittivi. precedenti o successivi all’istante nominale di accensione.
Per esempio, l’istante nominale di spegnimento sono le ore 19:00, mentre l’istante effettivo calcolato di spegnimento sono le ore 18:45, pertanto nel passo 110 è stata calcolata una variazione (anticipo) di 15 minuti.
Dal passo 110a si prosegue con il passo 111 in cui viene verificato se l’istante attuale è uguale all’istante di accensione modificato calcolato: - in caso affermativo (ovvero l’istante attuale è uguale all’istante di accensione modificato precedentemente calcolato), dal passo 111 si prosegue con il passo 112 in cui viene effettuata l’accensione dell’impianto di climatizzazione dell’edificio;
- in caso negativo (ovvero l’istante attuale è diverso dall’istante di accensione modificato precedentemente calcolato), dal passo 111 si prosegue con il passo 113.
Nel passo 113 viene verificato se l’istante attuale è uguale all’istante di spegnimento modificato calcolato:
- in caso affermativo (ovvero l’istante attuale è uguale all’istante di spegnimento modificato precedentemente calcolato), dal passo 113 si prosegue con il passo 115 in cui viene effettuato lo spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio;
- in caso negativo (ovvero l’istante attuale è diverso dall’istante di spegnimento modificato precedentemente calcolato), dal passo 113 si prosegue con il passo 114.
Nel passo 114 si attende che trascorra un sotto-intervallo di tempo definito (per esempio, uguale a 1 ora) e quando è trascorso detto sottointervallo di tempo definito, dal passo 114 si ritorna al passo iniziale 102.
Nel caso in cui detto calcolo dell’istante di accensione/spegnimento modificato sia effettuato periodicamente, il valore di detto sotto-intervallo di tempo è il valore del periodo del ciclo di calcolo.
Pertanto il ciclo composto dai passi 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 113, 114 viene ripetuto fino a quando non viene raggiunto l’istante in cui è stato calcolato di effettuare l’accensione dell’impianto di climatizzazione, oppure fino a quando non viene raggiunto l’istante in cui è stato calcolato di effettuare lo spegnimento dell’impianto di climatizzazione.
Con riferimento alle Figure 3A-C, viene mostrata l’evoluzione temporale dei messaggi scambiati fra l’apparato meteo-predittivo 2, l’elemento di rete 3 ed il dispositivo di previsioni meteo 4 secondo l’invenzione.
Ai fini della spiegazione dell’invenzione si considerano le seguenti ipotesi:
- l’impianto di climatizzazione di un edificio ogni giorno si accende automaticamente al mattino e si spegne automaticamente la sera;
- l’istante nominale di accensione dell’impianto di climatizzazione sono le ore 6:00;
- l’istante nominale di spegnimento dell’impianto di climatizzazione sono le ore 19:00;
- i dati meteo-climatici misurati all’apparato meteo-predittivo 2 sono i valori misurati della temperatura esterna all’edificio;
- il calcolo degli istanti di accensione/spegnimento dell’impianto di climatizzazione viene effettuato periodicamente con periodo uguale a 1 ora;
- il valore dell’intervallo temporale complessivo di previsione ∆t è uguale a 36 oree quindi vengono calcolati 36 valori orari della temperatura esterna all’edificio.
All’istante iniziale t0 il sensore di temperatura 2-2 rileva il valore della temperatura attuale esterna all’edificio e all’istante t2 (successivo a t0) l’apparato meteo-predittivo 2 trasmette verso il dispositivo di previsioni meteo 4 il valore della temperatura attuale esterna rilevata.
All’istante t3 (successivo a t2) l’elemento di rete 3 riceve il valore della temperatura attuale esterna rilevata e lo inoltra al dispositivo di previsioni meteo 4.
All’istante t5 (successivo a t3) il dispositivo di previsioni meteo 4 riceve il valore della temperatura attuale esterna rilevata e calcola, in funzione del valore della temperatura attuale esterna all’edificio all’istante t0, 36 valori della temperatura esterna prevista ad ogni ora a partire dall’istante attuale t5, ovvero:
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 1 ora;
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 2 ore;
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 3 ore;
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 4 ore;
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 5 ore;
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 6 ore;
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 7 ore;
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 8 ore.
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 9 ore.
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 10 ore.
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 11 ore.
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 12 ore.
- temperatura esterna prevista all’istante t5+ 13 ore;
- e così via, fino alla temperatura esterna prevista all’istante t5+ 36 ore.
All’istante t6 il dispositivo di previsioni meteo 4 trasmette verso l’apparato meteo-predittivo 2 i 36 valori della temperatura esterna prevista ad ogni ora a partire dall’istante t5.
All’istante t7 l’elemento di rete 3 riceve i 36 valori della temperatura esterna prevista e li inoltra verso l’apparato meteo-predittivo 2.
All’istante t9 l’apparato meteo-predittivo 2 riceve i 36 valori della temperatura esterna prevista e calcola un istante di accensione modificato dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione di almeno parte dei 36 valori della temperatura esterna prevista ad ogni ora.
Pertanto all’istante t9 è terminato il primo ciclo di calcolo dell’istante di accensione dell’impianto di climatizzazione.
All’istante t10 inizia il secondo ciclo di calcolo dell’istante di accensione dell’impianto di climatizzazione che è analogo al primo ciclo di calcolo ed è compreso fra l’istante t10 e l’istante t19.
Pertanto all’istante t19 l’apparato meteo-predittivo 2 ha ricalcolato l’istante di accensione modificato dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, che può essere uguale o diverso rispetto all’istante di accensione calcolato in precedenza all’istante t9.
Negli istanti compresi fra t19 e t50 (escluso) vengono eseguiti ulteriori cicli di ricalcolo dell’istante di accensione dell’impianto di climatizzazione dell’edificio.
All’istante t50 inizia l’ultimo ciclo di ricalcolo dell’istante di accensione che termina all’istante t59 in cui l’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteo-predittivo 2 calcola che l’istante di accensione modificato dell’impianto di climatizzazione dell’edificio è uguale a t60.
All’istante t60 l’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteopredittivo 2 rileva che l’istante attuale è uguale all’istante di accensione modificato t60 e quindi genera il segnale di comando S_en che comanda l’accensione dell’impianto di climatizzazione, per mezzo della chiusura dell’interruttore 7, il quale collega elettricamente un suo terminale d’ingresso che riceve la tensione alternata di alimentazione VAC con un suo terminale d’uscita che genera la tensione di alimentazione interna V_ic che alimenta l’impianto di climatizzazione, consentendo così di alimentare l’impianto di climatizzazione.
Si osservi che l’istante t60 in cui viene effettuata l’accensione è diverso (in particolare successivo) dall’istante nominale di accensione delle ore 6:00; per esempio, l’istante t60 può essere uguale alle ore 6:15, oppure 6:30, oppure 6:45 oppure 7:00.
Il funzionamento fra gli istanti t100 e t109 è analogo a quello illustrato in precedenza fra gli istanti t0 e t9, con la differenza che all’istante t109 viene calcolato l’istante di spegnimento modificato (invece di quello di accensione modificato) dell’impianto di climatizzazione dell’edificio.
Successivamente all’istante t109 vengono eseguiti ulteriori cicli (non mostrati in Figura 3C) di ricalcolo dell’istante di spegnimento modificato, fino a quando viene calcolato che l’istante di spegnimento modificato dell’impianto di climatizzazione dell’edificio è uguale a t160.
All’istante t160 l’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteopredittivo 2 rileva che l’istante attuale t160 è uguale all’istante di accensione modificato t160 e quindi genera il segnale di comando S_en che comanda lo spegnimento dell’impianto di climatizzazione, per mezzo dell’apertura dell’interruttore 7, il quale disconnette elettricamente il suo terminale d’ingresso che riceve la tensione alternata di alimentazione VAC con il suo terminale d’uscita che genera la tensione di alimentazione interna V_ic che alimenta l’impianto di climatizzazione, interrompendo così l’alimentazione dell’impianto di climatizzazione.
Si osservi che l’istante t160 in cui viene effettuato lo spegnimento è diverso (in particolare precedente) dall’istante nominale di spegnimento delle ore 19:00; per esempio, l’istante t160 può essere uguale alle ore 17:30, oppure 17:00, oppure 16:30 oppure 16:00.
Secondo una forma di realizzazione preferita, l’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteo-predittivo 2 calcola l’istante di accensione e spegnimento modificati dell’impianto di climatizzazione dell’edificio utilizzando un algoritmo di calcolo a doppia scala che prende in considerazione la differenza ∆Text fra la temperatura esterna attuale misurata T_ext (o una media degli ultimi valori) e uno o più dei valori della temperatura esterna predittiva T_ext_p prevista nel breve periodo, come mostrato nella Figura 6.
La Figura 6 comprende una scala di accensione posizionata a sinistra relativa al ritardo dell’istante di accensione (rispetto all’istante nominale di accensione) dell’impianto di climatizzazione dell’edificio considerato e comprende una scala di spegnimento posizionata a destra relativa all’anticipo dell’istante di spegnimento (rispetto all’istante nominale di spegnimento) dell’impianto di climatizzazione.
La scala di accensione comprende quattro gradini, ciascuno dei quali è composto dalla seguente coppia di valori:
- differenza di temperatura esterna ∆Text (espressa in gradi centigradi) calcolata come differenza fra la temperatura esterna attuale misurata T_ext dell’edificio e la temperatura esterna predittiva calcolata T_ext_p in un istante dell’intervallo temporale di previsione;
- valore (ad esempio espresso in minuti) del ritardo di accensione dell’impianto di climatizzazione (rispetto al valore nominale dell’istante di accensione) corrispondente alla differenza di temperatura esterna ∆Text.
Pertanto quando l’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteopredittivo 2 rileva un determinato valore ∆Text della differenza di temperatura esterna, l’unità di elaborazione 2-1 genera il segnale di comando S_en avente un valore rappresentativo del ritardo di accensione corrispondente a detto determinato valore ∆Text della differenza di temperatura esterna.
In particolare, i gradini della scala di accensione hanno i seguenti valori:
- primo gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 0,5 °C, ritardo dell’istante di accensione= 15’;
- secondo gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 1 °C, ritardo dell’istante di accensione= 30’;
- terzo gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 1,5 °C, ritardo dell’istante di accensione= 45’;
- quarto gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 2 °C, ritardo dell’istante di accensione= 60’.
E’ possibile osservare che all’aumentare del valore della differenza di temperatura esterna ∆Text, aumenta anche il valore del ritardo dell’istante di accensione dell’impianto di climatizzazione dell’edificio considerato.
Considerando per esempio il secondo gradino della scala di accensione, quando l’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteopredittivo 2 rileva che il valore della differenza di temperatura esterna ∆Text= 1 °C, l’unità di elaborazione 2-1 genera il segnale di comando S_en avente un opportuno valore rappresentativo di un ritardo di accensione dell’impianto di climatizzazione uguale a 30 minuti, ovvero viene posticipato l’avvio dell’impianto di climatizzazione di 30 minuti.
Analogamente, la scala di spegnimento comprende quattro gradini, ciascuno dei quali è composto dalle seguenti coppie di valori:
- primo gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 2 °C, anticipo dell’istante di accensione= 120’;
- secondo gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 1,5 °C, anticipo dell’istante di accensione= 90’;
- terzo gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 1 °C, anticipo dell’istante di accensione= 60’;
- quarto gradino: differenza di temperatura esterna ∆Text= 0,5 °C, anticipo dell’istante di accensione= 30’.
E’ possibile osservare che al diminuire del valore della differenza di temperatura esterna ∆Text, diminuisce anche il valore dell’anticipo dell’istante di accensione dell’impianto di climatizzazione dell’edificio considerato.
Considerando per esempio il terzo gradino della scala di spegnimento, quando l’unità di elaborazione 2-1 dell’apparato meteopredittivo 2 rileva che il valore della differenza di temperatura esterna ∆Text= 1 °C, l’unità di elaborazione 2-1 genera il segnale di comando S_en avente un opportuno valore rappresentativo di un anticipo dell’accensione dell’impianto di climatizzazione uguale a 60 minuti, ovvero viene anticipato l’avvio dell’impianto di riscaldamento di 60 minuti.
Si osservi che l’invenzione è applicabile non solo al controllo degli istanti di accensione/spegnimento di un impianto di climatizzazione di un edificio industriale, pubblico o domestico, ma può essere applicata anche in altri settori, come ad esempio:
- nel settore agricolo: controllo degli istanti di accensione/spegnimento di un impianto di irrigazione di un campo coltivato o di un impianto per il controllo della temperatura di una serra; - nel settore sportivo: controllo degli istanti di accensione/spegnimento di un impianto di irrigazione di un campo da calcio o da golf;
- nel settore ambientale: controllo degli istanti di accensione/spegnimento di un impianto di gestione di aree dipendenti dalle condizioni meteo-climatiche, come giardini urbani, tetti verdi, orti urbani.
Si osservi inoltre che l’invenzione è applicabile non solo al controllo degli istanti di accensione/spegnimento di un impianto di climatizzazione, ma più in generale è applicabile anche all’interno dell’intervallo di funzionamento dell’impianto di climatizzazione in cui è tale da effettuare il by-pass del termostato o cronotermostato già installato.
In altre parole, il valore dell’intervallo temporale di previsione ∆t può essere molto minore di 24 ore, per esempio dell’ordine del minuto.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (2) meteo-predittivo per il controllo di un impianto di climatizzazione, l’apparato comprendente un sensore di dati meteoclimatici associati ad un edificio, una unità di elaborazione (2-1) ed un ricetrasmettitore di segnali (2-4), in cui: - il ricetrasmettitore di segnali (2-4) è configurato per trasmettere, ad un dispositivo di previsioni meteo (4) attraverso una rete di telecomunicazioni (5), un valore attuale misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio; - il ricetrasmettitore di segnali (2-4) è configurato per ricevere, dal dispositivo di previsioni meteo (4) attraverso la rete di telecomunicazioni (5), una pluralità di dati meteo predittivi associati all’edificio in un intervallo temporale di previsione a partire dall’istante attuale, in cui detta pluralità di dati meteo predittivi sono calcolati in funzione del valore attuale misurato dei dati meteo-climatici ricevuti associati all’edificio ed in funzione di previsioni meteorologiche associate all’edificio nell’intervallo temporale di previsione; - l’unità di elaborazione (2-1) è configurata per: • calcolare una variazione di un istante nominale di accensione dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione del valore di almeno parte della pluralità dei dati meteo predittivi calcolati ricevuti; • calcolare un istante di accensione modificato in funzione del valore dell’istante nominale di accensione e del valore di detta variazione dell’istante nominale di accensione; • verificare se l’istante attuale è uguale all’istante di accensione modificato; • nel caso in cui l’istante attuale sia uguale all’istante di accensione modificato, generare un segnale di comando (S_en) avente un valore rappresentativo dell’accensione dell’impianto di climatizzazione; • nel caso in cui l’istante attuale sia diverso dall’istante di accensione modificato, ripetere il calcolo della variazione dell’istante nominale di accensione, il calcolo dell’istante di accensione modificato e detta verifica fino a quando l’istante attuale non è uguale ad un ulteriore istante di accensione modificato, generando il segnale di comando quando l’istante attuale è uguale all’ulteriore istante di accensione modificato.
  2. 2. Apparato meteo-predittivo secondo la rivendicazione 1, in cui l’unità di elaborazione (2-1) è ulteriormente configurata per: • calcolare una variazione di un istante nominale di spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione del valore di almeno parte della pluralità dei dati meteo predittivi, calcolati e ricevuti,; • calcolare un istante di spegnimento modificato in funzione del valore dell’istante nominale di spegnimento e del valore di detta variazione dell’istante nominale di spegnimento; • verificare se l’istante attuale è uguale all’istante di spegnimento modificato; • nel caso in cui l’istante attuale sia uguale all’istante di spegnimento modificato, generare un segnale di comando (S_en) avente un valore rappresentativo dello spegnimento dell’impianto di climatizzazione; • nel caso in cui l’istante attuale sia diverso dall’istante di spegnimento modificato, ripetere il calcolo della variazione dell’istante nominale di spegnimento, il calcolo dell’istante di spegnimento modificato e detta verifica fino a quando l’istante attuale non è uguale ad un ulteriore istante di spegnimento modificato, generando il segnale di comando quando l’istante attuale è uguale all’ulteriore istante di spegnimento modificato.
  3. 3. Apparato meteo-predittivo secondo la rivendicazione 2, in cui l’unità di elaborazione è configurata per calcolare la variazione dell’istante di accensione e la variazione dell’istante di spegnimento per mezzo di un algoritmo a doppia scala, in cui a parità di valore dei dati meteo-climatici attuali e della pluralità dei dati meteo predittivi calcolati, detta variazione calcolata dell’istante nominale di accensione è diversa da detta variazione calcolata dell’istante nominale di spegnimento.
  4. 4. Apparato meteo-predittivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui l’unità di elaborazione è configurata per: - calcolare la variazione dell’istante nominale di accensione in funzione di una pluralità di valori dei dati meteo predittivi ad istanti precedenti e successivi all’istante nominale di accensione; - calcolare la variazione dell’istante nominale di spegnimento in funzione di una pluralità di valori dei dati meteo predittivi ad istanti precedenti e successivi all’istante nominale di spegnimento.
  5. 5. Apparato meteo-predittivo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui: - i dati meteo-climatici attuali sono la temperatura rilevata esterna dell’edificio; - i dati meteo predittivi associati all’edificio sono la temperatura esterna dell’edificio prevista con un periodo avente un valore compreso fra 10 minuto e 1 ora a partire dall’istante attuale per il periodo di previsione avente un valore compreso fra 24 ore e 48 ore.
  6. 6. Sistema (1) meteo-predittivo per il controllo di un impianto di climatizzazione, il sistema comprendente: - l’apparato meteo-predittivo (2) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni; - un dispositivo (4) di previsioni meteo comprendente una unità di elaborazione (4-1) ed un ricetrasmettitore di segnali (4-2); - una rete di telecomunicazioni (5) configurata per collegare fra di loro l’apparato meteo-predittivo (2) ed il dispositivo di previsioni meteo (4); - un interruttore (7) configurato per abilitare o disabilitare una alimentazione elettrica all’impianto di climatizzazione in funzione di un segnale di comando (S_en); in cui: - il ricetrasmettitore di segnali (4-2) del dispositivo di previsioni meteo (4) è configurato per ricevere il valore attuale misurato dei dati climatici associati all’edificio e per trasmettere la pluralità di dati meteo predittivi associati all’edificio in un intervallo temporale di previsione a partire dall’istante attuale; - l’unità di elaborazione (4-1) del dispositivo di previsioni meteo (4) è configurata per calcolare detta pluralità di dati climatici predittivi in funzione del valore attuale misurato dei dati meteo-climatici ricevuti associati all’edificio ed in funzione delle previsioni meteorologiche associate all’edificio nell’intervallo temporale di previsione; - l’unità di elaborazione (2-1) dell’apparato meteo-predittivo (2) è ulteriormente configurata per: • generare il segnale di comando (S_en) rappresentativo di un valore che chiude l’interruttore in modo da alimentare l’impianto di climatizzazione, quando l’istante attuale è uguale all’istante di accensione modificato; • generare il segnale di comando (S_en) rappresentativo di un valore che apre l’interruttore in modo da interrompere l’alimentazione all’impianto di climatizzazione, quando l’istante attuale è diverso dall’istante di accensione modificato.
  7. 7. Sistema meteo-predittivo (1) secondo la rivendicazione 6, in cui l’unità di elaborazione (2-1) dell’apparato meteo-predittivo (2) è ulteriormente configurata per: • generare il segnale di comando (S_en) rappresentativo di un valore che apre l’interruttore in modo da interrompere l’alimentazione all’impianto di climatizzazione, quando l’istante attuale è uguale all’istante di spegnimento modificato; • generare il segnale di comando (S_en) rappresentativo di un valore che chiude l’interruttore in modo alimentare all’impianto di climatizzazione, quando l’istante attuale è diverso dall’istante di spegnimento modificato.
  8. 8. Metodo per il controllo meteo-predittivo di un impianto di climatizzazione, comprendente i passi di: a) acquisire (102), ad un apparato meteo-predittivo (2), un valore attuale misurato di dati meteo-climatici associati ad un edificio; b) trasmettere (103), dall’apparato meteo-predittivo (2) ad un dispositivo di previsioni meteo (4) attraverso una rete di telecomunicazioni (5), il valore misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio; c) ricevere (105), al dispositivo di previsioni meteo (4), il valore misurato dei dati meteo-climatici associati all’edificio; d) calcolare (106) al dispositivo di previsioni meteo (4), in funzione del valore misurato dei dati meteo-climatici ricevuti associati all’edificio e di previsioni meteorologiche associate all’edificio in un intervallo temporale di previsione a partire dall’istante attuale, una pluralità di dati meteo predittivi associati all’edificio in almeno parte di detto intervallo temporale di previsione; e) trasmettere (107), dal dispositivo di previsioni meteo (4) all’apparato meteo-predittivo (2) attraverso la rete di telecomunicazioni (5), la pluralità dei dati meteo predittivi calcolati associati all’edificio nell’intervallo temporale di previsione; f) ricevere (109), all’apparato meteo-predittivo 2, la pluralità dei dati meteo predittivi calcolati associati all’edificio; g) calcolare (110), all’apparato meteo-predittivo (2), una variazione di un istante nominale di accensione dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione del valore di almeno parte della pluralità dei dati meteo predittivi calcolati ricevuti; h) calcolare (110a), all’apparato meteo-predittivo (2), un istante di accensione modificato in funzione del valore dell’istante nominale di accensione e del valore di detta variazione dell’istante nominale di accensione; i) verificare (111) se l’istante attuale è uguale all’istante di accensione modificato; j) nel caso in cui l’istante attuale sia uguale all’istante di accensione modificato, accendere l’impianto di climatizzazione; k) nel caso in cui l’istante attuale non sia uguale all’istante di accensione calcolato, ripetere i passi a)- i) calcolando almeno una ulteriore pluralità di dati climatici predittivi in almeno parte di un ulteriore intervallo temporale di previsione e ricalcolando almeno una ulteriore variazione dell’istante nominale di accensione ed un corrispondente ulteriore valore dell’istante di accensione modificato, fino a quando l’istante attuale non è uguale all’ulteriore istante di accensione modificato.
  9. 9. Metodo di controllo secondo la rivendicazione 8, comprendente ulteriormente, dopo i passi a)-f), i passi di: g1) calcolare (110), all’apparato meteo-predittivo (2), una variazione di un istante nominale di spegnimento dell’impianto di climatizzazione dell’edificio, in funzione del valore di almeno parte della pluralità dei dati meteo predittivi calcolati ricevuti; h1) calcolare (110a), all’apparato meteo-predittivo (2), un istante di spegnimento modificato in funzione del valore dell’istante nominale di spegnimento e del valore di detta variazione dell’istante nominale di spegnimento; i1) verificare (111) se l’istante attuale è uguale all’istante di spegnimento modificato; j1) nel caso in cui l’istante attuale sia uguale all’istante di spegnimento modificato, spegnere l’impianto di climatizzazione; k1) nel caso in cui l’istante attuale non sia uguale all’istante di spegnimento modificato, ripetere i passi a)- i1) calcolando almeno una ulteriore pluralità di dati climatici predittivi in in almeno parte di un ulteriore intervallo temporale di previsione e ricalcolando almeno una ulteriore variazione dell’istante nominale di spegnimento ed un corrispondente ulteriore valore dell’istante di spegnimento modificato, fino a quando l’istante attuale non è uguale all’ulteriore istante di spegnimento modificato.
  10. 10. Programma per elaboratore elettronico comprendente porzioni di codice software atto ad eseguire i passi d), g)-k) e g1)-k1) del metodo secondo le rivendicazioni 8-9, quando detto programma è eseguito su almeno un elaboratore elettronico.
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