L’ottimizzazione delle temperature interne si farà con l’AI

viboo, un’azienda spin-off del Settore dei Politecnici Federali, ha sviluppato un algoritmo di autoapprendimento per il controllo del clima interno delle abitazioni e degli uffici.
Ciò permette un raffreddamento o un riscaldamento predittivo degli edifici, risparmiando così circa un terzo dell’energia.
Dopo gli esperimenti di successo al NEST, la costruzione per la ricerca e l’innovazione dell’EMPA (Laboratorio Federale Svizzero per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali) e dell’EAWAG (Istituto Federale Svizzero di Scienza e Tecnologia dell’Acqua), i primi progetti pilota vengono ora realizzati con partner industriali.
I termostati convenzionali, che oggi sono comuni in molti fabbricati residenziali, reagiscono soltanto quando la temperatura scende al di sotto sotto o sale al di sopra di una certa soglia.
La reazione è quindi sempre troppo tardiva e troppo severa, poiché la temperatura desiderata deve essere nuovamente raggiunta il più velocemente possibile.
Si tratta di una soluzione che costa molta energia e, in definitiva, parecchio denaro. La soluzione è quella di un termostato che “guarda avanti” e che regola la temperatura ambiente con lungimiranza e, in un certo qual modo, con autonomo senso critico.

Il consumo del parco auto svizzero si calcola grazie all’AI

Guardare avanti (e raccogliere dati) per aumentare l’efficienza

Una spin-off fondata da ricercatori dell’Urban Energy Systems Lab dell’EMPA e dell’Automatic Control Lab del Politecnico di Zurigo sta effettivamente rendendo possibile questo sguardo al futuro. L’azienda si chiama viboo, acronimo in caratteri minuscoli che sta per “Viable Intelligent Building Operation Optimization“, e i suoi fondatori hanno lavorato in laboratori leader mondiali nei settori dei sistemi energetici degli edifici, del controllo automatizzato e dell’apprendimento automatico ad Aquisgrana, Berkeley e Zurigo
Nel corso della loro ricerca presso il Laboratorio Federale Svizzero per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali, i fondatori Felix Bünning e Benjamin Huber hanno sviluppato un algoritmo che controlla i fabbricati in modo predittivo.
In modo sorprendente, i dati di un determinato stabile raccolti nell’arco di tempo di due sole settimane, come le posizioni delle valvole e le misurazioni della temperatura ambientale, sono necessari per creare un modello dell’infrastruttura ad uso residenziale o commerciale.
In combinazione con le previsioni della temperatura esterna locale e della radiazione solare globale, l’algoritmo calcola autonomamente fino a dodici ore in anticipo l’input energetico ideale per il riscaldamento o il raffreddamento dell’edificio.
Questo elimina le improvvise operazioni di controllo reattivo, consumando così alla fine molta meno energia.

Circuiti stampati di gommalacca a salvaguardia dell’ambiente

“Un risparmio energetico stimabile tra il 26 e il 49 per cento…”

“Il potenziale è enorme. I nostri esperimenti al NEST hanno dimostrato che questo approccio può raggiungere un risparmio energetico tra il 26 e il 49 per cento”, spiega Felix Bünning.
NEST (acronimo Next Evolution in Sustainable Building Technologies) è il primo edificio modulare al mondo per la ricerca e l’innovazione che ha lo scopo di accelerare il processo di modernizzazione nel settore dell’edilizia. L’edificio è di proprietà dell’EMPA e dell’EAWAG e si trova nel campus a Dübendorf, a una mezzora di minuti da Zurigo.
I ricercatori hanno utilizzato il fabbricato zurighese per testare e ottimizzare ulteriormente l’algoritmo in un ambiente reale.
I test sul campo hanno generato l’interesse dell’industria, e i ricercatori hanno capito che dovevano portare il loro algoritmo dal chiuso dei laboratori al mercato. La motivazione dei due scienziati elvetici non è finanziaria, bensì piuttosto sociale.
“Un’enorme quantità di energia viene utilizzata in tutto il mondo per il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici. Questo è uno dei motivi per cui il settore dell’edilizia rappresenta una grande quota delle emissioni globali di CO2. Con il nostro algoritmo, vogliamo aiutare il maggior numero possibile di famiglie a risparmiare energia e dare così il nostro contributo alla riduzione di queste emissioni”, continua l’interlocutore.
Una prima iniziativa di finanziamento ha già riconosciuto il potenziale di questa idea. Nel novembre 2021, Venture Kick ha assegnato a viboo una sovvenzione di 40.000 franchi svizzeri.
Inoltre, Felix Bünning è sostenuto da una borsa di studio BRIDGE Proof-of-Concept del Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica (FNS) e da Innosuisse, l’Agenzia Svizzera per la Promozione dell’Innovazione.

Se in Svizzera l’imballo dei vegetali è il vegetale stesso

Un “progetto” pilota viboo-Danfoss per il controllo intelligente

“Attualmente ci stiamo concentrando sui produttori di termostati per edifici residenziali. Molte di queste aziende hanno già termostati intelligenti nel loro portafoglio. Noi integriamo il nostro algoritmo ‘all’interno dei loro software’, utilizzando una soluzione basata sul cloud”, spiega Felix Bünning.
Un primo partner è il produttore internazionale di termostati Danfoss. Insieme all’azienda scandinava, viboo sta ora implementando il primo progetto pilota in un edificio convenzionale.
Danfoss è una multinazionale danese nata nel 1933 a Nordborg, nello Jutland meridionale. Produce prodotti refrigeranti per alimenti, l’aria condizionata, il riscaldamento di edifici, il controllo di motori elettrici, i compressori di gas, e gli azionamenti a frequenza variabile.
In questo progetto, i termostati convenzionali nello stabile amministrativo del Laboratorio Federale Svizzero per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali vengono sostituiti da termostati intelligenti, sui quali viene eseguito l’algoritmo di viboo.
Sulla base dei dati climatici interni, il procedimento sistematico di calcolo creerà prima un modello dell’edificio. Poi, prenderà il controllo dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento per un periodo di quattro mesi.
La domanda centrale è: con quale efficienza l’algoritmo regola le temperature interne rispetto a una soluzione standard? La risposta a tale quesito fornirà informazioni sul potenziale del nuovo sistema per i fabbricati più vecchi.
Oltre al progetto pilota, viboo sta già parlando con altri partner industriali per esplorare ulteriori potenziali applicazioni.
La spin-off, per esempio, integrerà l’algoritmo direttamente nel sistema di automazione degli edifici in un nuovo immobile a Zurigo e ottimizzerà così il controllo del riscaldamento e del raffreddamento in questo edificio per uffici.

C’è un drone che si “arrampica” sugli alberi per proteggerli