Dopo il secondo posto alla manifestazione di robotica ROMECUP 2017, l'Istituto scolastico I.I.S "G. Marconi" di Nocera Inferiore (SA) ha conseguito il primo posto nel concorso proposto dall'azienda multinazionale STMicroelectronics "Progetta con STM32 Open Development Environment" per la categoria “Sud Italia e isole”.
Il team composto dagli allievi Luigi Nacchia, Daniele Viscardi, Gianluca Canzolino E Gennaro Russo, coordinati dai proff. G. Amato e G. D'Ambrosio, coadiuvati dai proff. Iannone P. e Crispino G., ha presentato “Energy Saving School“, progetto per la gestione e il controllo del livello di illuminazione di aule scolastiche, in modo da ottenere condizioni ottimali di comfort visivo, riducendo gli sprechi energetici.
IL PROGETTO. Per tale scopo è stato previsto il monitoraggio continuo dell'intensità luminosa nell'ambiente in modo da dimmerare il flusso luminoso emesso dalle sorgenti di illuminazione in base all’effettiva disponibilità di luce naturale all'interno e quindi garantire un adeguato confort visivo.
La predisposizione dei corpi illuminanti è organizzata su tre gruppi ciascuno disposto nella direzione longitudinale dell'aula e su tre file parallele in modo da permettere la loro gestione separata automatica o manuale. In quest’ultimo caso non è prevista la gestione separata ma esclusivamente l’accensione e lo spegnimento di tutti i corpi illuminanti.
Il sistema è costituito da un data logger/controller realizzato su piattaforma STM32 della STMicroelectronic (in particolare la scheda Nucleo F401RE) ed è dotato di un adeguato numero di fotosensori (tre per ciascuna fila di luci) che consentono una corretta e precisa rilevazione del livello di illuminazione nelle tre aree (aree sottostanti le file di luci) in cui è stata suddivisa, a seguito di un’attenta analisi illuminotecnica, e consequenzialmente di accendere e dimmerare automaticamente gli apparecchi illuminanti, per gruppi, in base alla disponibilità di luce naturale in ambiente e di sei sensore di presenza (PIR) che consentono di effettuare automaticamente lo spegnimento dell'impianto nel caso l'aula risulti vuota. Inoltre il sistema è equipaggiato con un sensore di temperatura ed umidità per monitorare parametri di confort termico.
Ciascun data logger di aula, equipaggiato con scheda WiFi NUCLEO-IDW01M1, è collegato, attraverso l’infrastruttura di rete dell’istituto, ad una centrale di controllo di edificio basata su un Netbook che funge da server di data analysis e di configurazione dinamica dei data logger/controller.
Da un’indagine svolta, è emerso che l'illuminazione artificiale è, negli edifici non residenziali, una delle voci maggiori di consumo di energia elettrica, che costituisce circa il 20-30% del carico totale di energia dell'edificio. Molti studi hanno rivelato che un controllo dettagliato dell'illuminazione può ridurre la domanda energetica in edifici non residenziali sfruttando luce naturale in modo più efficace.
Tra gli edifici non residenziali, particolare attenzione deve essere riservata alle scuole non solo per ottimizzare i consumi elettrici ma anche perché il livello di illuminazione in classe può essere importante per l'apprendimento degli alunni. Infatti da studi effettuati è emerso che esiste un nesso causale tra illuminamento e processo di apprendimento.
Quindi l’uso di sistemi completamente o parzialmente automatici per il controllo e l’integrazione dell’illuminazione artificiale e naturale nelle scuole può contribuire alla determinazione di alcuni vantaggi quali:
- l’incremento del comfort visivo e del comfort termico all’interno degli ambienti;
- l’ottenimento di un risparmio energetico dovuto ad un minor consumo di energia elettrica per gli apparecchi di illuminazione.
