Sistemi di misurazione Audit Energetico

Gli strumenti di misura dell’energia elettrica e la certificazione MID

Per poter misurare l’energia elettrica consumata da una macchina, un negozio od un impianto, dobbiamo misurare la corrente assorbita e la tensione. Moltiplicando la tensione per la corrente avremo un valore che indica la Potenza, questa integrata nel tempo si chiama Energia.

Gli strumenti che misurano Correnti, Tensioni, Potenze ed Energia si chiamano Contatori di Energia o Energy meter, se invece, oltre alle semplici misure di Energia sono disponibili più parametri, tipo il Fattore di Potenza, lo sfasamento, le potenze reattive, apparenti, i valori medi, i picchi ed altri parametri della rete, si parla di Analizzatori di Rete o Network Analyzer.

Ve ne sono di svariati tipi e modelli a seconda dell’applicazione ed utilizzo, la prima distinzione è tra le versioni monofase (singolo circuito di misura) o trifase ( tre correnti e tre tensioni più il Neutro).

Una seconda distinzione è quella sul tipo di montaggio, da pannello (tipicamente 96×96 o 72×72), per aver una maggiore visibilità dei dati rispetto ad un display tradizionale, che prevede l’installazione sul frontale di un quadro elettrico, oppure da barra din (dimensioni da un modulo din a sei moduli), in questo caso lo strumento è installato all’interno del quadro elettrico.

strumenti di misura energia elettrica

Nelle versioni a barra DIN abbiamo la possibilità di leggere i parametri misurati a display oppure si utilizzano degli strumenti privi di display detti trasmettitori, tipicamente per sfruttare ingombri minori, con l’invio delle informazioni via seriale RS485 Modbus RTU oppure su Ethernet (Modbus TCP/IP).

Un ulteriore elemento di distinzione tra gli strumenti di misura dell’Energia elettrica è il modo con il quale vengono misurate le Correnti, si può fare una misura della corrente collegando direttamente il carico all’ingresso dello strumento (inserzione diretta) oppure tramite l’utilizzo di trasformatori amperometrici esterni. L’inserzione diretta è molto diffusa nei circuiti monofase in virtù delle basse correnti da misurare, nei circuiti trifase solitamente si può usare questa connessione fino ai 65 A /100 A per fase. Per valori superiori è indispensabile sfruttare i trasformatori amperometrici esterni che riducono il valore di corrente ai più gestibili 1 o 5 A oppure con un secondario a 333mV.

Lo strumento di misura è alla base di ogni attività di profilazione energetica dell’abitazione, dell’impianto o della macchina, la raccolta del dato passa attraverso dei Controllori, Datalogger o PLC che spediscono il dato ad un sistema di elaborazione esterno (portale) tipicamente su cloud, che farà le analisi ed individuerà le zone critiche per poter intervenire con le attività di efficientamento.

Strumento di misura —> Datalogger / PLC / Controllore —> Portale elaborazione dati

Questa è la strada da seguire per poter determinare gli interventi e pianificare gli obiettivi di efficientamento.

La certificazione MID nelle misure di Energia Elettrica

La strumentazione di misura dell’energia elettrica è disponibile in diverse versioni, monofase o trifase, in esecuzione da pannello o da barra din, con o senza display, ad inserzione diretta o tramite trasformatori amperometrici. Tante variabili costruttive e funzionali che possono mettere in difficoltà chi deve poi confrontare i dati e standardizzare un metro di valutazione. Per tali motivi è nata la certificazione MID.

L’intento di questa direttiva è quello di armonizzare, tra i diversi Stati membri, gli aspetti metrologici: nessun mercato può funzionare correttamente senza un’unità di misura condivisa.

MID significa Measurement Instruments Directive (direttiva sugli strumenti di misura). Questa direttiva è stata approvata dall’Unione Europea nel 2004, ma non è stata applicata fino alla Direttiva 2014/32/UE sull’armonizzazione della legislazione degli stati membri relative alla messa a disposizione sul mercato degli strumenti di misura.

Recepita a livello nazionale con il D.Lgs. 22/2007 è una delle direttive di nuovo approccio adottata dalla comunità europea. Obiettivo di questo approccio è la definizione di regole tecniche condivise e comuni, che consentono agli strumenti di muoversi liberamente all’interno della comunità.

E’ importante sottolineare che la direttiva è relativa esclusivamente alle fasi di progettazione e produzione degli strumenti di misura.

Applicata al settore delle misure Elettriche, definisce alcuni requisiti essenziali, oltre alla marchiatura CE, tra i quali la presenza del display, la protezione dei morsetti (coperchio), luscita impulsiva S0 (un impulso ogni xxx kW), la presenza di un numero seriale e dellanno di produzione

Una caratteristica importante degli Energy meter certificati MID è nella parte Firmware, ovvero nel suo “motore”, la parte che esegue la misura deve essere protetta dalla parte di configurazione e comunicazione. Questa protezione deve impedire la manomissione del dato di misura dellEnergia misurata. Per tale motivo la strumentazione certificata MID viene utilizzata nella maggior parte dei paesi europei come vero e proprio misuratore fiscale per la fatturazione dei consumi elettrici.

In Italia il MID non può eseguire questa funzione in quanto è riservata all’UTF (Ufficio Tecnico Finanza). La certificazione UTF parte comunque dallo strumento certificato MID.

E’ prevista da parte dell’ente certificatore una verifica periodica dei processi produttivi del costruttore, viene richiesto la conservazione dei registri di produzione e di taratura dei singoli strumenti.

E’ interessante constatare che non si parla mai di PRECISIONI o ACCURATEZZA di misura, bensì solo di STANDARD comuni a livello di progettazione e costruzione.

Quali strumenti certificati MID sono disponibili sul mercato?

Le versioni sono:

  • MONOFASE con inserzione diretta a 45 A o 100 A
  • TRIFASE con inserzione diretta fino a 100 A oppure con TA esterni
  • TRIFASE in esecuzione da pannello 96×96 con TA esterni

Per fare in modo che le misure non siano manomettibili, nel caso di strumenti che utilizzano i trasformatori amperometrici esterni, in fase di configurazione dello strumento è possibile inserire solo una volta il rapporto di trasformazione dei TA (per esempio 100 A primario/ 5 A secondario).

Per la loro natura di prodotti tracciati e verificati secondo degli standard comuni, questa tipologia di strumenti sono preferiti dalle ESCo (Energy Service Company) nei progetti di efficienza energetica per il rilascio dei TEE (Titoli Efficienza Energetica) che comportano un riconoscimento economico da parte del Gestore dei Mercati Energetici S.p.A (Ente Pubblico).

Ad oggi la certificazione MID è disponibile solo per le misure elettriche di tipo AC (Alternata), è in fase di rilascio la direttiva per le misure in DC (Continua) che tanto interessano per il mercato delle Colonnine di ricarica delle Autovetture elettriche.