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mar 14, 2024

L’incredibile sistema di Controllo Termico realizzato per il Primo Parco Acquatico Perenne del Sud America

Il Parco Acquamotion, situato nella città di Gramado, nello stato di Rio Grande do Sul, è il più recente parco del Gruppo dei Parchi di Gramado.
Gramado si trova nella regione della Serra Gaucha, le alture montuose del sud del Brasile che si sono trasformate in una popolare destinazione turistica con rinomati ristoranti, hotel e centri termali.

La sua idoneità per un parco a tema acquatico di livello mondiale è stata potenziata dalla vicinanza delle acque termali delle riserve dell'Acquifero Guarani. I progettisti del parco hanno capito di poter sfruttare la sorgente termale che passa sotto il suolo della Serra Gaucha. Estraendo direttamente le acque dalla sorgente calda situata a 891 metri sotto il parco, potevano mantenere temperature delle piscine di circa 36°C. Inoltre, con questa fonte di energia geotermica, un parco al coperto sarebbe stato in grado di funzionare efficientemente durante le quattro stagioni dell'anno.

La grande sfida che rimaneva era come mantenere temperature interne e livelli di umidità sicuri e confortevoli per i visitatori.

Sfida

Per realizzare il sistema di energia geotermica per il parco di 4,9 ettari, il Gruppo dei Parchi di Gramado ha presentato la sfida a MP Automação, leader regionale nell'automazione industriale e nel design ed integrazione di sistemi HVAC-R. Per l'esperienza nel sistema di gestione degli edifici (BMS), MP ha cercato il partner di Tridium Niagara, Mercato BAS Supply. Il team del progetto ha determinato gli obiettivi principali per questo ambizioso sistema di controllo:

  • Controllo preciso della temperatura e dell'umidità su tutte le zone del parco, particolarmente rigoroso dopo il Covid 19
  • Rapporto di efficienza ottimale per l'uso dell'energia termica ed elettrica
  • Funzionamento ininterrotto del sistema di controllo


Il sistema di controllo automatizzato doveva avere una configurazione ridondante e ad alta disponibilità in modo che gli operatori avessero visibilità sulla capacità dell'attrezzatura e su eventuali anomalie in tempo reale, per agire quando necessario. Non poteva esserci interruzione del condizionamento dell'aria e del controllo dell'umidità 24 ore su 24, 7 giorni su 7.



Il design dell'HVAC prevedeva 21 unità di trattamento dell'aria (AHU) per controllare temperatura e umidità delle varie aree climatizzate. Gli AHU confezionati sono stati specificati per includere scatole di miscelazione per l'utilizzo entalpico, capaci di rinnovare costantemente l'aria respirata dagli occupanti del parco senza spreco di energia termica dell'aria trattata. Inoltre, sono stati aggiunti 24 ventilconvettori cassette idronici e nove chiller per condizionare ulteriormente l'aria. Quattro dei chiller hanno la capacità di inversione di ciclo (acqua calda e fredda), e gli altri cinque chiller possono funzionare come pompe di calore in situazioni in cui la domanda termica è molto alta. Il sistema include anche tre scaldabagni alimentati a gas naturale.

Soluzione

MP Automação ha utilizzato la linea Climate PRO di Mercato per il controllo dell'attrezzatura, che ha consentito una personalizzazione completa della logica di automazione. Il team tecnico ha programmato tutte le routine necessarie per monitorare e gestire le varie applicazioni che fanno funzionare le pompe, i chiller, le caldaie, le unità di trattamento dell'aria e i ventilatori di scarico del parco. Per integrare completamente l'attrezzatura controllata, il team del progetto ha fatto affidamento su più protocolli di comunicazione come Modbus RTU, Bacnet IP, Bacnet MSTP e Carrier CCN su supporti fisici RS-485 ed Ethernet.


Il software BMS PowerB basato sul framework Niagara di Mercato ha consentito lo sviluppo personalizzato di schermate e grafici delle prestazioni per l'interfaccia utente. Il software supervisore PowerB è inoltre in grado di monitorare lo stato della comunicazione di rete di tutti i PLC appartenenti al sistema di automazione. Ad esempio, i chiller sono monitorati dal BMS attraverso un gateway che effettua la conversione dal protocollo Carrier CCN al protocollo Bacnet MSTP. In questo modo è possibile integrare l'intero sistema.

Da questa console centrale, il team di manutenzione del parco può monitorare i parametri desiderati (ad esempio, posizione delle macchine nell'impianto, temperatura, umidità, ecc.) e visualizzare registri di allarme e di avviso. Possono visionare il comportamento dell'intero sistema e agire quando necessario. Possono essere agili e assertivi nell'affrontare eventuali guasti, riducendo significativamente il rischio di downtime dell'attrezzatura e la possibilità di compromettere il comfort termico del parco.

Risultati

Il sistema di automazione ha registrato, fino ad oggi, un grande successo. Nel suo ruolo di massimizzare lo scambio termico dalle sorgenti termali naturali, ha risparmiato notevolmente in energia elettrica per ogni mese di funzionamento. I dati raccolti sono visualizzati graficamente in tempo reale, dimostrando costantemente la variazione rispetto ai parametri richiesti dal BAS, garantendo il mantenimento di un comfort ininterrotto in tutte le aree interne. L'uso del software Niagara Supervisor è stato fondamentale nella gestione del sistema con sicurezza, affidabilità e precisione, evitando ore lavorative spese in risoluzione di problemi e manutenzione non necessaria.

Progetto esecutivo

Tipo di Progetto: Gestione dell'Energia e del Comfort per una struttura alimentata da una fonte di calore geotermica

Cliente: Gramado Parks Group

Proprietà: Ospitalità/Intrattenimento:

  • Primo parco acquatico nelle Americhe del Sud ad avere acqua riscaldata al chiuso.
  • 7 piscine a tema distintamente fornite di acqua a oltre 36°C da un acquifero sotterraneo profondo.

Area del Progetto: 48.950 metri quadrati (4,9 ettari)

Ambito del Progetto: I servizi gestiti tramite Niagara includono la pompa geotermica, il condizionamento dell'aria e il controllo dell'umidità.

Partner Niagara: MP Automação e Mercato BAS Supply

Tecnologie Chiave: La linea di controller Climate PRO di Mercato con il suo BMS PowerB, una piattaforma basata sul framework Niagara per l'integrazione e la normalizzazione dei dati attraverso diversi protocolli.

Date: Il parco è stato inaugurato nel luglio 2021.

Il sistema di controllo centrale del Parco Acquamotion, basato sul framework Niagara, raccoglie dati dalla pompa geotermica che estrae acqua riscaldata dalle riserve dell'Acquifero Guarani sottostante. Il BMS presenta questi dati nel contesto dei dati operativi in tempo reale del sistema HVAC del parco, composto da 21 unità di trattamento dell'aria, 24 ventilconvettori cassette idronici, 9 impianti di refrigerazione e 3 caldaie a gas naturale.

Tutto questo equipaggiamento lavora come un sistema per mantenere il comfort ottimale dei visitatori durante le quattro stagioni dell'anno.

Attraverso un'interfaccia utente personalizzata, il personale del parco ha visibilità sulle temperature all'interno dei sette bacini a tema distinti del parco, così come sulla temperatura e sull'umidità ambiente in tutto il territorio di 48.950 metri quadrati del parco.

Informazioni su MP Automação 

MP Automação ha un'ampia esperienza nello sviluppo di progetti di automazione completi, dall'installazione di semplici quadri elettrici all'automazione di linee di produzione, per clienti nei settori automobilistico avanzato, manifatturiero, di confezionamento, di trasformazione alimentare e altri settori in Brasile.

Informazioni su Tridium

Tridium è un'azienda globale con importanti collaborazioni con aziende leader nei settori dei servizi energetici, dell'automazione degli edifici e della gestione dei dati. Commercializza i suoi prodotti a una vasta gamma di produttori di controlli, produttori di attrezzature HVAC e una rete di integratori di sistemi Tridium.


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