L’azienda di riscaldamento urbano utilizza sensori IoT su larga scala per rilevare perdite d’acqua nella sua rete di riscaldamento. Un’applicazione ancora poco diffusa nell’IoT ma che sta comunque dimostrando il suo valore.
La rete di riscaldamento è vista come uno strumento chiave nella transizione energetica delle città. Il corretto funzionamento di questi sistemi di riscaldamento centralizzato sotterraneo su scala di quartiere o di città rappresenta quindi un’applicazione già pronta per l’IoT. Ciò è dimostrato in particolare dal progetto della società intercomunale di riscaldamento dell’area metropolitana di Grenoble (CCIAG), che gestisce la seconda rete di riscaldamento più grande della Francia. Quest’ultima installerà più di 500 sensori lungo i suoi 178,3 km di tubi distribuiti sotto le strade pubbliche di sette comuni dell’area metropolitana per rilevare perdite d’acqua. Verranno monitorate anche quasi 1.400 sottostazioni. “Le tubazioni sono vecchie e il numero delle perdite aumenta. Disponiamo di 3.000 punti di ispezione per individuarle, per aggirarle ci vogliono dalle tre alle quattro settimane”, riconosce Sébastien Blanchoz, capo della Divisione Operazioni e Distribuzione della CCIAG.
Questa ricerca di perdite non è una preoccupazione recente per l’azienda di riscaldamento, che collega alla sua rete più di 100.000 abitazioni equivalenti, ovvero un terzo della popolazione della metropoli. I primi test sono stati effettuati nel 2012. «Abbiamo sperimentato numerosi prototipi ma non erano perfetti. Uno dei sensori proposti, ad esempio, era sigillato e non ci permetteva di cambiare le batterie», spiega Sébastien Blanchoz. Gli esperimenti quindi non furono mai portati a termine. Una nuova perdita sulla rete nel 2023, causando una perdita di 200 metri cubi d’acqua al giorno, ha portato la CCIAG a lanciare un nuovo bando di gara e ad affrontare di petto il problema.
25 sensori testati in POC
“Era necessaria una soluzione robusta per operare in un ambiente ostile con acqua calda pressurizzata”
Il produttore di IoT Atim e l’editore di software ERP Imagina si sono aggiudicati il progetto. Atim ha progettato sensori che comunicano sulla rete Sigfox e ha ottimizzato la qualità del segnale utilizzando le antenne del distributore EBDS. “Avevamo bisogno di una soluzione robusta per operare in un ambiente ostile con acqua calda pressurizzata, che funzioni senza batterie, senza alimentazione elettrica per poter essere immersa e con una durata di vita di oltre dieci anni”, elenca Francis Raimbert, fondatore e amministratore delegato dell’Atim. È stato appena completato un POC per elaborare i risultati con 25 sensori, di cui 6 sensori di temperatura subacquei, che identificano una perdita di rete dovuta all’arrivo di acqua calda dai tubi nella falda freatica. Sulla piattaforma di supervisione Imagina, che ne gestisce il funzionamento e la manutenzione, i sensori sono geolocalizzati su una mappa e inviano allarmi quando rilevano rischi di perdite.
La sfida principale per Atim ha riguardato l’analisi dei dati: “Abbiamo definito come distinguere l’acqua piovana da quella di una perdita”, chiarisce Francis Raimbert. Da parte sua, la CCIAG ha testato l’affidabilità della soluzione iniettando vapore nella rete termica per controllare la reazione dei sensori e la loro resistenza. Allo stesso tempo, le sonde di temperatura LoRaWAN sono state implementate nelle case riscaldate. “La distribuzione del calore all’interno degli edifici è un altro motivo di preoccupazione”, osserva Olivier Hersent, fondatore e amministratore delegato di Actility, un’azienda francese specializzata in reti LPWAN che gestisce quattro milioni di sensori attivi in tutto il mondo.
Droni in volo
Soddisfatta della soluzione, la CCIAG sta installando sulla sua rete una dozzina di nuovi sensori al giorno, per farli funzionare su larga scala entro il prossimo novembre. “Si tratta di un investimento importante, ma se si verifica una grande perdita d’acqua, la soluzione verrà rimborsata dieci volte perché una perdita può paralizzare il funzionamento dell’intera rete”, sottolinea Sébastien Blanchoz. Anche la CCIAG, che prevede di produrre calore al 100% da energie rinnovabili nel 2033, ha accolto con favore il basso consumo della tecnologia IoT. In totale: 200 milioni di euro di lavori saranno investiti dalla Società Termica nel periodo compreso tra il 2018 e il 2033 per sviluppare, mantenere e migliorare l’efficienza energetica ed economica e l’impronta ambientale della rete.
“Non esiste una soluzione miracolosa, dobbiamo combinare le tecnologie per beneficiare dei migliori contributi”
L’IoT non è però l’unica soluzione valutata dalla CCIAG. “Avevamo robot per ispezionare i tubi ma non erano soddisfacenti. Utilizziamo anche droni dotati di sensori termografici per sorvolare la rete per un giorno. Questa soluzione ci ha permesso di identificare tre perdite. “Non esiste una soluzione miracolosa, dobbiamo farlo combinare le tecnologie per trarre i migliori benefici”, osserva Sébastien Blanchoz, che ha diviso l’intera rete in sei parti per realizzare esperimenti separati.
Questo progetto suscita l’interesse di comunità, come quella di Metz, che hanno dialogato con la CCIAG. Francis Raimbert nota anche l’interesse di altri clienti nel duplicare il progetto. “L’installazione è ancora più semplice perché la soluzione progettata è plug&play”, sottolinea. Le prospettive di mercato sono tanto più importanti se si considera che in Francia, secondo un sondaggio della Federazione dei servizi energetici ambientali (Fedene), alla fine del 2022 figurano 946 reti di riscaldamento. “Abbiamo una rete di riscaldamento e abbiamo subito una perdita, fortunatamente sopra un punto panoramico”, afferma Pierre Ciemniejewski, responsabile di progetto del comune di Lambersart, per il quale l’applicazione dell’IoT a questo utilizzo avrebbe un grande valore. Non vi è dubbio che le reti di riscaldamento rappresentino un mercato importante per questa tecnologia.
