Terni Innovation Center (TIC) TerniGreen
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  • 1. TERNIINNOVATIONCENTRE RICERCA E PRODUZIONE PER UNA NUOVA INDUSTRIA VERDE L’innovazione è intorno a noi, ogni giorno, all’interno di molti prodot- gico di brevetti e trovati, la produzione di apparati innovativi nel setto- ti e servizi che utilizziamo, assumendo forme e declinazioni diverse. Tan- re dell’automazione industriale, lo scouting e l’erogazione di servizi ad to da sfuggire, spesso, alla percezione comune. Ma nonostante questo, alto valore aggiunto. Alla base del progetto di sviluppo di TIC c’è l’atti- l’innovazione costituisce un elemento fondamentale per l’occupazione, tudine a individuare le direzioni di nuove strategie di innovazione la produttività, l’incremento dei fattori di sostenibilità, il successo im- (energie rinnovabili, ambiente e recupero di materia, sviluppo di pro- prenditoriale e i risultati economici di un’azienda. Senza innovazione getti nel settore elettromeccanico); la capacità di selezionare l’innova- non ci sarebbe alcun progresso, non ci sarebbe evoluzione dei proces- zione che serve al proprio mercato di riferimento; la determinazione nel si e non ci sarebbero nuovi prodotti. Il percorso dell’innovazione si esten- “trasferire” l’innovazione di processo e di prodotto ai mercati. de dalla concezione di un’idea, attraverso la protezione del diritto di pro- La specificità delle attività di ricerca e sviluppo condotte dall’area tec- prietà intellettuale fino alla consegna di un prodotto commerciabile. nologica di TerniGreen è quella di essere rivolta all’innovazione di pro- La missione della Business Unit “Technology” di TerniGreen è proprio quel- cesso e di prodotto per una nuova industria verde. La struttura tecnico- la di valorizzare, consolidare e commercializzare prodotti e soluzioni in- scientifica diventa, dunque, complementare alle attività di TerniEner- novative nei segmenti di mercato caratterizzati dall’interesse strategi- gia, leader nazionale nell’installazione di impianti fotovoltaici di taglia co e dalla sinergia con le attività del Gruppo T.E.R.N.I. Research e del- industriale, valorizzando le tecnologie a supporto della gestione degli le società controllate, a partire da TerniEnergia. Oggi questa attività tro- impianti di produzione energetica da conversione della fonte solare. va un luogo in cui svilupparsi e dispiegarsi pienamente, un cantiere crea- Un know how già consolidato che diviene fondamento per lo sviluppo di tivo che opera all’interno di un’area industriale dalla grande tradizio- nuovi prodotti e servizi rivolti alle altre fonti rinnovabili, dall’eolico al ne produttiva che richiede nuove identità e rinnovate funzioni. In quel- solare termodinamico, dallo storage dell’energia alle smart grid fino al lo che un tempo era il laboratorio di analisi della Nuova Terni Industrie recupero dei rifiuti, grazie ai nuovi progetti industriali del Gruppo Chimiche a Nera Montoro, nasce, infatti, il “Terni Innovation Cen- T.E.R.N.I. Research. Accanto a queste attività, viene promosso e rea- tre”. Una struttura in cui, mutuando l’efficace divulgazione americana, lizzato lo sviluppo di sensori e sistemi di controllo non distruttivo, nel sarà possibile portare le idee alla vita. Bringing ideas to life. E’ dal no- segmento dell’automazione industriale, nella saldatura, nel settore me stesso della struttura che parte il processo evolutivo. Innovare è an- siderurgico e nell’elettromagnetismo. che prendere qualcosa che già c’era e farlo in modo diverso. Sono questi i due filoni principali nei quali si dipana l’attività di Terni TIC era il nome della vecchia fabbrica chimica ad alto impatto ambien- Innovation Centre, anche attraverso collaborazioni, partnership e tale e sociale, vocata a prodotti ormai maturi e non più competitivi. TIC convenzioni con atenei e centri di ricerca, a partire dall’Università di Pe- diventa l’acronimo del nuovo laboratorio d’innovazione, ricerca e svi- rugia, il finanziamento di borse di dottorato, il sostegno alla pubblica- luppo. Se all’esterno il luogo cambia forma e identità, all’interno mo- zione di tesi e testi di ricerca nel settore dell’ingegneria energetica e di difica i suoi scopi e le sue funzioni. L’attività viene adattata alle esigen- quella ambientale. Un network che ora trova un suo nodo fondamenta- ze territoriali e aziendali, selezionando pochi settori di intervento, le a Nera Montoro nel TIC. Il luogo dove immaginare il futuro per costrui- ma nei quali le dinamiche di crescita possono essere molto rilevanti. re le nuove frontiere dello sviluppo. Il core-business di Terni Innovation Centre è il trasferimento tecnolo-
  • 2. TRSUN MONITORAGGIO E CONTROLLO DEGLI IMPIANTI DI ENERGIA DISTRIBUITA Lo sviluppo degli impianti di energia rinnovabile, basati su in generale di energia distribuita): sistemi fotovoltaici, eolici e su altre tecnologie, impone l’uti- - informazioni di misura/stato del processo di generazio- lizzo di moderni sistemi di monitoraggio e telecontrollo del ne, e delle caratteristiche ambientali primarie, compre- funzionamento, atti a fornire agli utilizzatori ed ai sa la rilevazione dell’irradiazione e temperatura) gestori/manutentori tutte le informazioni rilevanti, in - informazioni sul funzionamento degli apparati (pannel- tempo reale e attraverso i più flessibili mezzi di telecomu- li, quadri, inverter, ecc) misura in tempo reale dell’ener- nicazione. gia generata, utilizzata ed immessa in rete e delle gran- Infatti si rende necessaria un’adeguata analisi e misurazio- dezze di rilievo (misura di tensione, corrente, qualità, di- ne della resa dell’impianto, oltre che la gestione della ma- storsione armonica ecc) l’azienda cliente: nutenzione, al fine di prevenire tempi di fuori servizio e ri- - informazioni atte a facilitare la gestione e manutenzione - possibilità di integrazione ai sistemi informativi a livello durre i costi di gestione, tenendo presente la ca- dell’impianto, con forte orientamento ai dell’utilizzatore finale e a livello del gestore del sistema( TIC ) ratteristica tipicamente distribuita degli im- criteri di manutenzione ad intervento - possibilità di configurazione del dispositivo in modalità clu- pianti ad energia rinnovabile. predittivo (sucondizione), allo scopo di stering per la gestione di impianti di grandi dimensioni ottimizzare i costi complessivi. - possibilità di fornitura del sistema con un sistema UPS de- Il sistema TRSun è dedicato sull’acquisizione, dicato gestione e controllo dell’insieme completo di se- Il sistema TRSun, inoltre, è caratteriz- - possibilità di collegamento di display a LED gnali/misure ed informazioni, suddivise nelle zato da una forte scalabilità, consen- quattro famiglie funzionali che nell’insieme tendo una customizzazione ritagliata Il TRSun supporta differenti modelli di inverter tra cui Po- caratterizzano un impianto fotovoltaico (o più sulle dimensioni dell’impianto e del- wer-One, Elettronica Santerno, SMA, Astrid. TRSECUREPV SENSORE ANTIMANOMISSIONE DI MODULI FOTOVOLTAICI Il crescente fenomeno del furto dei moduli fotovoltaici da- gli impianti in esercizio ha creato la necessità di un siste- TRsecureBOX ma che ne ostacoli l’asportazione. Il sistema TRsecu- rePV si compone di una scheda elettronica e un filo elet- Versatilità del sistema di antimanomissione trico di guardia passante attraverso le asole dei moduli FV - facile ed intuitivo da installare o in elementi meccanici saldamente applicati al modulo. - modulare: il sistema può essere scalato per impianti La scheda elettronica è stata progettata per monitorare di grossa taglia (maggiore di 1MWp) un segnale elettrico trasmesso attraverso il filo di guar- - si integra facilmente con altri sistemi di sorveglianza dia. - bassi costi di manutenzione Qualsiasi tipo di manomissione del filo di guardia provo- ca una variazione del segnale prontamente rilevato dal- Implementazioni sulla seconda versione la scheda elettronica che segnala uno stato d’allarme. - controllo digitale del monitoraggio del segnale Grazie alle uscite a relè, il sensore è interfacciabile con qualsiasi - bus di collegamento RS485 centrale d’allarme Vantaggi del sistema a filo elettrico - software grafico di interfaccia per impostazione disponibili in commercio - economico, facile da installare e lettura dei parametri - a seguito dell’usura del tempo, danneggiamenti - calibrazione e settaggio automatico mediante volontari e/o involontari il filo può essere sostituito pulsante su scheda o tramite interfaccia grafico in campo e a basso costo (funzione di autosetting) Caratteristiche del sensore TRsecureBOX - calibrazione facile - può ospitare fino a 6 schede elettroniche - regolazione della sensibilità e relativi alimentatori - garanzia di immunità ai disturbi elettromagnetici - connessione RS485 per interfacciamento dei sensori - la logica di analisi permette di discriminare al computer la natura dell’allarme o il solo tentativo - morsettiera di cablaggio dei cavi elettrici di manomissione provenienti dal campo fotovoltaico - affidabile e robusto - morsettiera dei relè d’uscita Patent pending N. MI2009A000778 del 08/05/2009 GALOIS SEQUENCES Il dispositivo rappresenta un metodo per il con- VANTAGGI DEL DISPOSITIVO BASED EDDY CURRENT trollo non distruttivo di materiali conduttori e la ri- - migliore risoluzione e maggiore definizione Ogni sensore può monitorare TESTER levazione all’interno degli stessi della presenza di della presenza di difettosità fino a 500m di filo di guardia. BREVETTO ITALIANO eventuali cricche o difetti o comunque disconti- - aumento significativo del rapporto DEPOSITATO nuità tramite il principio delle correnti indotte. I test segnale-rumore profondità maggiori IL 27/02/2007 non distruttivi effettuati tramite correnti indotte so- di rivelazione no già ampiamente diffusi, però le rilevazioni riguar- dano difetti superficiali o al massimo subsuperficia- CAMPO DI APPLICAZIONE li entro un range di 1-2mm al di sotto della super- - rilevazione dei difetti in materiali ficie del materiale. Il dispositivo si propone di su- non ferromagnetici perare in parte tali limitazioni cercando di spinger- si maggiormente in profondità con la possibilità di rilevare difetti anche di dimensioni inferiori a 1mm di diametro equivalente. Particolari del sistema di afferraggio
  • 3. Grafico della temperatura Estrapolazione lineare dei coefficienti delle celle calde (hot spot) di temperatura di uno dei parametri elettrico del moduloCAMPO FOTOVOLTAICO SPERIMENTALECampo fotovoltaico sperimentale Caratterizzazione “outdoor”Per attività sperimentale legate all’ambito fotovoltaico dei moduli fotovoltaici PVPM 1000C Curva I-V misurata con il PVPM 1000Cè stato allestito un campo sperimentale. Oggetto di stu- I valori dei parametri elettrici dei moduli fotovoltaici ri- Peak Power Measuring Device in condizioni di irraggiamentodio ed analisi sono: portati nei datasheet si riferiscono a condizioni di irrag- Curve Tracer for photovoltaic modules e temperatura reali- misura dell’efficienza delle componenti tecnologiche giamento e temperatura STC (standard test condition: costituenti un impianto fotovoltaico 1000W/m2, 25°C). (moduli, inverter, cavi elettrici, sensoristica) Generalmente i moduli in esercizio lavorano in condizio-- comparazione di diverse tecnologie di moduli ni ambientali notevolemente differenti. L’attività fotovoltaici (monocristallino, policristallino, sperimentale è finalizzata alla misura dei parametri elet- film sottile). L’analisi realizzata sulla base trici del modulo e dei coefficienti di temperatura, in di dati raccolti nell’arco di un anno condizioni ambientali reali. (e tutt’ora ancora in corso) ha rivelato differenze Analisi dei moduli fotovoltaici di produzione delle diverse tecnologie Oltre all’attività precedente descritta, sono in condizioni ambientali reali; effettuati altri test per verificare la qua-- caratterizzazione “outdoor” lità dei moduli ed eventuali difetti dei moduli fotovoltaici costitutivi (ispezione visiva, termografia, misura della resistenza d’isolamento, ecc) Termografia con termocamera FLIR B250 Acquisizioni delle misure sperimentali con Misuratore della resistenza scheda national instrument USB 5962 di isolamento METREL MI 2077 Teraohm 5kVTRWOC / T.E.R.N.I. Research Fibra ottica per il trasporto della radiazione raccolta ( TIC ) allo strumneto di misuraWelding Opto Control Torcia di saldatura Plasma di saldatura Testa laser SENSORE PER IL MONITORAGGIO ON-LINE DEL PROCESSO DI SALDATURA Collimatore per la raccolta di parte della radiazione ottica del plasma di saldatura Lo sviluppo tecnologico di processi industriali Caratteristiche del processo di monitoraggio Caratteristiche del sensore sempre più veloci e produttivi (come la saldatu- - il metodo si basa sul legame che c’è tra il plasma - Monitoraggio delle saldature in linee di produzione ra laser) ha richiesto l’integrazione di strumen- di saldatura e la dinamica della saldatura; di tubi, lamiere, ecc e in linee automatiche ti di diagnostica più sofisticati ed efficaci ad - il monitoraggio avviene mediante (automotive, ecc) fine di ridurre gli scarti di produzione e dimi- una indagine spettroscopica dello spettro - Sistema non invasivo: il collimatore può essere nuire la probabilità di reso. di emissione del plasma di saldatura posizionato nelle vicinanze della zonaIl TRWOC è un sensore che tramite algoritmi basati su (misura della temperatura elettronica di saldatura senza interferire con la macchinametodi di natura fisico - statistica controlla il processo e calcolo del coefficiente di correlazione e il processo.di saldatura per rilevare la formazione di un difetto. di alcune righe dello spettro) - Facilità d’installazione: grazie all’utilizzoIl sensore può essere applicato alla maggior parte dei - il metodo è in grado di individuare le variazioni della fibra ottica, il sensore può essere dispostoprocessi di saldatura esistenti (LASER, TIG, MIG/MAG, ad dei parametri del processo (per es. velocità lontano dalla zona di produzione.elettrodo rivestito, ecc) il cui plasma è visibile. di linea, potenza ottica del laser, portata del gas - Affidabilità : individuazione del difettoselezione di assistenza, distanza dei lembi, ecc) nel momento della sua formazionedel materiale - Rilevazione di tutti i difetti: - Monitoraggio della saldatura della maggior variazione della penetrazione, parte dei metalli utilizzati in produzioneGraficodel coefficiente fori passanti, porosità, contami- - Grazie all’utilizzo della fibra ottica il monitoraggiodi correlazione nazione da agenti esterni, goc- può avvenire a distanzaGrafico ciolamento,rugosità, ecc - Il sensore è economico rispetto ad altri reperibilidella temperatura Fibra ottica per il trasporto in commercio.elettronica del plasma della radiazione raccolta - Conformità CE: conformità alla direttivaMessaggi allo strumento di misura Plasma n. 2004/108/CE (compatibilità elettromagnetica)di allarme di saldatura n. 2006/95/CE (sicurezza elettrica)Impostazionedei parametri EUROPEAN PATENT EP 1 987 910 A1di analisi Pulsante Pulsante di calibrazione di acquisizione TR WBS I controlli di compatibilità elettromagnetica sono - Segnalazione acustica del punto di fuga Il dispositivo rappresenta un metodo per il control- BREVETTI (T.E.R.N.I. RESEARCH un elemento determinante ormai in molti processi - Utile per misure di compatibilità lo non distruttivo di materiali conduttori e la rileva- WIDE BAND SNIFFER) produttivi in cui è fondamentale raggiungere eleva- elettromagnetica zione all’interno degli stessi della presenza di even- DOMANDA DI BREVETTO ti standard qualitativi. - Semplice da utilizzare tuali cricche o difetti o comunque discontinuità tra- N°MI2007A000377 Il sensore Wide Band Sniffer è stato studiato per mite il principio delle correnti indotte. I test non di- DEL 27/02/2007 una rilevazione semplice e precisa di campi elettro- APPLICAZIONI struttivi effettuati tramite correnti indotte sono già magnetici con ampia banda di frequenze. - Individuazione semplice e precisa di punti ampiamente diffusi, però le rilevazioni riguardano di- L’originalità di questo apparato sta nella sua capaci- di fuga di campi elettromagnetici fetti superficiali o al massimo subsuperficiali entro tà di captare campi elettromagnetici in una banda di su strutture schermanti un range di 1-2mm al di sotto della superficie del ma- frequenze molto ampia con una notevole sensibilità (camere schermanti, shelters, box, cabine) teriale. Il dispositivo si propone di superare in par- ma soprattutto con una elevata risoluzione spazia- - Individuazione dei punti a maggiore te tali limitazioni cercando di spingersi maggior- le che garantisce una precisa individuazione dei pun- emissione su apparati elettrici ed elettronici mente in profondità con la possibilità di rilevare di- ti di emissione del campo elettromagnetico rilevato. per una rapida verifica dei requisiti fetti anche di dimensioni inferiori a 1mm di diame- di compatibilità elettromagnetica tro equivalente. VANTAGGI DEL DISPOSITIVO - Verifica non invasiva sull’integrità - Rilevazione rapida di campi elettromagnetici di strutture metalliche chiuse tramite VANTAGGI DEL DISPOSITIVO a banda larga una sorgente di campo elettromagnetica - migliore risoluzione e maggiore definizione - Elevata direttività, rilevazione puntuale posta all’interno o all’esterno della presenza di difettosità di punti di fuga di campi elettromagnetici della struttura stessa - aumento significativo del rapporto - Ampia banda di frequenze: da 100KHz a 2Ghz - Rilevazione generica della presenza di campi segnale-rumore profondità maggiori - Elevata sensibilità della misura elettromagnetici in modo semplice ed intuitivo di rivelazione
  • 4. TIC IN PILLOLEDOTAZIONI TECNICHE Superficie coperta: 621 mqLaboratorio Fotovoltaico Superficie interrata: 621 mqStrumento Marca Modello Volume totale: 3722 mcBanco Elettronico N° locali: 18 + Servizi e Locali tecniciDual Power Supply TTi EX354D Laboratori: 6 (Laboratorio chimico-fisico, Laboratorio misure moduli fotovoltaici:20mhz DDS Function Generator TTi TG2000 caratterizzazione elettrica dei moduli fotovoltaici, Laboratorio per lo sviluppo tecnologico,Peak Power Measuring Device And I-V Curve Tracer Pve PVPM 1000C produzione e deposito di sensori, Laboratorio per lo sviluppo tecnologico, produzioneMisuratore d’isolamento METREL MI 2077 e deposito del TRSUN, Laboratorio elettronico, Laboratorio misure e caratterizzazioneTermocamera FLIR B250 di dispositivi per lo stoccaggio)Light Meter ISO-TECH LUX-1335 1 Sala monitoraggio-produzione impianti sperimentaliFonometro – Precision Sound Level Meter ELDES Instruments ELD 1357 1 Deposito prodotti primiPiranometro Delta Ohm PYRA03AV 1 Biblioteca-ArchivioSolar Radiation Sensor NS Measuring System SOZ-03 Ricercatori e tecnici impiegati: 10Laboratorio ElettronicoStrumento marca modelloBanco ElettronicoDual Power Supply TTi EX354D20mhz Dds Function Generator TTi TG2000Scheda d’acquisizione NI USB-6269Oscilloscopio 4 canali Tektronix TDS 3054BComponent tester Megger LCR131AC/DC current transducer ISO-TECH ICA32NAC/DC current transducer ISO-TECH ICA32NTRUE-rms multimeter FLUKE 189TRUE-rms multimeter Agilent U1253BDigital clamp tester KEWTECH KT200Tester EXTEL WEME 83002 ( TIC ) IL POLO DEI SERVIZI PER L’INNOVAZIONE SOSTENIBILE La Business Unit “Technology” di TerniGreen fornisce a dimento degli impianti fotovoltaici. Nell’ambito delle at- TerniEnergia, società che opera come system integra- tività di ricerca e sviluppo, il Terni Innovation Centre rap- tor, con un’offerta chiavi in mano di impianti fotovoltai- presenta la piattaforma per l’allestimento, sul campo o ci di taglia industriale, e ad altri primari opertaori del set- su impianti test, di sistemi di misura dell’efficienza del- tore energetico, italiani ed esteri, servizi innovativi le componenti tecnologiche costituenti un impianto fo- avanzati nella progettazione e conduzione dei parchi tovoltaico (moduli, inverter, cavi elettrici, sensoristi- solari. In particolare, all’interno di Terni Innovation ca), per le valutazioni di fattibilità tecnico-industriale con Centre, ricercatori e personale altamente qualificato primarie società nazionali ed internazionali per l’ingegne- effettua valutazioni delle ore equivalenti alla potenza di rizzazione e produzione di innovativi sistemi ad insegui- picco e delle Performance Ratio di impianti fotovoltaici se- mento solare (Sun-Tracker) per il fotovoltaico a concen- condo i dati progettuali forniti da TerniEnergia e da al- trazione, per la partecipazione a progetti di ricerca indu-Gruppo T.E.R.N.I. Research S.p.A. tri clienti e secondo le normative vigenti. striale, con primarie società internazionali, per l’integra-Strada dello Stabilimento 1 Nei laboratori si lavora alla generazione di specifici algo- zione e produzione di sistemi di accumulo dell’energia05035 Nera Montoro, Narni (TR) ritmi di calcolo per l’individuazione degli orientamenti e elettrica, a ridotto impatto ambientale, nelle centrali fo-Testi e coordinamento editoriale: tilt ottimali per massimizzare la produzione degli im- tovoltaiche medio-grandi.Federico Zacaglioni pianti fotovoltaici su base annuale. I tecnici di TerniGre- I ricercatori di TerniGreen stanno realizzando uno studioContributi tecnici: en conducono studi sulla scelta delle migliori banche da- di fattibilità tecnico-industriale per la realizzazione d’im-Corrado Giancaspro, Giuseppe Basile,Cristiano Manzoni ti climatiche e di irraggiamento sia italiane sia europee pianti prototipo con tecnologia solare termodinamica a ed elaborano specifici modelli previsionali di produzio- concentrazione in cogenerazione con centrali turbo-gasProgetto grafico:B&G ne elettrica da fonte fotovoltaica in funzione dei parame- tradizionali e conducono attività di scouting su nuove tec- tri ambientali (temperatura, irraggiamento, albedo, om- nologie nel settore fotovoltaico.Stampa:Tipolitografia Morphema S.r.l. bre, mismatching, etc.). Nel nuovo laboratorio di Nera Montoro, infine, viene Il personale dedicato alla gestione in remoto degli ap- svolta attività di brevettazione di nuovi trovati nel setto-Chiuso in tipografia:20 Gennaio 2010 parati installati nelle centrali solari realizza l’analisi re delle energie rinnovabili. dei dati di produzione derivanti dal sistema di telecon-E’ vietata la riproduzione non autorizzata trollo degli impianti di TerniEnergia e di altri operato-anche parziale o a uso interno con qualsiasi mezzo. ri e produce report periodici sulla produttività ed il ren-