Znižovanie nákladov na správu budov v technike

Kvôli rýchlo rastúcim cenám energií sa elektrina stáva významným nákladovým faktorom. Prvým krokom, ako uniknúť nákladovej pasci, je presne sledovať a evidovať všetky údaje o energii, ďalej potom elektrické parametre a parametre kvality napätia. Vďaka modernej meracej technike je možné v zásobení budov energiou dosiahnuť transparentnosť. Na základe konkrétnych údajov je možné vypracovať koncepciu (napr. koncepciu znižovania nákladov) a uskutočniť ďalšie opatrenia. Pomocou sieťových analyzátorov je možné tieto zlepšenia sledovať a protokolovať.

Existuje veľa skrytého potenciálu úspor energie. Dôležitým nákladovým faktorom je vyúčtovanie energií za prevádzku zariadení, budov a infraštruktúry. Okrem iného je faktúra za energie iba okamžite viditeľnou časťou často oveľa vyšších nákladov vznikajúcich „znečistením“ alebo nedokonalým zásobením. Okrem priamych nákladov na elektrinu hrá v hospodárnej prevádzke dôležitú rolu taktiež efektívne vyťaženie elektrorozvádzačov a spoľahlivé dodávky energie. Pretože tieto náklady nie sú tak zrejmé, hovorí sa im „skryté náklady“. 

economic efficiency. As these costs are not as obvious, they are also referred to as ‘hidden costs’.

Skrytý potenciál úspory energie:

  • Zníženie spotreby kWh
  • Zníženie nákladov na jalový výkon
  • Eliminácia poplatkov za špičkové zaťaženie
  • Zistenie „žrútov energie“
  • Zníženie nákladov na údržbu
  • Predĺženie životnosti elektrických a elektronických prístrojov
  • Presná evidencia spotreby podľa nákladových stredísk (napr. koľko elektriny sa spotrebuje v tej-ktorej kancelárii)
  • Ustálenie dodávok elektriny a zabránenie výpadkom počítačov
  • Proaktívne opatrenia vďaka vyššej transparentnosti rozvodu elektrickej energie

Znižovanie nákladov na elektrinu – príklad z praxe z Nemecka

Priame náklady na energiu súvisiace so spotrebou je možné výrazne znížiť: 

  • U správcov budov ide o väčšiu presnosť pri vyúčtovaní spotreby elektriny a možnosť účtovať každému zákazníkovi zvlášť (správa nákladových stredísk).
  • Zodpovedajúcou technikou na meranie energií je možné veľmi ľahko vypracovať správy, ktoré umožňujú kontrolovať fakturáciu za energie od distribútorov. Navyše je možné vďaka tomuto skvelému systému presnejšie modelovať spotrebu energií a vyjednať také zmluvy o dodávkach energií, ktorými môžete výrazne znížiť náklady na elektrinu.
  • Integrované systémy riadenia energie inštalované na rôznych úrovniach siete dokážu odhaliť plytvanie energiou a nehospodárnych spotrebiteľov. Takých hriešnikov je však možné zistiť iba vtedy, ak máme prehľad o situácii a dôsledne vykonávame protiopatrenia.

 

 

Sledovanie špičkového zaťaženia

Na vývodoch napájacích transformátorov boli použité sieťové analyzátory UMG 507E. Okrem evidencie profilov zaťaženia, parametrov kvality napätia, ako sú krátkodobé výpadky alebo harmonické prúdy, tu bolo kľúčové taktiež sledovanie a kontrola špičkového zaťaženia. Odpojením spotrebičov na krátky čas (napr. v závodnej kuchyni) sa podarilo znížiť činný výkon (spotrebu) a tým aj účet za elektrinu až o 20 %. Sledovanie a kontrola špičkového zaťaženia bola dôležitá pre optimálne zaťaženie rozvádzačov aj preto, aby bolo možné zamedziť preťaženiu sieťových zdrojov. Jednotlivé vývody s kapacitou 400 V do jednotlivých kancelárií a častí budov boli sledované pomocou analyzátorov UMG 96S s rozhraním a komunikáciou cez zbernicu. Tým sa zlepšila transparentnosť a taktiež uľahčilo stanovenie spotreby elektriny u jednotlivých nákladových stredísk a používateľov.

„Pre nás bolo najdôležitejšie zistiť náklady na elektrinu za jednotlivé nákladové strediská, a zvýšiť tak povedomie daných používateľov o ich spotrebe, aby mohli následne učiniť prvý krok k úsporám. Vďaka presným poznatkom, kde sa spotrebováva koľko energie a kým, sme dokázali odhaliť neefektívne elektrické zaťaženie (spotrebiteľov) a predstaviť protiopatrenia vedúce k úsporám.“

 

Informujte sa kedykoľvek a kdekoľvek elektronickou poštou alebo na webových stránkach

Prepojením meracích prístrojov cez zbernicu sú všetky údaje automaticky exportované a poskytované správe siete na ďalšie použitie. Aby sme udržali nízke náklady na inštaláciu (napr. periférie pre zbernice), vybrali sme ako chrbticu dátovej komunikácie sieť ethernet TCP/IP. Pretože sieťové analyzátory s ethernetovým rozhraním sú drahé a v podnikoch rastú mesačné poplatky za každý uzol LAN, mali sme najprv obavy, že s daným rozpočtom nie je možné projekt realizovať. Plánované riešenie bolo skombinovať sieťový analyzátor s bránou Modbus a zariadenie UMG96S Modbus. Tým sa kvalitné prístroje UMG507E prispôsobili v centrálnych bodoch napájania zvýšeným nárokom na meraciu techniku. Súčasne bolo vďaka funkcii Modbus Gateway možné pripojiť k ethernetu okrem prístrojov EMG 507E aj lacnejšie prístroje UMG 96S Modbus.

Brána Ethernet Modus umožňuje sériovú komunikáciu medzi zariadeniami Modbus/TCP a ich vzájomnú súčinnosť. Štandardný protokol Modbus je asynchrónny protokol, ktorý slúži na priame pripojenie do asynchrónnych počítačových portov. Modbus bol modifikovaný tak, aby fungoval po ethernete s použitím súboru protokolu IP. Brána Modbus prístroja UMG507E umožňuje transparentný prevod medzi protokolom Modbus TCP/IP a protokolmi Modbus RTU. Táto možnosť prepojenia zbernice s ethernetom sa využíva stále častejšie a ukazuje sa ako spoľahlivé, rýchle a dostupné riešenie.

Informujte sa kedykoľvek a kdekoľvek elektronickou poštou alebo na webových stránkach

Poznáme to takmer všetci: Sotva odídeme z práce a už máme prvý telefonický hovor ohľadom problémov s elektronickým spracovaním dát, padajú počítače alebo kolabuje prívod elektriny. Uprostred internetových serverov, ktoré sú zabudované do sieťových analyzátorov, bol vytvorený priamy prístup k dátam v jednotlivých bodoch merania. Na internetovej stránke sa môžu všetci oprávnení pracovníci elektrooddelenia a vedenia podniku podrobne informovať o vzniknutej situácii. Stačí internetový prehľadávač a adresa IP pridelená v sieti jednotlivým meracím prístrojom. S vývojom najnovšieho produktu UMG604 bol na internetovú stránku implementovaný nástroj na určovanie nákladov.

Zber, ukladanie a analýza dát

Dáta získané v rôznych bodoch merania je nutné zhromažďovať, ukladať, spracovať, vizualizovať a dať k dispozícii. Prvým nástrojom je tu topologická ukážka, ktorá umožňuje zobrazenie spustenej aplikácie. Je možné ľubovoľne vyberať namerané hodnoty a stanovovať limity, podľa ktorých sa majú posudzovať kritické udalosti. Boli nainštalované analytické nástroje on-line na grafické vyhodnotenie dát, napr. porovnanie priebehu zaťaženia alebo vyhodnotenie historických dát a na tvorbu reportov. Body merania boli prepojené s topologickými ukážkami a poskytujú tak rýchly prehľad o celkovom rozdelení energie v rôznych častiach budovy. Ďalej taktiež umožňujú porovnaním bodov merania lokalizovať poruchy siete a na prvý pohľad overiť stanovené tolerancie. Uložením obrazových súborov (napr. jpg) s plánmi prietoku prúdu a plánmi budov a prepojením príslušných meracích prístrojov metódou Drag and Drop s ich skutočným umiestnením je možné realizovať lacné riešenie podľa potrieb zákazníka. Je možné taktiež zobrazovať prekročenie limitných hodnôt (napr. príliš vysoké hodnoty THD-U) a ďalej stavy prívodov a vývodov.

Na ukladanie dát bola vytvorená databáza my-SQL. Vďaka možnosti vyvolávania historických dát môžu pracovníci elektrooddelenia vypracovať profil zaťaženia a dať ho k dispozícii oddeleniu nákupu pre rokovanie s dodávateľom energie.

Pretože v minulosti došlo k nákladným výpadkom prúdu, bola zvýšená pozornosť venovaná vysokému stupňu zabezpečenia dát. Preto sa používal samostatný dátový server s dostatočne vysokou rýchlosťou a redundanciami v zálohovaní dát. Softvér na riadenie energie PSWenergie bol nainštalovaný na klientskych počítačoch elektrooddelenia a v oddelení nákupu.

Hodnoty on-line a vyhodnotenie historických dát

Funkcia grafického líniového zapisovača umožňuje rýchlo zobrazovať vybrané hodnoty merania on-line.  Graf sa v tejto funkcii priebežne rozširuje o práve namerané údaje. Vďaka analýze historických dát stačí niekoľko málo kliknutí myšou a môžete vykonávať analýzy chýb porovnaním rôznych parametrov.

Výhľady do budúcna

Integráciou funkcionalít dnešné sieťové analyzátory vysoko prekonajú možnosti digitálnych multifunkčných meracích prístrojov:

  • Elektromer (kWh, kVarh)
  • Analyzátor harmonických prúdov
  • Zapisovač prechodových javov
  • Zapisovač udalostí
  • Optimalizácia špičkového zaťaženia
  • Funkcia PLC
  • Zberač dát
  • Sledovanie a kontrola stavov

Rýchle zlepšenia v oblasti integrovaných obvodov umožňujú zakúpiť si stále rýchlejšie a kompaktnejšie sieťové analyzátory za priaznivú cenu. Úplne nový analyzátor UMG 604, vybavený digitálnym signálovým procesorom, je nebývalo rýchly a výkonný, pričom jeho rozmery zostávajú minimálne.

Neustále snímanie ôsmich kanálov s 20 kHz/kanál umožňuje evidenciu všetkých elektrických parametrov (viac než 800 hodnôt), minimálnych a maximálnych hodnôt, významných údajov o kvalite napätia, ako sú harmonické prúdy (až po štyridsiatu frekvenciu, podľa fázy s rozpoznaním smeru) a krátkodobé výpadky.

Dokonca je možné bezpečne rozpoznať rýchle prechodové javy (> 50µs). Pomocou modernej komunikačnej architektúry, integrovaného internetového servera a dodaného softvéru GridVis® na analýzu siete je možné budovať systémy riadenia energie, ktoré uľahčujú včasné rozpoznanie a odstránenie problémov v zásobení energiou.

Typické využitie:

  • Administratívne budovy
  • Komerčné budovy
  • Nákupné centrá
  • IT a dátové centrá
  • Banky a poisťovne
  • Hotely
  • Nemocnice
  • Infraštruktúrne budovy

Prínosy sledovania kvality energie v správe budov pre zákazníkov:

  • Zníženie nákladov na elektrinu
    • Náklady na kWh
    • Poplatky za špičkové zaťaženie
    • Nízke sadzby za účinník
  • Čiastkové vyúčtovanie nájomníkom
  • Zamedzenie preťaženia systémov distribúcie energie, napr. spustením ističov alebo ochranných systémov
  • Zvýšenie kvality energie
  • Transparentnosť systémov distribúcie energie
  • Možnosť nižšieho dimenzovania elektrických rozvádzačov, napr. menej systémov UPS
    • Presné odhady spotreby umožňujú vyjednať lepšie zmluvy s dodávateľmi energie
    • Vzdialené sledovanie