ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΕΡΙΦ. Α. Μ. Θ. ΔΗΜΟΣ ΝΕΣΤΟΥ Τεχνική Υπηρεσία Δ. Νέστου Αρ. Μελέτης: ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ Προμήθεια και εγκατάσταση Φ/Β Συστήματος και BEMS ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ Εγκατάσταση φωτοβολταϊκού συστήματος και συστήματος BEMS για τον έλεγχο της λειτουργίας των Η/Μ εγκαταστάσεων. ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 12

2 Α.1 Σύστημα Ενεργειακής Διαχείρισης (BEMS) Σύστημα παρακολούθησης και διαχείρισης ενέργειας το οποίο: a. θα καταγράφει τις καταναλώσεις στο κτίριο του σχολείο σε επίπεδο, ορόφου και μεμονωμένου εξοπλισμού b. Θα καταγράφει τη θερμοκρασία και σχετική υγρασία με αισθητήρες c. Θα καταγράφει τη φωτεινότητα σε εσωτερικούς χώρους d. Θα επιτρέπει τον έλεγχο (on/off) προκαθορισμένων ηλεκτρικών συσκευών και εξοπλισμού e. Θα απεικονίζει τη μείωση της κατανάλωσης βάση των πολιτικών που θα εφαρμοστούν f. Θα έχει εκπαιδευτικού χαρακτήρα μέσα, όπως προγράμματα, υπολογιστές και προβολικό σύστημα Αυτό που προτείνεται να καλυφθεί με το BEMS είναι τα εξής: 1. Κεντρικός πίνακας για μέτρηση της κεντρικής παροχής του Σχολείου 2. Φωτισμός του σχολείου συμπεριλαμβάνοντας εξωτερικό φωτισμό (31 ασφάλειες) 3. Εξοπλισμός computer lab & γραφείων (υπολογιστές, οθόνες, server, εκτυπωτές, τηλεόραση, προβολικό κλπ.) 4. Χώροι γραφείων για μέτρηση θέσεων εργασίας (Η/Υ) και εξοπλισμός γραφείων (εκτυπωτές, φωτοτυπικά, κλπ.). Όλοι οι μετρητές θα απεικονίζονται σε ένα κεντρικό λογισμικό παρακολούθησης και διαχείρισης. Σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι για τις ηλεκτρικές συσκευές και τον εξοπλισμός μέχρι 16Αmp, υπάρχει δυνατότητα να ελέγχεται η λειτουργία τους (άνοιγμα/ κλείσιμο). Ένα πληροφοριακό σύστημα διαχείρισης που μέλημα του είναι πρωταρχικά να διαθέσει την γνώση και την πληροφορία για την άσκοπη κατανάλωση και εν συνεχεία να παρέχει τα κατάλληλα εργαλεία, ώστε να αντιμετωπιστεί αυτή η κατανάλωση. Το πληροφοριακό σύστημα διαχείρισης ενέργειας, αποτελείται από έξυπνα εξαρτήματα τα οποία μετρούν τη κατανάλωση ενέργειας και επιτρέπουν την αυτόματη ενεργοποίηση/απενεργοποίηση των συσκευών, ώστε να επιτυγχάνεται σημαντική μείωση στα λειτουργικά κόστη, αλλά και στο αποτύπωμα CO2. ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 13

3 Τα εξαρτήματα αυτά τοποθετούνται στην πρίζα, στο ηλεκτρικό κύκλωμα ή τον ηλεκτρολογικό πίνακα και μετρούν την κατανάλωση ενέργειας, μεταδίδοντας τα δεδομένα μέσω ασύρματου δικτύου σε ειδικό USB Stick 2,4 GHz το οποίο είναι συνδεδεμένο με τον υπολογιστή στον οποίο εγκαθίσταται το λογισμικό του συστήματος. Εξοπλισμός & Λογισμικό Εφαρμογών του Πληροφοριακού Συστήματος Διαχείρισης Ενέργειας Το σύστημα αποτελείται από τα ακόλουθα: 1. Ασύρματη συσκευή μέτρησης και ελέγχου με δυνατότητα σύνδεσης με ενσωματωμένο chip. Υποστηρίζει 16A και 3,688ΚWh. Πρόκειται για το εξάρτημα που μπορεί να τοποθετηθεί σε ασφάλειες ηλεκτρολογικού πίνακα ή σε τροφοδοσίες οι οποίες δεν καταλήγουν σε πρίζα σούκο. Τα εξαρτήματα αυτά είναι ιδανικά για την μέτρηση και έλεγχο παροχών όπως φωτισμό, κλιματισμό, fan coils και παρέχονται σε ποικίλες μορφολογίες. 2. Κεντρικός μετρητής που έχει δυνατότητα να μετρήσει τη συνολική κατανάλωση ενός κτιρίου. Οι στιγμιαίες μετρήσεις καθώς και τα ιστορικά δεδομένα απεικονίζονται στο πρόγραμμα διαχείρισης. ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 14

4 3. Υπο-μετρητής ο οποίος μπορεί να μετρήσει την κατανάλωση επιμέρους ηλεκτρικών πινάκων ενός κτιρίου. Μαζί με τον κεντρικό μετρητή, μπορεί να συγκριθεί η επιμέρους κατανάλωση σε σχέση με τη συνολική κατανάλωση του κτιρίου. Σε συνδυασμό με τους έξυπνους μετρητές συσκευών και εξοπλισμού, δύνεται πλέον πλήρη και αναλυτική εικόνα σχετικά με την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας των εγκαταστάσεων. 4. Ο ασύρματος πομπός που συνδέεται με δικτυακό εξοπλισμό για την επικοινωνία με το λογισμικό του συστήματος. 5. Ασύρματος διακόπτης που εφαρμόζεται στον τοίχο και ελέγχει μία ομάδα εξαρτημάτων, που ορίζεται από το λογισμικό και με τον τρόπο αυτό ελέγχεται χειροκίνητα το άνοιγμα/κλείσιμο της τροφοδοσίας της ομάδας αυτής. 6. Ασύρματος αισθητήρας θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας ο οποίος έχει τη δυνατότητα να ελέγχει για παράδειγμα τις κλιματιστικές μονάδες τύπου split. Επίσης, προσφέρει ιστορικά στοιχεία για τις επικρατούσες θερμοκρασίες σε διάφορα σημεία του κτιρίου προσφέροντας έτσι στοιχεία για τη βελτιστοποίηση των συνθηκών. 7. Gateway, το οποίο χρησιμοποιείται προκειμένου να ενοποιήσει τα απομακρυσμένα δίκτυα μέσω του Ethernet δικτύου, ώστε το συνολικό σύστημα να διαχειρίζεται κεντρικά από το λογισμικό. Επίσης, μας επιτρέπει να εγκαταστήσουμε το λογισμικό σε απόσταση από το δίκτυο (π.χ. εγκατάσταση δικτύου στο ισόγειο και λογισμικό στον όροφο) 8. To λογισμικό επιτρέπει τη διαχείριση όλων των συσκευών που είναι συνδεδεμένες. Πιο συγκεκριμένα, το λογισμικό έχει τις εξής δυνατότητες: 1. Παρακολούθηση κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειες, κόστος και εκπομπές CO2 σε επίπεδο συσκευών, ομάδα συσκευών, χώρων, ορόφων κτιρίων κλπ. 2. Έλεγχος της λειτουργίας ηλεκτρικών συσκευών (ON/FF) είτε στιγμιαία είτε με πρόγραμμα. 3. Παρακολούθηση Θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας κάθε χώρου και δυνατότητα ελέγχου κλιματιστικών κλπ βάσει κλιματικών απαιτήσεων. ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 15

5 4. Παρακολούθηση κίνησης πληθυσμού με απώτερο σκοπό να μειωθεί η κατανάλωση ενέργειας όταν δεν απαιτείται. 5. Να παρέχεται η δυνατότητα για τα εξής επιπλέον χαρακτηριστικά: 1. Διασύνδεση πολλαπλών δικτύων (κτίρια, ορόφους κλπ.) 2. Διασύνδεση μετρητών τύπου Modbus, κλπ. 3. Αποστολή SMS για το «άνοιγμα/κλείσιμο» διαφόρων συσκευών απομακρυσμένα 4. Παραλαβή SMS ειδοποίησης σε περίπτωση που κάποιες «κρίσιμες» συσκευές μείνουν χωρίς ρεύμα ( πχ. Servers σε περιπτώσεις διακοπής) 5. Παραλαβή SMS ειδοποίησης σε περίπτωση που κάποιες συσκευές ανοίξουν, ενώ δεν είναι προγραμματισμένες (πχ. Φώτα σε περιπτώσεις που γνωρίζουμε ότι δεν είναι κανείς) 6. Χρονοπρογραμματισμός για το άνοιγμα κάποιων συσκευών 7. Παρουσίαση ενεργειακών δεικτών κατανάλωσης σε ιστοσελίδες 8. Εμφάνιση πληροφοριών κατανάλωσης ανθρακικού αποτυπώματος στην οθόνη κάθε χρήστη (με μορφή widget), με σκοπό την ευαισθητοποίησή σε θέματα ενεργειακής κατανάλωσης. Στο σύνολο του, του το εγκατεστημένο σύστημα οφείλει : 1. να είναι φιλικό προς τον χρήστη, η χρήση του λογισμικού να είναι τόσο λειτουργική και εύκολη που να μπορεί να πραγματοποιηθεί και από τον πλέον απλό χρήστη Η/Υ και η παραμετροποίηση να μπορεί να ολοκληρωθεί σε ελάχιστες ώρες, 2. να έχει την δυνατότητα να δώσει την εικόνα κατανάλωσης ακόμη και σε επίπεδο πρίζας ή θέσης εργασίας. Τα στοιχεία αυτά ουσιαστικά απαντούν στο πως, που και γιατί καταναλώνεται η ενέργεια και βοηθούν σημαντικά στο να αποφασιστεί η στρατηγική και η πολιτική διαχείρισης, 3. να έχει εύκολη επέκταση του δικτύου με επιπλέον ασύρματους μετρητές, μεταφορά των ενεργειακών δεδομένων να γίνεται με ιδιαίτερα ασφαλή τρόπο ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 16

6 (AES 128 bit encryption) και τα δεδομένα αυτά να μην παρεμβάλλονται με τα υπόλοιπα δικτυακά δεδομένα. Κάθε συσκευή που τοποθετείται στο σύστημα να διαθέτει μοναδικό MAC address, το οποίο να επικοινωνεί με την άδεια χρήσης του λογισμικού. Κατά συνέπεια, η συσκευή αυτή θα μπορεί να λειτουργήσει μόνο με το συγκεκριμένο δίκτυο με αυτή την άδεια χρήσης. Το σύστημα σε δικτυακή εγκατάσταση να μπορεί να λειτουργήσει μέσα από Virtual LAN και μέσα από tunneling πρωτόκολλα (SSH), ώστε να αποφευχθεί το broadcast κατά την μεταφορά δεδομένων από τις συσκευές προς το λογισμικό (~25kb/ώρα), 4. το σύστημα να χρησιμοποιεί ανοιχτά πρότυπα και πρωτόκολλα σύγχρονων τεχνολογιών, μέσω ενσωματωμένου Web Server του λογισμικού. Το σύστημα να έχει την δυνατότητα να ολοκληρωθεί μέσω των πλέον δημοφιλών μεθόδων (όπως πχ. XML, Web Services κτλ), με οποιοδήποτε άλλο σύγχρονο πληροφοριακό σύστημα ή εργαλεία data mining και business intelligence. Λίστα Εξοπλισμού Είδος Ποσ. Μετρητές Φωτισμού WC 7 Μετρητές φωτισμού ισογείου 10 Εξωτερικός φωτισμός 1 Φωτισμός ορόφου 13 Repeaters (αναμετάδοσης σήματος) 5 Gateway (Zigbee to TCP/IP) 2 Λογισμικό Διαχείρισης 1 Μετρητές plug 5 Υπολογιστής Αφής + Λογισμικό 1 Αισθητήρας Κίνησης & Φωτεινότητας 4 Αισθητήρας Θερμοκρασίας & σχετικής υγρασίας 6 Switch 2 Κεντρικός Μετρητής + εξαρτήματα 1 Προβολικό 1 Εκτυπωτής Laser έγχρωμος 1 μεγάλη οθόνη (~40") 1 Server PC 1 Monitors (~19") 3 ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 17

7 Αρχιτεκτονική συστήματος BEMS ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 18

8 Α.2 Φωτοβολταϊκό (Φ/Β) Σύστημα ισχύος 10kWp Τα επιμέρους στοιχεία που θα αποτελούν το Φωτοβολταϊκό Σύστημα συνολικής ισχύος 10kWp είναι τα εξής: Φωτοβολταϊκά πλαίσια Ο τύπος των Φωτοβολταϊκών πλαισίων που θα αποτελούν το σύστημα προβλέπεται να είναι πολυκρυσταλλικού πυριτίου με 60 στοιχεία (κυψέλες) ανά πλαίσιο. Κάθε πλαίσιο θα διαθέτει ονομαστική ισχύ ίση με 250Wp σε τυποποιημένες συνθήκες ελέγχου, δηλαδή ένταση ηλιακής ακτινοβολίας 1000W/m², θερμοκρασία 25 C, και μάζα αέρα (ΑΜ) 1,5. Οι διαστάσεις των πλαισίων θα είναι περίπου 1670mm x 1000 mm x 50mm, ενώ οι κυψέλες θα εγκλείονται σε προφίλ αλουμινίου για περιορισμό του συνολικού βάρους. Σχήμα 1: Πολυκρυσταλλικό ΦΒ πλαίσιο. Συνολικά προβλέπεται να εγκατασταθούν 40 φωτοβολταϊκά πλαίσια ισχύος 250 Wp το καθένα και το σύνολο των 40 φωτοβολταϊκών μονάδων θα ομαδοποιηθεί σε ένα (1) σύστημα. Η ονομαστική ισχύς της εγκατάστασης θα είναι 9,87kW. ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 19

9 Αντιστροφείς Ισχύος (inverters) Η μετατροπή του συνεχούς ρεύματος που παράγουν τα Φ/Β πλαίσια σε εναλλασσόμενο, θα γίνει με την εγκατάσταση τριφασικού αντιστροφέα ισχύος 13,50 kw. Τα παραπάνω ΦΒ πλαίσια προβλέπονται να συνδεθούν μέσω ειδικών καλωδιώσεων DC με έναν τριφασικό αντιστροφέα ισχύος, συνολικής ισχύος ίσης με kw για τη μετατροπή της συνεχούς τάσης/ρεύματος σε εναλλασσόμενη τάση/ρεύμα. Ο αντιστροφέας θα έχει μέγιστη τάση κατάλληλη για την σύνδεση των ΦΒ πλαισίων ενώ θα διαθέτει και την υψηλότερη δυνατή απόδοση για μεγιστοποίηση της ενεργειακής απολαβής. Όπως έχει αναφερθεί σε προηγούμενη παράγραφο ο αντιστροφέας θα συνδεθεί με 40 φωτοβολταϊκά πλαίσια. Ο τρόπος σύνδεσης των πλαισίων με τον αντιστροφέα καθορίζεται από την μέγιστη τάση εισόδου του αντιστροφέα, το μέγιστο ρεύμα εισόδου και την ελάχιστη τάση ανίχνευσης του σημείου μέγιστης ισχύος. Βάσεις στήριξης Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια θα εγκατασταθούν επάνω σε κατάλληλη βάση αλουμινίου για 40 Φ/Β πάνελ. Η βάση στήριξης θα αποτελείται από τα εξής υλικά: Αγκύρια στήριξης επί της στέγης. Ράγες αλουμινίου οριζόντιας τοποθέτησης. Ενδιάμεσοι συγκρατητές φωτοβολταϊκών πλαισίων. Ακραίοι συγκρατητές φωτοβολταϊκών πλαισίων. Κοχλίες και περικόχλια συνδέσεων. Οι ράγες αλουμινίου θα είναι μεσαίου τύπου και θα διατίθενται σε τυποποιημένα μήκη (2.10m, 2.65m, 3.43m, 4.35m, 5.40m, 6.10m). Σε κάθε εγκατάσταση οι ράγες αλουμινίου θα πρέπει να προεξέχουν κατά 150mm από τα άκρα του τελευταίου ΦΒ πλαισίου. Όταν δεν επαρκεί μια ράγα αλουμινίου μέγιστου μήκους 6.10m, για να στηριχθεί το σύνολο των πλαισίων θα ενώνεται με ειδικό συνδετήρα-σύνδεσμο με δεύτερη. Το περίσσιο τμήμα ράγας θα κόβεται επιτόπου από τον εγκαταστάτη με την βοήθεια ηλεκτρικών τροχών. Κάθε φωτοβολταϊκό πλαίσιο θα στηρίζεται επάνω σε ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 20

10 δύο ράγες αλουμινίου στα σημεία L /4-L1/5 και 3L1/4-3L1/5. Η έδραση τους επάνω στα αγκύρια στήριξης θα γίνεται μέσω ειδικών κοχλιών και συνδέσμων. Στο σχήμα 2 παρουσιάζεται η μορφή μιας ράγας αλουμινίου. Σχήμα 2: Ράγα αλουμινίου μήκους 6,10m Οι ενδιάμεσοι και ακραίοι συγκρατητές φωτοβολταϊκών πλαισίων θα είναι κατασκευασμένοι από αλουμίνιο και θα είναι κατάλληλοι για στήριξη φωτοβολταϊκών πλαισίων με διαστάσεις έως 50mm επάνω στις ράγες αλουμινίου. Οι συγκρατητές θα διαθέτουν ειδικό σύνδεσμο για να μπαίνουν χωνευτά στο κατάλληλο κανάλι της ράγας αλουμινίου και μέσω ημίσειας στροφής θα συγκρατούνται στέρεα στην θέση τους. Κάθε πλαίσιο θα στηρίζεται με τα πλευρικά φωτοβολταϊκά πλαίσια από 4 ενδιάμεσους συγκρατητές πλην των ακριανών κάθε σειρά, όπου θα στηρίζονται από 2 ενδιάμεσους και δύο ακραίους συγκρατητές. Στο σχήμα 3 παρουσιάζονται ο ενδιάμεσος συγκρατητής (δεξιά) και ο ακραίος συγκρατητής (αριστερά). Σχήμα 3: Ακραίος συγκρατητής (αριστερά) - Ενδιάμεσος συγκρατητής (δεξιά) ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 21

11 Σύστημα Αποθήκευσης δεδομένων Ανάλογα με την περίπτωση και κατά τις ανάγκες του ιδιοκτήτη της εγκατάστασης,θα υπάρχει δυνατότητα παρακολούθησης των δεδομένων ηλεκτρικής παραγωγής της εγκατάστασης. Σε κάθε περίπτωση ο inverter διαθέτει εξοπλισμό ικανό να επικοινωνήσει με τον ιστοχώρο για τη μετάδοση των δεδομένων του πάρκου. Ηλεκτρολογικά Υλικά Το Φωτοβολταϊκό σύστημα που θα εγκατασταθεί πρόκειται να εξοπλιστεί με ποιοτικό ηλεκτρολογικό εξοπλισμό, συμβατό με τις προδιαγραφές ΕΛΟΤ 623 και ο οποίος θα αποτελείται από: 24 μπαταρίες 2V 4 ρυθμιστές φόρτισης MPPT Βάθρο μπαταριών για 24 τμχ 4 πίνακες συνδέσεων Φ/Β Πίνακα διανομής AC-DC Πίνακα ασφάλισης μπαταριών Σύστημα ελέγχου συστήματος. Παρελκόμενα υλικά Κοχλίες Περικόχλια Ντίζες Δεματικά Σπαστά υλικά Ρητίνες κλπ μικροϋλικά Η απόδοση του συστήματος Φ/Β υπολογίζεται στις kwh/έτος. Απόδοση Συστήματος ( Κλίση 33 ο, Προσανατολισμός 0 ο ) Μήνας E d E m H d H m Ιανουάριος 23, ,87 88,8 Φεβρουάριος 28, ,57 99,9 Μάρτιος 37, , Απρίλιος 43, , Μάιος 49, , ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 22

12 Ιούνιος 50, ,9 207 Ιούλιος 52, , Αύγουστος 51, , Σεπτέμβριος 44, , Οκτώβριος 34, , Νοέμβριος 25, ,19 95,8 Δεκέμβριος 21, ,63 81,4 Ετήσιος Μέσος Όρος 38, , Ετήσιο Σύνολο Ο ΣΥΝΤΑΞΑΣ ΟΙ ΕΛΕΓΞΑΝΤΕΣ ΘΕΩΡΗΘΗΚΕ Ο Αν. Προϊστάμενος Δ\νσης Τ.Υ., Περιβάλλοντος, Πολεοδομίας και Ποιότητας Ζωής Εκ της MULTI Ε.Π.Ε.. Κωνσταντίνος Κάλφας Μηχανολόγος Μηχανικός Π.Ε Δημήτριος Ζώτος Μηχ/γος Μηχ/κός ΤΕ/Γʼ MULTI Ε.Π.Ε. Ενεργειακός / Τεχνικός Σύμβουλος ΧΡΥΣΟΥΠΟΛΗ, 28 / 06 / 2013 ΕΠΠΕΡΑΑ 1.12 Δήμου Νέστου 2 ο Δημοτικό Σχολείο Χρυσούπολης 23