Τεχνική Ανάλυση 27 Μαρτίου 2015 Ενημερωτικό Νο6 Μέτρηση Διαχείριση ηλεκτρικής ενέργειας Πρότυπο ISO 50001 Σύνταξη : Σταμάτης Καραγιάννης, Ηλεκτρολόγος Μηχανικός Δ.Π.Θ. Είναι γνωστό ότι το 40-41% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας αποδίδεται στον κτιριακό τομέα, Εικόνα 1 [1]. Εικόνα 1 Εικόνα 2 Δεδομένου του ολοένα αυξανόμενου ενεργειακού κόστους υπάρχει μία προσπάθεια εξοικονόμησης / μείωσης κατανάλωσης. Υπάρχουν πολλές πρωτοβουλίες προς αυτό τον στόχο. Ενδεικτικά: Πρωτοβουλία 20-20-20. Σύμφωνα με αυτή θέτοντας ως στόχο το έτος 2020, θα πρέπει [2]: - Να επιτευχθεί 20% μείωση στην εκπομπή των αερίων θερμοκηπίου. - Συνεισφορά στο «ενεργειακό μείγμα» των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας πάνω από 20%. - 20% βελτίωση στην ενεργειακή απόδοση γενικά στην Ε.Ε. Energy management system, ISO 50001 Standard [3]: Σύμφωνα με αυτό, κάθε επιχείρηση του τριτογενούς τομέα (π.χ. καταστήματα, αλυσίδες, σχολεία, πανεπιστήμια, εμπορικά κέντρα, βιομηχανία) θα πρέπει να εμπλακούν σε μία διαρκή διαδικασία ελέγχου, εξέτασης, αξιολόγησης, διόρθωσης των εσωτερικών διαδικασιών σε ότι αφορά την ενεργειακή κατανάλωση, το περίφημο Plan Do Check Act Εικόνα 2. Η διαδικασία πάνω στην οποία βασίζεται είναι απλή: Σχεδιάζεται μία στρατηγική μείωσης της κατανάλωσης (αυτό γίνεται με διάφορους τρόπους έξω από το αντικείμενο της παρούσας παρουσίασης). Γίνεται αναλυτική καταγραφή των καταναλώσεων πριν και μετά τις επεμβάσεις. Γίνεται αντιπαραβολή των Σελίδα 1 από 6
υπολογισμών με τα μετρήσιμα αποτελέσματα. Η διαδικασία είναι συνεχής και κυκλικά επαναλαμβανόμενη. Η παρούσα ανάλυση πραγματεύεται αυτή ακριβώς την μέτρηση! Η ΧΩΡΟΣ Σ.Μ. ΑΕ έχει ξεκινήσει συνεργασία με την γνωστή Ισπανική εταιρεία Circutor. Η εταιρεία Circutor με πάνω από 40 χρόνια παρουσίας στον συγκεκριμένο χώρο, έχει βαθιά εμπειρία και πλήρη παλέτα προϊόντων. Ερώτηση: Τι ακριβώς μετράμε σε ένα κτίριο σε ότι αφορά την κατανάλωση; Απάντηση: Αυτά ακριβώς που κοστίζουν: - Ηλεκτρική ενέργεια (προφανώς) - Φυσικό αέριο (αν το κτίριο τροφοδοτείται από δίκτυο φυσικού αερίου) - Νερό από το δίκτυο ύδρευσης Ερώτηση: Οι λογαριασμοί κοινής ωφελείας δεν επαρκούν; Απάντηση: ΟΧΙ. Οι μετρήσεις θα πρέπει να είναι αντιπροσωπευτικές: - Ανά είδος υπηρεσίας (π.χ. στα γραφεία, στο χώρο παραγωγής, στον χώρο στάθμευσης), - Ανά χώρο (π.χ. ανά επίπεδο κτιρίου), - Ανά κατανάλωση (π.χ. για κλιματισμό, για φωτισμό) και, βέβαια, - Να υπολογίζουν την κατανομή στο χρόνο (συμφωνημένη Ισχύς, αιχμές κλπ). Ερώτηση: Είναι σωστό να μετράμε ΜΟΝΟ την κατανάλωση; Απάντηση: Ανάλογα την περίπτωση και την εφαρμογή. Για παράδειγμα: σε ένα κατάστημα στην μέτρηση του νερού Ε.Υ.Δ.Α.Π. η κατανάλωση αρκεί. Στο ίδιο κατάστημα, όμως, σε ότι αφορά την ηλεκτρική κατανάλωση υπάρχουν πολλοί σοβαροί παράγοντες, π.χ.: - Τάση ανά φάση: σε περίπτωση απώλειας μίας φάσης, να υπάρχει alarm. - Συντελεστής Ισχύος (cosφ, PF): Όσο ανεβαίνουν οι καταναλώσεις, τόσο αυξάνει η σημασία του. Μην ξεχνάμε ότι από μία παροχή και πάνω, η Δ.Ε.Η. «χρεώνει» συνολική ισχύ (ενεργό & άεργο) - Αρμονικές: Είναι μία παράμετρος άγνωστη σε πολλούς (με σημαντικές, κατά περίπτωση, επιπτώσεις). Θα χαρούμε να κάνουμε μία πλήρη παρουσίαση! - Θερμοκρασίες: Πολλοί αγνοούν ότι τα σύγχρονα μετρητικά ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ μπορούν κάλλιστα να καταγράψουν θερμοκρασίες (π.χ. του πίνακα διανομής ή του καταστήματος ή εξωτερική θερμοκρασία κλπ.) Ερώτηση: Υπάρχει, στην ελληνική πραγματικότητα, λογική μέτρησης; Απάντηση: ΟΧΙ. Σύμφωνα με την δική μας τουλάχιστον εμπειρία, η μετρητική «κουλτούρα» στις ελληνικές κατασκευές εξαντλείται στους μετρητές στην μετώπη του Γενικού Πίνακα Χαμηλής Τάσης Ερώτηση: Υπάρχουν πολλά μετρητικά συστήματα; Απάντηση: Η τεχνολογία μας εξασφαλίζει ευρεία επιλογή: από απλούς μετρητές (πάω στον πίνακα, διαβάζω την ένδειξη και την καταγράφω σε ένα φύλλο χαρτί) μέχρι εξειδικευμένα συστήματα όπου γίνεται συνεχής καταγραφή, αποθήκευση σε υπολογιστή και παρουσίαση με διάφορους τρόπους (π.χ. σε οθόνη, κυματομορφές, reports, φύλλα excel. Η διαφορά δεν είναι τόσο στο κόστος, όσο στην εξειδίκευση του συστήματος. Σελίδα 2 από 6
Παράδειγμα εφαρμογής Αλυσίδα καταστημάτων, π.χ. 500-1.500m2 ανά κατάστημα, γεωγραφική κατανομή σε όλη την χώρα. Αρχιτεκτονική λύσης: Όλοι οι μετρητές του καταστήματος συνδέονται σε ένα απλό δίκτυο 2 αγωγών (RS-485). Οι μετρητές διαθέτουν σημεία εξόδου όπου μπορεί να γίνει μέχρι και ΠΛΗΡΗΣ ΕΛΕΓΧΟΣ καταστήματος. Παραδείγματα: - Έλεγχος φωτισμού, π.χ. ανά ζώνες, ανά επίπεδα. - Έλεγχος εξωτερικών πινακίδων με βάση χρονοπρογράμματα. - Συγκεκριμένος νυχτερινός φωτισμός, π.χ. μόνο πάνω από τα ταμεία. - Έλεγχος κλιματισμού σε επίπεδο on/off. Οι μετρητές διαθέτουν σημεία εισόδου: εντολές από άλλα συστήματα ελέγχουν τον φωτισμό. Παραδείγματα: - Όταν ο συναγερμός χτυπήσει alarm, γίνεται φωταψία στο κατάστημα. - Όταν ο συναγερμός αφοπλιστεί (κατά την πρωινή προσέλευση) δίνεται εντολή αφής ορισμένων ζωνών μέχρι το κανονικό «άνοιγμα» του καταστήματος -> δυνατότητα σημαντικής εξοικονόμησης ενέργειας! - Όταν ο συναγερμός οπλιστεί ενεργοποιείται το χρονοπρόγραμμα night (είμαστε σίγουροι ότι δεν παραμένουν φώτα αναμμένα!). Σελίδα 3 από 6
Υπάρχει κεντρική μονάδα (EDS) ανά κατάστημα η οποία αποθηκεύει όλα τα δεδομένα που απαιτούνται (π.χ. τάσεις, εντάσεις, ΣΙ, αρμονικές και, βέβαια, καταναλώσεις). Εσωτερική μονάδα αποθήκευσης: 256MB. Δύο τρόποι διασύνδεσης: (i) γραμμή DSL, Εικόνα 3 (ii) δίκτυο 3G (πολύ εύκολη εγκατάσταση, δεν «πέφτει» η σύνδεση), Εικόνα 4 Εικόνα 3 Εικόνα 4 Η ίδια μονάδα (EDS) λειτουργεί ως web server: ο οποιοσδήποτε μπορεί (με κατάλληλους κωδικούς επίπεδα πρόσβασης) να «δει» το σύστημα και να επιθεωρήσει τα μετρούμενα μεγέθη. Η ίδια η μονάδα περιλαμβάνει 8 εισόδους (dry contacts ψυχρές επαφές) & 6 εξόδους on/off (π.χ. έλεγχος ρελέ). Σε περίπτωση που απαιτείται (π.χ. λειτουργία επιχείρησης σύμφωνα με το ISO50001), μπορεί να συνδεθεί με κεντρικό υπολογιστή με εξειδικευμένο λογισμικό. Στον κεντρικό υπολογιστή μπορεί να εγκατασταθεί πλήρες λογισμικό οπτικοποίησης, δημιουργίας γραφημάτων, report κλπ. Λογισμικό οπτικοποίησης εφαρμογή ISO 50001 Σε περίπτωση που η εφαρμογή εκτείνεται σε μέγεθος ή έχει ιδιαίτερες απαιτήσεις, υπάρχει η δυνατότητα χρήσης εξειδικευμένου λογισμικού. Παραδείγματα εφαρμογών: Μεγάλος οργανισμός (π.χ. τράπεζα) με εκτεταμένο δίκτυο υποκαταστημάτων & κτίρια γραφείων σε όλη την επικράτεια. Παραγωγική διαδικασία (π.χ. συσκευαστήριο με χώρους αποθήκευσης, ψυγεία κλπ). Σε παρόμοιες εφαρμογές η χρήση λογισμικού κυριολεκτικά «λύνει» τα χέρια του υπεύθυνου συντήρησης, της Διεύθυνσης Περιουσίας, του υπεύθυνου μείωσης κατανάλωσης. Η αρχιτεκτονική του συστήματος δεν έχει περιορισμούς: δομείται πάνω στις ειδικές συνθήκες & δυνατότητες. Τα δεδομένα που ο χρήστης λαμβάνει και η οπτικοποίηση, alarm, warnings παραμετροποιούνται καλύπτοντας τις ιδιαίτερες απαιτήσεις (σε αυτό το σημείο παίζει ιδιαίτερο ρόλο η εμπειρία της εταιρείας που το υποστηρίζει και το συντηρεί!). Παραδείγματα: Σελίδα 4 από 6
Ερώτηση: Τα ίδιο αποτέλεσμα δεν μπορεί να επιτευχθεί κάνοντας χρήση άλλου συστήματος; Απάντηση: Και βέβαια. Υπάρχουν πολλοί τρόποι να καταλήξεις σε αποτελεσματικό και αξιόπιστο σύστημα μέτρησης καταγραφής. Ενδεικτικά (και όχι περιοριστικά): - Σύστημα ΚΝΧ: το Ευρωπαϊκό πρότυπο (που τείνει να γίνει παγκόσμιο) έχει, πλέον, αρκετές εφαρμογές μετρητικών συστημάτων. Η εταιρεία μας (KNX Partner από το 2001) έχει βαθιά εμπειρία σε εφαρμογές ΚΝΧ. Δεδομένου όμως ότι είναι ένα γενικό πρωτόκολλο, η εξειδίκευση στην μέτρηση είναι περιορισμένη. Σε ένα κτίριο (η ένα δίκτυο ανά την Ελλάδα) με δεκάδες μετρητές, με εκατοντάδες μετρήσεις (δεν αναφερόμαστε ΜΟΝΟ σε μία απλή μέτρηση κατανάλωσης), σαφέστατα δεν είναι το κύριο αντικείμενο του ΚΝΧ. Αντίστροφα μία μικρή εφαρμογή (π.χ. τρεις μετρητές ενός καταστήματος) είναι οικονομικά ασύμφορη! - Σύστημα BMS: Υπάρχουν αρκετά συστήματα στην αγορά (η εταιρεία μας υποστηρίζει το γερμανικό σύστημα DEOS www.deos.com.gr). Σαφέστατα υπάρχει η δυνατότητα energy metering energy management. Όμως ο κύριος χώρος ενός συστήματος BMS είναι ο κτιριακός έλεγχος! Ερώτηση: Οικονομικά που αναφερόμαστε; Απάντηση: Στο σημείο αυτό σαφέστατα υπάρχει παρεξήγηση: Ένα μετρητικό σύστημα καταστήματος με π.χ. 3 σημεία μέτρησης & αρκετά σημεία ελέγχου & τηλεδιαχείριση με 3G, κάλλιστα μπορεί να κοστολογηθεί πολύ κάτω από 1.000!!! Σελίδα 5 από 6
Γιατί ΧΩΡΟΣ & μετρητικά συστήματα; -- Βαθιά γνώση της θεωρίας της μέτρησης. -- Συσσωρευμένη εμπειρία εφαρμογών. -- Στελέχωση της εταιρείας με μηχανικούς. -- Εξειδικευμένες εφαρμογές σε κτίρια στην Ελλάδα (δυνατότητα επίσκεψης και πλήρους παρουσίασης). -- Δυνατότητα συνδυασμού μετρητικής διάταξης και διατάξεων εξοικονόμησης ενέργειας. Γιατί Circutor & ΧΩΡΟΣ; -- Εξειδικευμένη εταιρεία σε μετρητικά συστήματα. -- Παρουσία στον χώρο για πάνω από 40 χρόνια! -- Λύσεις ιδιαίτερα ανταγωνιστικές τόσο οικονομικές όσο (κυρίως) σε τεχνικό επίπεδο & δυνατότητες. -- Ολοκληρωμένες λύσεις: Μετρητικές διατάξεις και λογισμικό ανεπτυγμένο από την ίδια εταιρεία. Περισσότερες πληροφορίες Τεχνική Υποστήριξη: www.horos.gr Βιβλιογραφία, πάνω στην οποία βασίστηκαν τα παραπάνω: [1] Impact_of_building_automation_on_energy_efficiency.pdf, www.siemens.com [2] http://ec.europa.eu/clima/policies/package/index_en.htm [3] http://www.iso.org/iso/home/standards/management-standards/iso50001.htm Σελίδα 6 από 6