Energiahatékonyság ... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
04 I 2008
Michael Rader Marketing Termékmenedzser CentraLine c/o Honeywell GmbH
A folyamatosan emelkedő energia árak és az egyre szigorúbbá váló törvényi előírások egyre inkább felhívják az építők, tulajdonosok, tervezők és a felhasználók figyelmét az épületek energiahatékonyságának kérdésére. Az Európai Bizottság EU Akció terve szerint a legnagyobb megtakarítási lehetőségek (2020-ra mintegy 27-30%) a meglévő épületek energetikai korszerűsítésében rejlenek. Cikkünk bemutatja, hogyan lehet kiszámítani és realizálni ezeket a lehetséges megtakarításokat.
Az épületek energiahatékonyságához számos tényező hozzájárul, ezek közé tartozik a
Hőszigetelés (időjárási hatások és beeső napsugárzással szemben.) A korszerű szigetelés csökkenti az energia veszteségeket Az aktuális igényeknek megfelelő hűtő- és fűtő energia termelés A külső hő épületekben való hatékony hasznosítása és/vagy a külső hideg levegő hatékony hasznosítása (pl.: ingyen éjszakai hűtés) A hűtő- és fűtő energia hatékony elosztása az épületen belül minimális veszteséggel A megújuló energia legmesszemenőkig való kiaknázása és a fosszilis üzemanyagok használatában való lehető legmagasabb hatékonysági szint elérése, (kondenzációs kazánok.) Már létező HVAC berendezések optimális beállítása. HVAC berendezések elektromos fogyasztásának csökkentése. keringtető szivattyúk, ventillátorok, stb.
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
A cél a maximális kényelem elérése minimális energia felhasználásával. Az összes előbbiekben említett tényező figyelembe vételével a szabályozástechnika az, amely direkt és indirekt módon is befolyásolni képes az energiahatékonyságot. A szabályozástechnika szerepet kaphat az épületszigetelés terén is. Például elektronikusan irányított zsaluk használatával csökkenthető a napsugárzás hatása. Erős napsugárzás esetében a zsalu bezáródik, blokkolja a bejövő napfényt és csökkenti az épület hűtési energia szükségletét.: Az összes előbbiekben említett területen az optimálisan beállított szabályzó elektronika kiemelkedő megtakarítást eredményez. Mielőtt bármilyen konkrét tevékenységbe belefognánk az épület energiahatékonyság optimalizálása érdekében, előbb a lehetséges megtakarítás mértékét kell kiszámítani. Az 1-es Ábra (egy európai tanulmányból) a különböző, nem lakójellegű épületek hőfogyasztását hasonlítja össze. Annak ellenére, hogy még nem rendelkezünk teljes adatokkal minden EU tagállamból, az ábra alkalmat ad arra, hogy következtetéseket vonjunk le. A grafikonról tisztán kitűnik, hogy pl.: Hollandia négyzetméterenkénti fűtési energia fogyasztása az irodaépületekben háromszor magasabb, mint Németországban.
Nem lakójellegű épületek fűtési energiafelhasználása
400
512
584
350 300
kWh/m2
250 200 150 100 50
be
de
dk
gr
nl
ek én y tm
ar áz s or
tlé
te sí
G Sp
te le ép ü ár tó
ok
k
k Eg
yé b
ed Ke re sk
fr
gy
el m
ié pü
pü l
le
et
te
ek
k yá ré
H
ot
el
G
ek /
Ét
Is tá lló
ek te rm
ek in ész té sé zm g én ügy ye i k
zm té in
O
kt
at ás i
Eg
Iro
én y
dá k
0
uk
1-es Ábra.: A nem lakójellegű épületek négyzetméterenkénti hőfelhasználása (ország és terület szerinti bontásban).
Számos módja van annak, hogy megbecsüljük egy meglévő épület energiamegtakarítási lehetőségeit. Például egy termográfiás kamera segítségével láthatóvá tehetjük a hőveszteséget (Lásd 2-es Ábra1) és így jelezhetjük, ahol a hőszigetelés optimális eredményeket szolgáltatna.
1
Forrás: http://www.energie-fachberater.de
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
2. Ábra.: Hőveszteség egy gyengén szigetelt lakóépületben (forrás: Verband Privater Bauherren e. V./ Bundesverband Deutscher Baustoff-Fachhandel e. V.)
Az épületirányítási rendszerek (BMS) mint például a CentraLine ARENA segít az aktuális fogyasztási értékek rögzítésében és összehasonlítja azokat a standard értékekkel. A Kelvin-napok számá, mint mérőszám alapján (K.d) lehetséges a változó időjárási körülmények fűtési költségekre gyakorolt hatásának összehasonlítása és így a különböző hónapok fűtési költségeinek jobb összehasonlítása. A BMS által történő fogyasztási értékek rögzítése megkönnyíti az “előtte” és “utána” összehasonlításokat, és ezzel párhuzamosan egy direkt és megbízható értékelést nyújt a végrehajtott korszerűsítés hatékonyságáról. Az alábbi példán (Lásd 3-as Ábra,) tisztán látható a kb. 30%-os fűtőenergia szükséglet csökkenés az optimalizálást követően.
Idő
4500
Fűtési energiafelhasználás (kWh)
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000
Optimalizálás
500
Hőfokhíd
3-as Ábra.: Energia fogyasztás (bal tengely) vs. Hőfokhíd (jobb tengely), hónapokra lebontva
Dezember 07
Oktober 07
November 07
September 07
Juli 07
Fűtési energiafelhasználás (kWh)
August 07
Juni 07
Mai 07
April 07
März 07
Januar 07
Februar 07
Dezember 06
Oktober 06
November 06
September 06
Juli 06
August 06
Mai 06
Juni 06
April 06
März 06
Januar 06
Februar 06
0
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
A BMS által rögzített adatok fontos információt nyújtanak egy működő rendszer optimalizálási potenciáljáról. A BMS rendszerek automatizálják az adatgyűjtést és a feldolgozást, támogatva ezzel a mind hatékonyabb optimalizálást. Az elemzésre számos különböző lehetőség nyílik: Az alapterhelés elemzése hasznos bepillantást nyújt a használaton kívüli
periódusok energia fogyasztásába (Lásd 4-es Ábra.) A fogyasztási csúcs energiaszükségletének elemzése, hasznos informá-
ciókkal szolgál pl.: elektromos rendszerek által okozott energiafogyasztási
csúcsokra, (Lásd 5-ös Ábra.) Energiahordozók tarifa elemzései, melyek pl a villamos energia díjsz-
abásának hatását vizsgálják konkrét fogyasztási adatok alapján. (Lásd
6-os Ábra.) Összehasonlító elemzések, pl.: eltérések a hét különböző napjain történő
fogyasztásban, vagy különböző épületekben (Lásd 7-es Ábra.)
3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 (kWh)
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
Iroda elektromos fogyasztása (kWh) 4-es Ábra.: Alap terhelési elemzés
31 Dec 2007
30 Dec 2007
29 Dec 2007
28 Dec 2007
27 Dec 2007
26 Dec 2007
25 Dec 2007
24 Dec 2007
23 Dec 2007
22 Dec 2007
21 Dec 2007
20 Dec 2007
19 Dec 2007
18 Dec 2007
17 Dec 2007
16 Dec 2007
15 Dec 2007
14 Dec 2007
13 Dec 2007
12 Dec 2007
11 Dec 2007
10 Dec 2007
09 Dec 2007
08 Dec 2007
07 Dec 2007
06 Dec 2007
05 Dec 2007
04 Dec 2007
03 Dec 2007
02 Dec 2007
01 Dec 2007
0
Iroda elektromos fogyasztása (kWh) aktív időszakokban
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
Fő elektromos fogyasztásmérő (kWh) 750 700 650 600 550 500
kW
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1
2
3
kW
4
5
6
7
Maximális teljesítmény
8 9 Day of Month
10
11
12
13
14
15
Rendelkezésre álló teljesítmény
5-ös Ábra.: A csúcs idő energiaszükségletének elemzése
Fő elektromos fogyasztásmérő (kWh) 32 30 28 26 24 22 20 £
18 16 14 12 10 8 6 4 2
Nappal
Éjszaka
Hétvégén
6-os Ábra.: Az időben változó energia költségek elemzése
Sunday
Saturday
Friday
Thursday
Wednesday
Tuesday
Monday
Sunday
Saturday
Friday
Thursday
Wednesday
Tuesday
Monday
0
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
Fő elektromos fogyasztásmérő (kWh) 17/07/2007 18/07/2007 19/07/2007 20/07/2007 21/07/2007 22/07/2007 23/07/2007 24/07/2007 25/07/2007 26/07/2007 27/07/2007 28/07/2007 29/07/2007 30/07/2007 31/07/2007
300
250
200 kWh
01/07/2007 02/07/2007 03/07/2007 04/07/2007 05/07/2007 06/07/2007 07/07/2007 08/07/2007 09/07/2007 10/07/2007 11/07/2007 12/07/2007 13/07/2007 14/07/2007 15/07/2007 16/07/2007
150
100
50
00:00 00:30 01:00 01:30 02:00 02:30 03:00 03:30 04:00 04:30 05:00 05:30 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30 14:00 14:30 15:00 15:30 16:00 16:30 17:00 17:30 18:00 18:30 19:00 19:30 20:00 20:30 21:00 21:30 22:00 22:30 23:00 23:30
0
7-es Ábra.: A hét különböző napjai fogyasztásának összehasonlítása
Távoli hozzáférés az épületirányítási rendszerhez - energia management
Távoli hozzáféréssel akár több épület BMS rendszerének adati is elérhetők, így az energiahatékonyságot célzó elemzések központilag is elvégezhetők, akár az egyes épületek összehasonlításával is.
Távoli hozzáférés az épületirányítási rendszerhez – üzem közbeni optimalizálás
Az épületirányítási rendszerek, mint a CentraLine ARENA nem csak adatgyűjtésre alkalmasak, hanem aktív hozzáférést biztosítanak minden egyes rendszerjellemzőhöz, a kazántól a szobai vezérlőkig a megfelelő hozzáférés birtokában. Ez lehetővé teszi a szolgáltató partnerek számára, hogy optimalizásokat hajthassanak végre anélkül, hogy a helyszínre kellene utazniuk. Így az időprogram beállítások, vagy a szabályzási paraméterek üzem közben is módosíthatók a változó körülményekhez igazodva. Az optimálizálásban rejlő energiamegtakarítási lehetőségek hatalmasak: “Egy Berlin melletti lakossági építési projektben az energia költségek 25%-os megtakarítását értük el, kizárólag az adott alkalmazásra üzem közben optimálizált CentraLine vezérlő rendszerrel, az épületen egyéb átalakítás nem történt. A CentraLine szolgáltató partnerek, folyamatosan ellenőrizni képesek a helyszíneket és garantálni tudják a berendezések egységesen optimálizált működését. A CentraLine ARENA által az összes üzemi adathoz nyújtott távhozzáférés ennek nélkülözhetetlen kelléke.
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
8-as Ábra.: Rendszer optimalizálás távfelügyeletről
A pontatlanul beállított szabályzók nem csak az energiamegtakarítást érintik hátrányosan. Ha a szabályzó túl lassan közelíti a parancsolt alapértéket, annak negatív hatása lesz a kényelemre is. Ha a szabályzó jelentősebb mértékben túllendül az alapértéken, ez nemcsak hogy rontja az energiafogyasztást, de csökkenti az üzemi berendezés élettartamát is. A szabályozás pontatlansága miatt lengő szelepek (és/vagy motorjaik) nem csak több energiát fogyasztanak, de gyorsabban el is használódnak. A BMS különleges funkcióit használva a helytelenül beállított szabályzó paramétereket gyorsan be lehet azonosítani, illetve ennek megfelelően megváltoztatni közvetlenül a szolgáltató partner irodájából.
Következtetés
A berendezések energiahatékonyabb és következésképpen gazdaságosabb működése egy visszacsatolásos körfolyamat, melyben az Épületirányítási rendszereknek központi szerepe van: Először is szükségszerű a fogyasztási és egyéb üzemi adatok begyűjtése, hogy
tényeken alapuló döntést hozhassunk. Az Épületirányítási rendszerek az egyszerű
adatgyűjtésen, tároláson és összegzésen felül biztosíthatja az adatokhoz történő
távoli hozzáférést is. A nyers adatokat kiértékeljük – automatikusan vagy manuálisan – hogy az optimali-
zációs lehetőségeket kvantitatív és kvalitatív módon értékelhessük. Ha úgy határoztunk, hogy szükséges az optimalizáció, az közvetlenül végrehajtható
a BMS távirányításával, akár egy Internetes böngészőn keresztül anélkül, hogy
magához a berendezéshez el kéne jutni.
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
Miután befejeződött az optimalizálás, ellenőrizzük az adatokat. Ehhez a BMS újra
gyűjti és analizálja az adatokat és összehasonlítja őket a berendezés előző teljesít
ményével.
Adatgyűjtés
Analizálás
BMS SYSTEM Eredmények ellenőrzése
Optimalizálás
8-as Ábra.: Az energiatakarékos és gazdaságos üzem visszacsatolásos körfolyamata
Összefoglalásul elmondhatjuk, hogy az Épületirányítási rendszereknek központi szerepe van az energiahatékonyság kiértékelésében és optimalizálásában. A távoli hozzáférés – nem csak személyek, hanem más speciális adatfeldolgozó rendszerek számára is – a központi épületirányítás előfeltétele. A szakszolgáltató partnerek így folyamatosan tudják optimalizálni egy épület energia felhasználását. Az épület felhasználói nem csak a költséghatékonyság, hanem az optimális működés hasznát is élvezik.
Az 1-es és 3-7-es ábrák forrása: www.buildingsplatform.eu A 2-es Ábra forrása: Verband Privater Bauherren e. V./ Bundesverband Deutscher Baustoff-Fachhandel e. V.
Energiahatékonyság... ...korszerű távfelügyeleti szolgáltatások segítségével
Szerző: Michael Rader Marketing Termékmenedzser CentraLine c/o Honeywell GmbH
További részletek és energiahatékonysági cikkek kapcsán keresse fel a CentraLine City weboldalt, vagy forduljon hozzánk bizalommal.
www.centraline.com
CentraLine · Honeywell Szabályozástechnikai Kft. H-1139 Budapest · Petneházy u. 2-4. · Tel +36 (1) 451 4300