DARVAS ISTVÁN MMK Elektrotechnikai Tagozat / SEMMELWEIS E. - Innovatív Egészségügyi Építészet - Konferencia 2012 június 07
Innovatív világítástechnikai megoldások Energia megtakarítási lehet ségek 1
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
Tartalom Új lehet ségek a világítástechnikában – LED fényforrások és lámpatestek Világítási rendszerek kezel – vezérl készülékei Világítástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása Árnyékolástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása tés-, F tés-, Szell zés és Klímarendszerek vezérlése - szabályozása „Kórházi „Rendszerek” integrálása-, vezérlése-, szabályozása Példák, gazdasági mutatók „Smart Metering” – „Smart Grid” hálózatok és az energiahatékonyság „Energia Audit” – „ABB Metodológia” web platform
2
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia ELMÉLETI SZEMPONTOK
Sugárzási teljesítmény
Fényhasznosítás : 16 lm/W Látható sugárzás-hasznos 12% Infra sugárzás – h 88%
Hullámhossz Fekete test (BB) sugárzási görbéje / M.Planck 3
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
E 27 65 lm/W
E 27
E 27
15 lm/W
típus: CFL-kompakt fénycs , típus : izzólámpa, felvett teljesítmény: 15,0W, felvett teljesítmény: 60,0W élettartam: 3000 óra, élettartam: 1000 óra HAGYOMÁNYOS FÉNYFORRÁSOK
típus: A19, szính mérséklet 3000K, sugárzási szög: 128°, felvett teljesítmény: 12,8W, névleges fényáram: 810 lm, színvisszaadási mutató (Ra): 83, élettartam: 25000 óra ( kb17 év) 4
4
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
Éves világítási költség
ÜZEMELTETÉSI ADATOK LED Technológia - környezetbarát és mellékhatások nélküli világítást biztosít NEM tartalmaz Higany vegyületeket és komponenseket NEM tartalmazultraibolya spektrumban sugárzást (nem káros a textíliákra) NEM tartalmaz infravörös spektrumban sugárzást NEM villog NEM kápráztat 5
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
59 lm/W MÉLYSUGÁRZÓK típus: CCT 3000K, szính mérséklet 3000K, sugárzási szög: 100°, felvett teljesítmény: 15,0W, névleges fényáram: 880 lm, színvisszaadási mutató(Ra): 80, élettartam: 16000 óra ( kb11 év) SZABÁLYOZHATÓ ! – KNX, DALI, 1-10V technológia, Rádiós távvezérlés Méret: D= 180mm, H= 100mm
6
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia MENYEZETI VILÁGÍTÓ PANELEK
68 lm/W
típus: LF53 3000K, szính mérséklet 3000K, sugárzási szög: 82°, felvett teljesítmény: 53,0W, névleges fényáram: 3600 lm, színvisszaadási mutató(Ra): 80, élettartam: 46000 óra ( kb 30 év) káprázási mutató: UGR 19 alatti érték SZABÁLYOZHATÓ ! – KNX, DALI, 1-10V technológia, Rádiós távvezérlés Méret: D= 180mm, H= 100mm 7
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
LED-Dimmer
- valódi 2 vezetékes és hagyományos 3 vezetékes változatban is ÚjTípusok: technológiák 8
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
+ KNX alapú, terepi világítás vezérl k - elvi felépítése 9
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia Világítási rendszerek modern – érint képerny s kezel felülete
10
10
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
Mit jelent számunkra az energiahatékonyság Csak ott és akkor használjuk az energiát (VILÁGÍTÁST) ahol igény van rá -> pl. jelenlét f gg érzékel k parancsai alapján (KNX mozgás és jelenlét detektorok + kapcsoló modulok)
Csak a szükséges és optimális mennyiséget használjuk fel -> pl. állandó megvilágításra szabályozással (KNX fénymér k + szabályozó modulok)
Mindig a legmagasabb hatékonysággal biztosítsuk, a felhasználást -> pl. szabályozható elektronikus el tétek alkalmazásával (KNX kiértékel + logikai hardver és szoftver modulok)
11
Példák, gazdasági mutatók vezérlésre-szabályozásra LEED, BREAM stb. min sítések energetikai vonatkozásai
12
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
Világítástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása Világítási rendszerek id -függ vezérlése energia megtakarítási lehet ség - több mint 10%
Világítási rendszerek jelenlét / mozgás-függ vezérlése energia megtakarítás i lehet ség több mint 20%
Világítási rendszerek jelenlét + megvilágítás-függ vezérlése energia megtakarítási lehet ség több mint 35%
Világítási rendszerek állandó megvilágítási szintre szabályozása-vezérlése energia megtakarítás i lehet ség több mint 45%
13
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia KNX-bus kábel 2x2x0.8mm2
KNX Szenzor 2 Jelenlétérzékel / PIR
Beavatkozó - KNXAktor 2x16A 230V
230V, 50 Hz Fogyasztó (kapcsolt )
ESEMÉNY – 2. KNX Szenzor 1. 5xTaszter
ESEMÉNY – 1. Példa: Világítás energia takarékos vezérlése-, szabályozása-, kapcsolási képek 14
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia Világítási rendszerek (kórtermek) állandó megvilágítási szintre szabályozásavezérlése KNX alapú technológiával
15
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
Árnyékolástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása Árnyékolástechnikai rendszerek benapozás elleni integrált vezérlése (f t+h t rendsz komb.) tési energia megtakarítási lehet ség több mint 13% világítási energia megtakarítási lehet ség több mint 8%
Árnyékolástechnikai rendszerek benapozás elleni + jelenlét függ komplex vezérlése tési energia megtakarítási lehet ség több mint 21% világítási energia megtakarítási lehet ség több mint 13%
Az állandó-megvilágításra szabályozási funkciók kombinálása a red nyök benapozás-függ vezérlési funkcióival
16
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia Árnyékolástechnikai rendszerek benapozás függ + jelenlét függ vezérlése 03
JRA/S 8.230.2.1 JSB/S 1.1
Biztosítva a red nyök és lamellák koordinált mozgását a benapozási szög függvényében, a helyiségben elérhet a káprázat mentesség 17
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
tési-, F tési-, Szell zési és Klímarendszerek vezérlése - szabályozása tési/F tési/Szell zési rendszerek egyedi helyiségh mérséklet függ szabályozása(f tés.profil) tési/h tési energia megtakarítási lehet ség több mint 11%
tési/F tési/Szell zési rendszerek jelenlét függ fix értékre szabályozása (Preset Point) tési/h tési energia megtakarítási lehet ség több mint 25% tés/F tés/Szell zés rendszerek - további energia megtakarítási lehet ségek tési/h tési rendszerek automatikus eseményfügg leállítása (ablak nyitás) tési / h tési rendszerek integrált bels logikai kapcsolatainak engedélyezése/tiltása
A komplex világítástechnikai vezérlések integrálása a gépészeti rendszerek szabályozási moduljaihoz, még költség hatékonyabb vezérlést – szabályozást tesz lehet vé az üzemeltet k számára 18
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia 1. példa: Állandó megvilágítási szintre szabályozás megtérülési mutatói - ROI Az állandó megvilágításra szabályozás feltétele a dimmelhet lámpatestek használata,1-10 V analóg vagy DALI technológiával. A dimmelhet DALI elektronikus el tétes lámpatestek további üzemeltetési költségek megtakarítását teszik leget vé
El adóterem: 100 m², világítás:. 1400 W (12db 2x58 W EVG-Dim el téttel) Kihasználtság: 41 hét / év., napi 5 óra (41 x 7 -> 287 x 5 -> 1435 óra x 1,4kW -> 2009 kWh) 0,16 Euro/kWh áramdíjjal az éves fogyasztás 320 € / év. Állandó megvilágításra szabályozással a megtakarítás (50%) azaz 150 € / év. A KNX készülékek beruházási költségei (1 vezérlési csatornára) 1/30 1/4 1 1/2
KNX tápegység KNX szabályozó-dimmer Megvilágítási mér fej Digitális bemenet nyomóhoz
3/4h Üzembe helyezés, programozás
SV/S30.640.1 LR/S4.16.1 LF/U2.1 US/U2.2
8€ 90 € 64 € 54 € 38 € --------254 €
A beruházás e részének megtérülése kb. 20 hónap - 1,7 év 19
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia 2. példa: Állandó megvilágítási szintre szabályozás megtérülési mutatói - ROI Az állandó megvilágításra szabályozás feltétele a dimmelhet lámpatestek használata,1-10 V analóg vagy DALI technológiával. A dimmelhet DALI elektronikus el tétes lámpatestek további üzemeltetési költségek megtakarítását teszik leget vé
Hotel épület - kórterem: 50 m², világítás:. 900 W (6db 2x58 W EVG-Dim el téttel) Kihasználtság: 52 hét / év, 7 nap / hét, napi 15 óra (52 x 5 -> 360 x15->5400 óra x 0,9kW -> 4860 kWh) 0,16 Euro/kWh áramdíjjal az éves fogyasztás 777 € / év. Állandó megvilágításra szabályozással a megtakarítás (50%) azaz 345 € / év. A KNX készülékek beruházási költségei (1 vezérlési csatornára) 1/30 1/4 1 1/2
KNX tápegység KNX szabályozó-dimmer Megvilágítási mér fej Digitális bemenet nyomóhoz
SV/S30.640.1 LR/S4.16.1 LF/U2.1 US/U2.2
3/4h Üzembe helyezés, programozás
A beruházás e részének megtérülése kb. 10 hónap - 0,8 év 20
8€ 90 € 64 € 54 € 38 € --------254 €
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia
00:00
06:00
08:00
17:00
52U
100U
100U
H mérséklet
6% energia megtakarítás - 1 Celsius h mérséklet csökkentés hatására – elv – Helyiséghasználat – Fürd +WC: Heti 7 nap / napi profil szerint Napi h mérsékleti profil: reggel 06:00 – 08:00 24 Celsius nappal 08:00 – 17:00 16 Celsius délután 17:00 – 22:00 20 Celsius éjszaka 22:00 – 06:00 16 Celsius 24Co -24% 20Co -48% 16Co 100 E 76U 52U 52U 22:00 23:00 24:00
Napszak
52Ux16h=832Uh 76Ux5h=380Uh 100Ux3h=300Uh U = 1 felhasznált energia egység (egyezményes) Id / h mérséklet profil figyelembe vétele nélkül : 2400 Ud Id / h mérséklet profil figyelembe vételével : 1512 Ud
21
Megtakarítás: 37.0 %
•
DARVAS ISTVÁN, MMK / Kötelezettségünk az energia hatékony építészet területén/ RENEXPO 2011
„Smart Grid” és a létesítményi mérés-adatgy jtés kapcsolata Intelligens - vezérelt energetikai hálózatok, "okos" mér k Energetikai audit és világítástechnika 22
Intelligens - vezérelt energetikai hálózat / „Okos mér ” Média csatoló Gateway
„IR” adatcsere
Egy/háromfázisú Fogyasztás mér egység
„KNX” busz
„CEWE-DELTA Max” almér adaptív, moduláris kommunikációval – KNX, M-Bus, TCP/IP
„eHZ” 23
mér SML kommunikációval
Intelligens - vezérelt energetikai hálózat / Topológia Intelligens-vezérelt energetikai hálózat(SmartGrid)–Mérés /adatgy jtés(SmartMeter) Fogyasztói info kijelz
MUC-Converter
PLC=power line communication KNX Bus
GPRS GPRS MUC-DataConcentrator
KNX Bus LAN Cat 6e
KNX Bus PLC=power line communication Víz fogyasztás mérés – M Bus/KNX RF mennyiség mérés – M Bus/KNX RF Gáz mennyiség mérés – M Bus/KNX RF Elektronikus villamos. Fogy mérés – RJ 11 csatl.
Vill. Mérés – SML protokoll. Vill. Mérés - SML 24
Intelligens - vezérelt energetikai hálózat / „Okos mérés”i adatcsatoló szaki Paraméterek : Multi Utility Converter Funkciók:
25
•
Villamos fogyasztás mérés (eHZ típus) adattovábbítás, RJ 10 csatlakozás, SML protokoll
•
Min sített mér k (gáz, víz, h mennyiség, stb.) adattovábbítás - KNX Rádiós M-Bus protokoll
•
Fogyasztók lekapcsolása - potenciál mentes kontaktuson (SH switch)
•
Titkosított adatátvitel (M-Bus & PLC ) - AES 128 kulcs
•
Mérési adat transzfer a Fogyasztó felé –vizualizáció KNX RF
•
Kapcsolható Ethernet interfész
•
Adat naplózás - paraméterezhet memória
•
Szolg.Hálózati kapcsolat - PLC és GSM (GPRS) változatok
•
Beépített hálózati tápegység
•
Méret: 4 Modul (4x18mm)
•
SyM2 interfész és SML-T távirat
„Okos” grafikus kijelz a fogyasztónál - RF kapcsolattal _Busch Energy Display – Grafikus kijelz a mért adatok megjelenítésére Az „okos mér k” adatainak kijelzése a fogyasztóknál, az energia tudatos fogyasztási magatartás segítéséhez
26
Innovatív világítástechnikai megoldások - Energiahatékonyság - KNX technológia Egészségügyi Létesítmények energetikai igényei - példa: Kórház hotelépület jellemz energia fogyasztási struktúrája
Irodák / Dolgozók 27
Központosított funkciók / Épület üzemeltetés
Energetikai hatékonyág és Energetikai Audit Javasolt metodológia az energia megtakarítási célok eléréséhez Hivatkozott szabvány BS EN 15900
Energy efficiency services.Definitions and requirements. UNI CEI 11339 Energy management. Experts in energy management. General requirements for qualification (italian norm) UNI CEI 11352 Energy Management – Energy Service Company (ESCO). (italian norm)
ISO 50001 Energy Management System : requirements and User Guide.
CEN-EN 15232 Energy performance of buildings: the influence of the control and management systems on the energy performance
Copyright: 28
A Vizsgált folyamat hatékonysága: Tapasztalat: a BS EN 15900 Standard alapján Az „AUDIT” készítéséhez min sített energetikai szakért k bevonását is biztosítani kell. Az effektív méréseket ESCO min sítéssel rendelkez cégek végzik (Energy Service Company) Preliminary action for the implementation of an energy management system and ISO 50001
Az energetikai hatékonyág és energetikai Audit „Energetikai Audit” az ISO 50001:2012 szerint vs. Energetikai takarékossági tervezés
1.000 Euro beruházás egy Audit-ba 15.000 Euro egyenérték lehetséges megtakarítást biztosít, ha kivitelezik az Audit-ban javasoltakat
Copyright: 29
Az Energetikai hatékonyág és Energetikai Audit ABB által biztosított – web platform
„Check-up Report”
E2P “Energy Efficiency Platform”
A szoftver által biztosított „Meghatározások”: A meglév , aktuális helyzet teljeskör elemzése, behatárolása Lehetséges területek %-os részarányainak meghatározása Részterületek %-os, súlyozott bevonása a tanulmányba Szabvány Megoldások alkalmazhatóságának felmérése Szabvány Megoldások Adatlapjának kitöltése
www.abb.it/energyefficiency Copyright: 30
Köszönöm megtisztel figyelmüket
[email protected]
31