Měření spotřeby energie a médií Monitorování a ovládání
Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti.
P. Ripka, 2010, 2015
Měření spotřeby • • • •
Elektroměr a wattmetr Plynoměr (viz úvodní přednáška) Vodoměr (viz měření průtoku) Měření odběru tepla
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
2
Měření elektrického výkonu a energie • Obecná definice • Číslicové měření střídavého výkonu a energie • Analogový wattmetr a elektroměr
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
3
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
4
Číslicový wattmetr a elektroměr
I/U:
- proudový transformátor (viz přednáška 5) + odpor - odporový bočník (vrstvový nebo koaxiální) - převodník s magnetickým senzorem (Hall nebo AMR)
U/U
- odporový dělič - pro vn napěťový transformátor
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
5
Čip pro číslicový wattmetr a elektroměr
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
www.analog.com
6
Číslicový wattmetr a elektroměr
http://www05.abb.com/global/scot/scot209.nsf/veritydisplay/7d72eea93dff4f20c12572e900446e75/$File/Katalog.pdf
Algoritmus výpočtu: podle definice: číslicové násobení, integrace se nahrazuje číslicovým dolnofrekvenčním filtrem Není třeba znát kmitočet 25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
7
Analogový panelový wattmetr Analogový přístroj vybavený magnetoelektrickým měřicím systémem pro činný a jalový výkon se zabudovaným převodníkem výkonu. Převodník výkonu obsahuje podle druhu sítě a výkonu jeden, dva nebo tři násobící systémy. Násobičky pracují na principu TDM (time division multiplier). Výstupní veličiny se sčítají a přivádějí k magnetoelektrickému měřicímu systému.
http://www.gmc.cz/pdf/AA_B_V.pdf 25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
8
Zapojení střídavého jednofázového wattmetru Měřicí transformátor proudu
Jen pro VN. Pro NN odporový dělič
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
9
Měření činného výkonu v trojfázové síti Souměrná síť (většinou)
Nesouměrná zátěž
Trojvodičové sítě: používají se pro vn rozvody. Teoreticky stačí 2 wattmetry (Aronovo všechny proudy i napětí 25.1.2014 zapojení), v praxi se ale měří ČVUT FEL A5M38SZS
10
Analogový elektroměr
made-in-china.com
25.1.2014
Princip podobný jednofázovému asynchronnímu motoru s kotvou nakrátko Proudová cívka: jen několik závitů Napěťová cívka: hodně závitů, velká indukčnost, proud a tedy i mag. tok o 900 posunut Mag. Brzda: brzdicí moment úměrný rychlosti ČVUT FEL A5M38SZS Jedno- i trojfázové provedení
11
Měření spotřeby tepla a chladu • Q x Δt .. průtokoměr ultrazvukový, turbínkový, indukční • Poměrové měřiče tepla – odpařovací a zabarvovací sklíčka: vycházejí z povrchové teploty radiátoru, nepřesné, nespravedlivé, lokální odečet – měření teploty v místnostech
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
12
Získávání energie (Energy harvesting) zejména pro bezdrátové senzory ● Teplotní rozdíl (termoelektrický generátor) ● vibrace nebo tlaková síla: piezoelektrické převodníky: (Enocean – bezdrátové tlačítko) ● Kinetická energie při pohybu zařízení (podobně jako generátory v hodinkách): indukční generátor ● Solarní články ● Electromagnetický přenos energie ● Kinetická energie proudící tekutiny low (voda, plyn, topná media) ● Větrná energie (v meteorologických stanicích nebo VAC)
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
13
Spotřeba el. energie: roční pohled
seluxit 25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
14
měsíční pohled
seluxit 25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
15
Týdenní pohled
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
16
Denní přehled
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
seluxit 17
Vzdálené ovládání
● Přehled o stavu budovy ● vzdálené řízení ● Využití webovského prohlížeče ● Mobilní telefon ● Dedicated program ● Alarmy – SMS – MMS – E‐mail – automatický hlasový hovor
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
18
Funkce inteligentní budovy ● Více než jen zapínání a vypínání ● komplexní scénáře: – světlo se vypíná za šera a je‐li detekován pohyb – radiátor se tlumí v místnosti s otevřeným oknem – ventilace je řízena senzorem CO2 ● Automatické nastavení parametrů ● Jednoduchá konfigurace při změně ● Maximalizace zisku pro koncového uživatele 25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
19
Úskalí systémů inteligentních budov ● Uživatel nepochopí složitou konfiguraci ● Uživatel chce řídit systém manuálně ● Uživatel zanedbává údržbu systému ● Uživatel vyžaduje úspory energie bez snížení komfortu ● Systém je drahý ● Uživatel chce instalovat sám ● Nedostatek vhodných dodavatelů komponent pro zvolený standard ● Uživatel očekává dvouletou návratnost 25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
20
Příklad jednoduchosti a úspěchu
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
21
25.1.2014
ČVUT FEL A5M38SZS
22
