Monitoring zużycia energii za pomocą analizatorów Janitza

Aby optymalizować zużycie energii, w pierwszej kolejności należy sprawdzić, jakie jest faktyczne zużycie energii w danym budynku, obiekcie, biurze. W każdym biurze czy obiekcie przemysłowym znajdziemy licznik energii, ale najczęściej za jego pomocą można odczytać jedynie zużytą energię czynną i bierną, bez aktualnie pobieranej mocy, a sam odczyt odbywa się metodą "organoleptyczną". Odpowiedzią są nowoczesne, które dostarczają szereg parametrów na temat energii: moc i energię czynną / bierną, wyższe harmoniczne, napięcie, natężenie prądu, tzw. migotanie (flicker), zawartość harmonicznych THD, zapady napięcia lub prądu, częstotliwość, prąd upływu (prąd resztkowy) i inne. Większość tych parametrów można mierzyć również w rozbiciu na poszczególne fazy. Wielką zaletą jest możliwość zdalnego odczytu takiego analizatora, np. przez przeglądarkę internetową (Ethernet), co znacząco upraszcza odczyt.

Proces optymalizacji zużycia energii:

1. Pomiar

Pierwszym etapem optymalizacji zużycia energii jest właśnie pomiar. Przez pewien czas, np. około miesiąca, należy sprawdzać ile przeciętnie pobiera obiekt. Ważna jest szczególnie informacja o zużyciu energii w momencie gdy biuro/obiekt nie pracują.

2. Analiza budynku/obiektu

Następnym etapem jest sprawdzenie, jaki jest stan odbiorników elektrycznych, gdzie potencjalnie może uciekać energia? Czy używane jest nowoczesne energooszczędne oświetlenie? Czy komputery i inne urządzenia elektroniczne są energooszczędne? Czy w czasie gdy dany obiekt/biuro nie pracuje, pozostają włączone niepotrzebnie urządzenia? Na przykład klimatyzacja, ogrzewanie? Ile energii pobierają odbiorniki, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania obiektu? Czy wysoko energochłonne urządzenia na produkcji nie mają przestojów w pracy?

3. Analiza zebranych danych pomiarowych

Następnym krokiem jest analiza zarówno pomiarów elektrycznych jak i charakterystyki odbiorników oraz podjęcie odpowiednich działań. Przykładowo można sprawdzić, jakie jest rzeczywiste obłożenie maszyn produkcyjnych, być może zmiana harmonogramów może uchronić przed drogimi przestojami. Czasami po dogłębnej analizie może okazać się że kilku pracowników nie wyłącza komputerów po wyjściu z biura a ich ciągła praca nie jest wcale koniecznością. Innym przykładem może być np. niewiedza pracowników że klimatyzacja w biurze działa w trybie auto, przez co pozostawiona na weekend zużywa niepotrzebnie energię. Może też okazać się że wymagane będzie wprowadzenie układu do korekcji mocy biernej, aby uniknąć dodatkowych opłat za nadprodukcję. Przykłady te można mnożyć, ale w każdej firmie do analizy odbiorników należy podejść indywidualnie.

4. Sprawdzenie efektów

Ostatnim etapem jest sprawdzenie wyników, czyli efektów zmniejszenia zużycia energii, do tego celu świetnie sprawdzają się analizatory energii firmy Janitza. Można łatwo porównać średnie zużycie energii przed i po wprowadzeniu zmian, dzięki oprogramowaniu GridVis które umożliwia to nawet w wersji darmowej. Ponadto można też łatwo wyeksportować dane do formatu CSV (excel), wygenerować raport zużycia, jakości energii, pobieranej mocy, czy nawet wygenerować fakturę z kosztami za określony okres.

Zalety płynące z wdrożenia nowoczesnego systemu analizy energią:

• -Poprawa efektywności energetycznej.
• -Zmniejszenie kosztów energii (redukcja zużycia energii).
• -Redukcja emisji gazów cieplarnianych.
• -Wprowadzenie właściwego nadzoru nad systemem zarządzania energią w organizacji.
• -Zgodność z wymaganiami prawnymi związanymi z efektywnością energetyczną.
• -Możliwość integracji z innymi systemami zarządzania.

Optymalizacja w praktyce

W naszym biurze zamontowaliśmy analizator UMG 604 firmy Janitza celem monitorowania zużycia i jakości energii. Pojawiło się pytanie, ile w biurze zużywanej jest energii na urządzenia w trybie czuwania. Postanowiliśmy to sprawdzić, ponieważ nasze 20 osobowe biuro wydawało się mieć spory potencjał oszczędności energii. Przyszedł dzień kiedy wszyscy w biurze wyłączyli listwy, komputery, monitory i drukarki z sieci, aby sprawdzić jaka będzie różnica w stosunku do poprzednich dni. Okazało się że oszczędności nie były tak spektakularne jak się spodziewaliśmy, jednak dało nam to informację że sprzęt z którego korzystamy jest energooszczędny, i trzeba szukać oszczędności w innym miejscu. Różnica w poborze energii w stosunku do "normalnego" wyjścia z pracy wyniosła około 60 W. Inną informacją jaką udało się uzyskać dzięki pomiarom to rzeczywiste zużycie energii przez naszą serwerownię które wynosi około 1 kW. Dzięki temu można szybko oszacować ile kosztuje utrzymanie takiej infrastruktury w biurze, oraz oszacować opłacalność przeniesienia serwerów do chmury.

Wyniki pomiarów:

Wykres różnicy zużycia energii gdy z gniazdek zostały wyłączone wszystkie urządzenia pracujące wcześniej w trybie czuwania (zielony).

Zużycie energii w naszym biurze w ciągu 2 dni.

Ciekawostka, pobierana moc przez czajnik elektryczny potrafi zwiększyć przez chwilę całkowitą pobieraną przez biuro moc o nawet 25%.

Dostęp przez przeglądarkę umożliwia szybki wgląd do najważniejszych mierzonych parametrów analizatora. Umożliwia sprawdzenie np. aktualnego zużycia energii, porównanie z dniem poprzednim lub z dniem z poprzedniego miesiąca. Można też sprawdzić wszystkie najważniejsze parametry sieci takie jak: napięcia, prądy, harmoniczne, moce i energie, z podziałem na poszczególne fazy.

Analizator energii zamontowany w naszej rozdzielnicy. Po lewej widoczny jest 5 portowy switch Ethernet firmy Moxa.