Energiamegtakarítás elemi méréssel
2013/9. lapszám | Opitzer Gábor | 9726 |
Figylem! Ez a cikk 12 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Napjaink slágere az energiamegtakarítás, így számtalan publikáció lát napvilágot a témában a legkülönfélébb platformokon. Ezen cikkek legtöbbje különböző javaslatokat fogalmaz meg az energiafelhasználásunkat csökkentő technikai, technológiai megoldásokra. Cikkünk egy olyan módszert ismertet, amely közvetlenül nem csökkenti az energiafelhasználásunkat, azonban az alkalmazásával mégis jelentős energiamegtakarítás, ezáltal költségcsökkenés érhető el. A módszer Svájcban került kidolgozásra, azonban több mint egy éve Magyarországon is alkalmazzák. A rendszer lényegét nem egy különleges technológiai megoldás adja, hanem a fogyasztás láthatóvá tétele – amit néhány lépésben megvalósíthatunk -, amely elősegíti és megérteti azokat a további lépéseket, amelyek a tényleges energiamegtakarítást előidézik.
Mi tehát a lényeg?
Telepítsünk lehetőleg minél több önálló villamos fogyasztó elé egy-egy intelligens, részletes mérésre (E, U, I, P, cosφ, Q) és kommunikációra is alkalmas kompakt fogyasztásmérőt. A készülékeket akár villamos gépenként (szivattyúk, ventillátorok stb.) is megéri telepíteni (1. ábra – egyfázisú, 2. ábra – háromfázisú mérő).
Telepítsünk a rendszerre egy webkommunikációra is képes mérés-adatgyűjtő központot, ami alkalmas óriási mennyiségű (1-2 Gbyte) adat tárolására és több féle csoportosítás szerinti grafikus megjelenítésre. Lényeges, hogy a központ a tárolt adatokat könnyen értelmezhető, például vesszővel tagolt text (.csv) fájlformátumban tárolja, valamint legyen lehetőség ezeket az adatokat gyorsan, egyszerűen internetes adatkommunikációs technológia segítségével (FTP) kiolvasni. A 3. ábrán egy ezekre a feladatokra alkalmas adatgyűjtő terminál látható.
A telepítés megtörténte után kezdjük el az adatgyűjtést, lehetőleg rövid (3-5 perc) mintavételi sűrűséggel, és publikáljuk a mért adatokat azok számára is könnyen elérhető módon, akik megfelelő odafigyeléssel képesek lesznek szükség szerint leállítani egy-egy feleslegesen működő gépet. Nagyon fontos, hogy ezeket az információkat, fogyasztási adatokat lehetőleg pénzben kifejezve (Ft) publikáljuk az illetékesek számára (a szoftver lehetőséget biztosít rá).
Hogyan kell beszerelni ezeket a készülékeket?
A bekötési rajzokon kívül (4. ábra – az egyfázisú, 5. ábra a háromfázisú mérő bekötése) erre a kérdésre nagyon kényelmes válasz adható:
- A mérők szabványos, 35 mm-es kalapsínre pattinthatók.
- Méretük alkalmazkodik a kismegszakítók méretskálájához (az egyfázisú 17,5 mm, míg a háromfázisú 70 mm széles).
- Mindegyik mérő rendelkezik MID tanúsítvánnyal.
- Osztálypontosságuk 1-es (IEC62053-21 szerint) azaz mellékmérőnek alkalmas.
- Az egyfázisú mérőkészülék főáramköre max. 6mm2, míg a háromfázisú mérőkészülék főáramköre max.16 mm2 vezetékkel köthető be.
- Az adatgyűjtő elhelyezhető bármilyen villamos elosztó szekrény előlapján, vagy önállóan falra szerelhető a hozzá kapható keretben (6 ábra).
- A készülékek teljesen elektronikus módon mérnek, semmilyen mozgó alkatrész nincs bennük.
Milyen eredmények várhatóak?
A dolgozók, ha megtudják, hogy az általuk működtetett gépek „állandó mérési ellenőrzés” alatt vannak, elkezdenek odafigyelni, és kikapcsolják azokat az eszközöket, amelyekre az adott technológiai sorrendben nincs éppen szükség. Ez a gyakorlat akkor működik igazán, ha az érintettek állandóan látják, tényleges költségben kifejezve, hogy mennyibe kerül az egyes gépek üzeme. Továbbá a valós kiadások tényszerű ismeretében a falhasználók és a döntéshozók fejében is egyre sűrűbben fordul meg az energiapazarlónak látszó gépek, eszközök cseréjére, felújítására.
Konkrétumok
Nézzünk néhány konkrét példát arra, hogy az elemi mérés alkalmazása milyen változásokat idézett elő. A svájci gyárban, ahonnan a mérési rendszer ötlete származik, több tíz műanyag fröccsöntő gép működik, megvizsgálták (a beépített mérés-adatgyűjtő rendszer segítségével), hogy az azonos terméket gyártó, de különböző működési technológiájú (hidraulikus és tisztán elektromos meghajtású) berendezések esetén a fogyasztási adatokat. Megdöbbenéssel tapasztalták, hogy a hidraulikus működésű gépek több mint 30%-al magasabb elektromos fogyasztással működnek, mint a másik típusok. Azonnal elkezdték a termelést (a lehetőségek szerint) átterhelni a gazdaságosabb gépekre.
Hazai alkalmazásoknál egy szennyvíztisztító telepen is beépítésre került 16 mérő. Az első hetek adatai alapján egészen furcsa megjelenítést produkált az adat-gyűjtő készülék, mert az egyes technológiai berendezések fogyasztási költségadatai egyszer csak kFt (kilóforint) dimenzióval jelentek meg (7 ábra), mivel nagyon rövid idő alatt sok százezer forintos fogyasztást „hoztak össze” ezek a több tíz kW teljesítményű gépek. Szennyvíztisztító illetékesei azóta módosították a technológiát, amely hatására a telep fogyasztása jelentősen – több mint 20%-al -, csökkent (8. ábra – a mérők elhelyezése). Jól példázza a megtakarítás lehetőségét egy a legtöbb hazai háztartásban fellelhető példa. Az egyik magáncélú tesztrendszernél kiderült, hogy a házban lévő hűtőszekrény átlagfogyasztása több mint 3000 Ft havonta, a végrehajtott készülékcsere után ez az érték közel a felére esett vissza (9. ábra). Ennek fényében elgondolkodtató a nagyobb fogyasztó berendezéseknél, üzemek esetében, ipari alkalmazásoknál elérhető költségmegtakarítás mértéke.
Érdekes példák
Külön csoportba sorolhatók az elemi fogyasztás-méréssel felfedezett legális vagy illegális fogyasztási anomáliák. Egy vidéki szállodában beépítettek egy mérőt az italbár villamos fogyasztóihoz. Néhány nap után hívták a felelős vezetőt a szálloda igazgatóságára és javasolták neki, hogy éjszaka, amikor a bár nem üzemel, esetleg ki lehetne kapcsolni a kávéfőző és a jégkészítő gépeket. Ez havonta mintegy 150 kWh energia fogyasztáscsökkenést eredményezett. Egy szintén vidéki irodaépületbe is beépítésre került egy rendszer, ami nem csak a bérlők fogyasztását, hanem a tulajdonos saját irodáinak fogyasztását is mérte és regisztrálta. Néhány heti alkalmazás után időnként furcsa fogyasztástöbbletet tapasztaltak annál a mérőnél, ami a saját irodákat mérte, azon belül is a fénymásoló gép villamos felhasználását. A részletes adatsorok elemzése után kiderült, hogy éjszakánként, amikor az épületben csak a portás tartózkodik, komoly fénymásolási munka folyt. A tények ismeretében az ügyben érintett portás bevallotta az éjszakai fénymásolásokat.
További járulékos előnyök
Mivel a rendszer folyamatosan képes regisztrálni a villamos fogyasztáson kívül az összes villamos paramétert (áramfogyasztás, cosφ stb) akár fázisonként is, így folyamatosan ellenőrizhetjük a villamos gépeink állapotát. Ezáltal időben észlelni lehet egy esetleges szigetelési gyengülést, vagy egyéb hibát, aminek gyors javításával elejét lehet venni egy későbbi nagyobb költséggel járó teljes cserének. Az elemi méréssel egy nagyobb rendszer esetén pontosabban észlelni lehet az egyidejűségi csúcsokat, így átgondoltabb üzemelés tervezéssel, menetrenddel, akár az adott üzem lekötési értékét is lehet csökkenteni, ami nagyon jelentős költségmegtakarítással járhat.
Költségek
A fentieket áttekintve megállapítható, hogy az elemei fogyasztásmérés nem csodaszer, azonban nagymértékben segít racionalizálni a meglévő villamos berendezések fogyasztását és ez által jelentős költségmegtakarítás érhető el. Joggal merül fel a kérdés a bemutatott mérőműszerek árát illetően. Ilyen készülékek egyfázisú változatban nettó 24 000 Ft körül, míg háromfázisú változatban ennek kétszereséért megvásárolhatók. Rendszerben gondolkozva, egy egyszerű számítással választ kaphatunk a megtérülésre vonatkozó kérdésünkre is. Egy 5 db háromfázisú mérőt és adatgyűjtőt tartalmazó rendszer bekerülési költsége kevesebb, mint 500 ezer forint. Ez az összeg kb. 10-15 MWh villamos energia ára. Ebből könnyen kiszámolható, hogy egy nagyobb üzem esetén, 8-10% megtakarítást feltételezve, akár egy-két év alatt megtérülhet a telepítés költsége.
Természetesen a mind hatékonyabb működéshez az emberi tényező is jelentős szerepet játszik, azonban a kapott adatok elemzésével és a megfelelő intézkedésekkel jelentős energiamegtakarítás érhető el, valamint pontosabb képet alkothatunk a működtetett gépeink, technológiáink állapotáról, illetve pontosabb fajlagos termelési adatokat lehet a bemutatott technika segítségével szerezni.
