Metody oszczędzania energii elektrycznej
Metody oszczędzania energii elektrycznej
W dobie zwiększających się cen energii elektrycznej optymalizacja zużycia prądu stała się bardzo aktualnym tematem.
Aby osiągnąć odpowiednie efekty możemy posłużyć się sprawdzoną metodologią, polegająca na wykryciu najbardziej energochłonnych urządzeń, a następnie zoptymalizowaniu ich pracy. Aby to osiągnąć potrzebujemy odpowiednich narzędzi.
Chcąc lepiej zrozumieć problem zacznijmy od tego, co możemy zrobić we własnym domu. Większość urządzeń jest podłączona do gniazdka – i tu przychodzi nam z pomocą klasyczny watomierz. Podłączamy go do gniazdka, a za jego pośrednictwem to urządzenie, które chcemy diagnozować.
Jak działa watomierz?
Prosty watomierz pozwoli nam na analizę zużycia energii w czasie - czyli podłączamy go na powiedzmy dobę i jesteśmy w stanie określić, ile energii zużywa np. nasza zmywarka podczas codziennego użytkowania, suszenia, pozostawania w trybie stand-by itd.
Jeżeli zaś chcemy przeanalizować urządzenie i jego pracę dokładniej - przyda nam się bardziej zaawansowany watomierz.
Do czego służy watomierz?
Z pomocą bardziej złożonych modeli sprawdzimy chwilowy pobór prądu czy moc chwilową, a także współczynnik mocy biernej urządzenia oraz wykonamy pomiar zużycia prądu w czasie dokładnie tak, jak wspomnianym już prostym watomierzem.
Jesteśmy wtedy w stanie zweryfikować np. synchronizację pracy pralki z działającą instalacją fotowoltaiczną - czy to dobry pomysł i czy nasza instalacja będzie wystarczająco wydajna.
Na przykład, jeżeli mamy zainstalowaną instalację 2kWp (2kW mocy maksymalnej) i wiemy, że moc pralki to 2000W (sprawdziliśmy to wcześniej owym watomierzem), to możemy uznać, że zamiast oddawać do sieci tę moc, warto tak ustawić programator czasowy w pralce, aby właśnie w czasie największego nasłonecznienia i wydajności instalacji fotowoltaicznej wykonała dla nas pranie.
Niestety, nie wszystkie urządzenia mają możliwość programowalnego opóźnienia startu. W takiej sytuacji możemy posłużyć się programatorem czasowym, który wysteruje nam podgrzewanie wody w bojlerze wtedy, kiedy będziemy jej potrzebować, albo w odpowiednim momencie uruchomi pompę cyrkulacyjną, aby doprowadzić wodę do punktów odbioru.
Zasobnik ciepłej wody użytkowej, jeżeli jest cały czas rozgrzany, traci ciepło wraz z upływem kolejnych godzin. Czasem strata ciepła jest szybsza, czasem trwa dłużej - w zależności od klasy urządzenia, ale po co się tym martwić, skoro możemy ustawić włączenie ogrzewania zbiornika na 30 minut przed naszym powrotem do domu, aby konsumować ciepło przez niego wytworzone wtedy, kiedy tego chcemy i gdy faktycznie jest nam potrzebne.
Pompa cyrkulacyjna ciepłej wody -z pozoru niegroźna, zdać by się mogło, ze względu na niezbyt wysokie moce, na których operuje, - nadal jednak nie musi pracować przez całą dobę. Uruchamianiem jej tylko w okresie potencjalnego korzystania z ciepłej wody (np. od 6 do 8 rano i od 16 do 22 wieczorem) jesteśmy w stanie zaoszczędzić ok 70% energii potrzebnej do jej pracy, a przy okazji oszczędzić też środowisko naturalne
Wiemy już co możemy zrobić we własnym domu. Spróbujmy więc przenieść te doświadczenia na grunt profesjonalny.
Czym zatem diagnozować na obiekcie przemysłowym, gdzie watomierze do gniazdka nie znajdą zastosowania?
Jak mierzyć zużycie energii w obiektach przemysłowych?
Posłużmy się licznikami na szynę DIN. Jeżeli wystarczy nam prosty pomiar energii czynnej, to zupełnie wystarczy nam prosty licznik jednofazowy jak OR-WE-521, lub trójfazowy OR-WE-520. Natomiast w sytuacji, kiedy obejmuje nas już opłata za moc bierną -warto rozważyć licznik trójfazowy OR-WE-512.
Z pomocą tego ostatniego, będziemy w stanie zweryfikować, które obwody generują nam najwięcej mocy biernej i odpowiednio je skompensować. Tak, aby przestać płacić za energię, której nie wykorzystujemy.
Jeszcze ciekawszym rozwiązaniem są liczniki z komunikacją RS-485 i protokołem MODBUS.
Po zaimplementowaniu nawet prostego modułu komunikacji i darmowej aplikacji będziemy mogli kontrolować na bieżąco zużycie energii czynnej i biernej oraz kontrolować energię oddaną, w przypadku, gdy obiekt wyposażony jest w instalację fotowoltaiczną bądź wiatrowa.
Co możemy zyskać kontrolując zużycie energii?
Przede wszystkim - oszczędności. Popatrzmy.
Diagnostyka najbardziej energochłonnych urządzeń pomoże w trafnym ukierunkowaniu inwestycji i modernizacji, jak wymiana silników w maszynie, wykrycie urządzeń o ciężkim starcie i zastosowanie w tych miejscach układów łagodnego rozruchu lub falowników - w celu poprawy jakości energii (eliminacja skoków napięcia, które mogą wpływać na delikatną elektronikę jak sterowniki PLC)
Bardzo często mamy do czynienia z sytuacjami, kiedy w hali jest załączone pełne oświetlenie, podczas gdy na nocnej zmianie wystarczyłoby oświetlenie postojowe na traktach komunikacyjnych lub - w prostszym przypadku - mamy oświetlenie zewnętrzne obiektu. Jak zoptymalizować zużycie energii w takim przypadku?
Przy użyciu odpowiedniego osprzętu. W takim przypadku warta rozważenia będzie aplikacja programatorów na szynę DIN - zwykłych czasowych jak OR-PRE-433 lub najlepszych do tego typu rozwiązań - zegarów astronomicznych z programatorem czasowym jak OR-PRE-450 i 451.
Znając rozkład zmian i pracy obiektu możemy dokładnie zaprogramować, które obwody w danym czasie mają pracować. Jeżeli zaś idzie o oświetlenie zewnętrzne - zegar astronomiczny dodatkowo uzależni włączenie obwodów od zmierzchu i świtu.
Dzięki histerezie możemy przyspieszyć lub spowolnić włączenie oświetlenia, gdy chcemy, aby już przy lekkiej szarówce doświetlenie działało, a opóźnić, gdy chodzi o efekt wizualny – jak np. iluminacja obiektu.
Mamy też możliwość zaprogramowania tak zwanej przerwy nocnej. Funkcja ta, polegająca na nałożeniu programu czasowego na program astronomiczny, wyłączy np. doświetlenie rampy załadunkowej w czasie, kiedy magazyn nie pracuje.
Temat oszczędzania energii jest niezwykle rozległy i można mnożyć przykłady i przedstawiać różnorakie rozwiązania. Kluczowe, dla optymalnego funkcjonowania każdego miejsca będzie jednak zawsze to sam - dobrze zdiagnozować problem, zanim zaczniemy go leczyć. Inwestowanie w optymalizację energetyczną mało istotnych urządzeń czy obwodów może prowadzić do frustracji, kiedy wydamy poważne pieniądze na cudowne narzędzia, a efekt nie przyniesie nam nawet zwrotu poniesionych kosztów.
Mierzmy więc, aby po prostu wiedzieć, jak najefektywniej ograniczyć zużycie energii, oszczędzając w ten sposób pieniądze, ale i środowisko, pamiętajmy bowiem też o tym, że głównym źródłem energii w naszych gniazdkach czy polach rozdzielni jest nadal niezbyt czysty i zdrowy węgiel.
Piotr Tarnowski
Product Manager
ORNO GROUP Sp. z o.o.
