Aktuální vydání

celé číslo

04

2024

Průmyslové roboty a automatizace výrobních a montážních linek

celé číslo

Sledování spotřeby přináší úspory elektrické energie

S růstem cen energií se účty za jejich spotřebu stávají nákladovou položkou, která významně ovlivňuje konkurenceschopnost firem. Proto se ve stále větší míře uplatňují systémy monitorující spotřebu energie. Využívají se nejen ve velkých podnicích s roční spotřebou v řádu magawatthodin, ale i malých výrobních provozech, skladových halách, prodejnách či kancelářských budovách.
 

Proč monitorovat?

Z výsledků odborných průzkumů vyplývá, že náklady na energii jsou po mzdách druhou největší položkou firemního hospodaření. Například u velkých nákupních center představují 25 až 40 % výdajů za provoz budovy. Vzhledem k tomu, že snižování nákladů na materiál, mzdy apod. by mohlo ohrozit výslednou kvalitu produktu (služby), je úspora energie ještě relativně snadnou cestou k jejich snížení a současně ke zvýšení konkurenceschopnosti.
 
Monitorování energií nemusí znamenat jen sledování množství spotřebované energie, ale i kontrolu jejích kvalitativních parametrů. Opomíjeným parametrem je např. spolehlivost dodávek elektrické energie. I velmi krátký výpadek v některém provozu může znamenat milionové ztráty ve výrobě.
 
Kvalita dodávky elektřiny tak nepřímo ovlivňuje i kvalitu výsledného produktu či služby. S využitím monitorování energií je možné přehledně sledovat počet odchylek od střední hodnoty a takto s předstihem odhalit blížící se poruchu zařízení.
 

Co monitorovat?

Aby systém sledování energií přinesl požadované snížení spotřeby, musí být navržen individuálně pro konkrétního zákazníka. Důležitý je především výběr nejvhodnějších měřicích bodů. Zpravidla je nutné měřit ve všech místech, kde se předává energie. Dobrá znalost vlastní odběrové křivky je důležitým pomocníkem při sjednávání smluv s dodavateli energií. V tomto bodě je u větších odběrů vhodné umístnit analyzátor sítě a zaznamenávat kromě spotřeby i další parametry sítě (např. výpadky dodávek, účiník nebo výkyvy napětí). Zjištěné údaje přispívají k odhalení skrytých problémů v síti. Vedle hlavního měření je nezbytné monitorovat také všechny hlavní spotřebitele energií tak, aby bylo možné analyzovat podíl dílčích odběrů na celkové spotřebě. Analýza průběhu odběru často odhalí viníky plýtvání energií (např. osvětlení o víkendu). Ve výrobních procesech je požadováno i měření spotřeby jednotlivých strojů pro hlídání variabilních nákladů na jeden výrobek. Nájemci kancelářských prostor využívají monitoring energií k rozúčtování nákladů na jednotlivé nájemníky.
 
Pro co nejefektivnější systém monitorování by měly být výsledky měření zpřístupněny více oddělením. Kromě energetika, jenž je hlavním správcem celého systému, mohou informace využívat také pracovníci údržby (plánování preventivních servisních zásahů), ekonomického oddělení (střediskové rozúčtování odběrů a nákladů, predikce spotřeby), nákupčí (podklady pro jednání s dodavateli energií) či oddělení plánování výroby (vytížení strojů).
 

Jaký systém zvolit?

Obecně je možné systémy sledování energií rozdělit do tří skupin. Samostatné systémy umožňují absolutně oddělit monitorování energií od ostatních technických prostředků. Jsou vhodné pro velké množství měřených údajů a pro sledování kvality elektřiny. Je u nich garantována vysoká míra spolehlivosti. Výměna dat s ostatními systémy (CAM, SAP apod.) probíhá přes servery OPC. Druhou možností je integrovat monitorování do řídicích systémů. V tomto případě obstarává sledování energií systém řízení technologických procesů (PLC). Vizualizace je řešena prostřednictvím softwaru SCADA(obr. 1). Toto řešení je vhodné pro projekty, kde je nutné řídit procesy v závislosti na naměřených hodnotách (např. řízení čtvrthodinového maxima nebo výroba elektrické energie). Stále více se monitorování stává také součástí měření a regulace. Funkci monitorování energií zde přebírá systém řízení budovy. Nejčastěji se používá v kancelářských budovách, obchodech nebo zábavních centrech.
 
Každý systém sledování energií má tři fáze: měření energií, přenos informací a následné optimální řízení spotřeby energie.
 
Energii měří přístroje od nejjednodušších elektroměrů (řada Multi 9), přes multimetry (obr. 2) řady PM700 a PM800 až po propracované analyzátory sítě (ION). Pro dálkový odečet hodnot z přístrojů měřících neelektrické veličiny se volí řídicí systémy Twido. Naměřené hodnoty (data) se přenášejí s využitím protokolu Modbus přes RS-485 nebo Ethernet. Výkonný software zajišťuje pohodlnou vizualizaci – sledování měřicích přístrojů v reálném čase a archivaci dat (požadované naměřené údaje jsou v nastavených intervalech ukládány do databáze). Používají se i analytické nástroje (reporty), které umožňují zobrazovat údaje z databáze v podobě tabulek, grafů či zpráv. Ty je možné automaticky generovat a zasílat na zadané adresy elektronické pošty. K automatickému zasílání hlášení o překročení nastavených mezí či o poruchách se využívá funkce alarmů.
 

Dodávka kompletního řešení

Společnost Schneider Electric je dodavatelem hardwaru i softwaru pro systémy monitorování a poskytovatelem dalších služeb – projektování, montáž, oživení i servis systémů monitorování. Na základě naměřených hodnot specialisté Schneider Electric navrhnou zásahy vedoucí ke snížení spotřeby či zlepšení kvality elektřiny. Celý systém monitorování energií je zákazníkovi dodáván jako kompletní řešení tzv. na klíč se zaručenou maximální spolehlivostí, kompatibilitou a dlouhodobou podporou. Nabídka sahá od jednoduchých jednotek (EGX400) pro malé úlohy (obr. 3), které nevyžadují
instalovat jakýkoliv software, až po složité soustavy pro komplexní systémy monitorování s mnoha měřicími body.
 
Mezi největší systémy dodané „na klíč“ patří sledování spotřeby energie ve firmě DHL. K dalším významným projektům náleží např. budovy společností Centrotex a CitiBank v Praze, Fakultní nemocnice Motol, terminál Sever 2 ruzyňského letiště, budovy telefonních operátorů T-Mobile a Telefonica O2 nebo budova tiskárny společnosti MaFra. Z průmyslových podniků lze za všechny uvést společnost Fosfa, a. s., Břeclav. Z výčtu je patrné, že úspory elektrické energie se dostávají mezi priority mnohých průmyslových podniků i provozovatelů moderních budov. Jedním z prvních kroků k optimalizaci
odběrů energií je přesné monitorování spotřeby a stanovení podložených adresných cílů k dosažení úspor.
 
Více informací zájemci naleznou na adrese http://www.schneider-electric.cz
 
Ing. Jan Mikulec, Schneider Electric
Obr. 1. Typický systém monitorování spotřeby energie se systémem SCADA
Obr. 2. Multimetr PM750 měří vývody z hlavního rozváděče
Obr. 3. Zařízení EGX400 pro základní sledování energie