Innovatív világítástechnikai megoldások Energia megtakarítási lehet ségek

Átírás

1 DARVAS ISTVÁN MMK Elektrotechnikai Tagozat / SEMMELWEIS E. - Innovatív Egészségügyi Építészet - Konferencia 2012 június 07 Innovatív világítástechnikai megoldások Energia megtakarítási lehet ségek 1

2 Tartalom Új lehet ségek a világítástechnikában LED fényforrások és lámpatestek Világítási rendszerek kezel vezérl készülékei Világítástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása Árnyékolástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása tés-, F tés-, Szell zés és Klímarendszerek vezérlése - szabályozása Kórházi Rendszerek integrálása-, vezérlése-, szabályozása Példák, gazdasági mutatók Smart Metering Smart Grid hálózatok és az energiahatékonyság Energia Audit ABB Metodológia web platform 2

3 ELMÉLETI SZEMPONTOK Fényhasznosítás : 16 lm/w Sugárzási teljesítmény Látható sugárzás-hasznos 12% Infra sugárzás h 88% Hullámhossz Fekete test (BB) sugárzási görbéje / M.Planck 3

4 E 27 E lm/w 4 65 lm/w E 27 típus: CFL-kompakt fénycs, típus : izzólámpa, felvett teljesítmény: 15,0W, felvett teljesítmény: 60,0W élettartam: 3000 óra, élettartam: 1000 óra HAGYOMÁNYOS FÉNYFORRÁSOK típus: A19, szính mérséklet 3000K, sugárzási szög: 128, felvett teljesítmény: 12,8W, névleges fényáram: 810 lm, színvisszaadási mutató (Ra): 83, élettartam: óra ( kb17 év) 4

5 Éves világítási költség ÜZEMELTETÉSI ADATOK LED Technológia - környezetbarát és mellékhatások nélküli világítást biztosít NEM tartalmaz Higany vegyületeket és komponenseket NEM tartalmazultraibolya spektrumban sugárzást (nem káros a textíliákra) NEM tartalmaz infravörös spektrumban sugárzást NEM villog NEM kápráztat 5

6 59 lm/w MÉLYSUGÁRZÓK típus: CCT 3000K, szính mérséklet 3000K, sugárzási szög: 100, felvett teljesítmény: 15,0W, névleges fényáram: 880 lm, színvisszaadási mutató(ra): 80, élettartam: óra ( kb11 év) SZABÁLYOZHATÓ! KNX, DALI, 1-10V technológia, Rádiós távvezérlés Méret: D= 180mm, H= 100mm 6

7 MENYEZETI VILÁGÍTÓ PANELEK 68 lm/w 7 típus: LF K, szính mérséklet 3000K, sugárzási szög: 82, felvett teljesítmény: 53,0W, névleges fényáram: 3600 lm, színvisszaadási mutató(ra): 80, élettartam: óra ( kb 30 év) káprázási mutató: UGR 19 alatti érték SZABÁLYOZHATÓ! KNX, DALI, 1-10V technológia, Rádiós távvezérlés Méret: D= 180mm, H= 100mm

8 LED-Dimmer Új technológiák Típusok: - valódi 2 vezetékes és hagyományos 3 vezetékes változatban is 8

9 + 9 KNX alapú, terepi világítás vezérl k - elvi felépítése

10 Világítási rendszerek modern érint képerny s kezel felülete 10 10

11 Mit jelent számunkra az energiahatékonyság Csak ott és akkor használjuk az energiát (VILÁGÍTÁST) ahol igény van rá -> pl. jelenlét f gg érzékel k parancsai alapján (KNX mozgás és jelenlét detektorok + kapcsoló modulok) Csak a szükséges és optimális mennyiséget használjuk fel -> pl. állandó megvilágításra szabályozással (KNX fénymér k + szabályozó modulok) Mindig a legmagasabb hatékonysággal biztosítsuk, a felhasználást -> pl. szabályozható elektronikus el tétek alkalmazásával (KNX kiértékel + logikai hardver és szoftver modulok) 11

12 Példák, gazdasági mutatók vezérlésre-szabályozásra LEED, BREAM stb. min sítések energetikai vonatkozásai 12

13 Világítástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása Világítási rendszerek id -függ vezérlése energia megtakarítási lehet ség - több mint 10% Világítási rendszerek jelenlét / mozgás-függ vezérlése energia megtakarítás i lehet ség több mint 20% Világítási rendszerek jelenlét + megvilágítás-függ vezérlése energia megtakarítási lehet ség több mint 35% Világítási rendszerek állandó megvilágítási szintre szabályozása-vezérlése energia megtakarítás i lehet ség több mint 45% 13

14 KNX-bus kábel 2x2x0.8mm 2 KNX Szenzor 2 Jelenlétérzékel / PIR Beavatkozó - KNXAktor 2x16A 230V 230V, 50 Hz Fogyasztó (kapcsolt ) KNX Szenzor 1. 5xTaszter ESEMÉNY ESEMÉNY 1. Példa: Világítás energia takarékos vezérlése-, szabályozása-, kapcsolási képek

15 Világítási rendszerek (kórtermek) állandó megvilágítási szintre szabályozásavezérlése KNX alapú technológiával 15

16 Árnyékolástechnikai rendszerek vezérlése - szabályozása Árnyékolástechnikai rendszerek benapozás elleni integrált vezérlése (f t+h t rendsz komb.) tési energia megtakarítási lehet ség több mint 13% világítási energia megtakarítási lehet ség több mint 8% Árnyékolástechnikai rendszerek benapozás elleni + jelenlét függ komplex vezérlése tési energia megtakarítási lehet ség több mint 21% világítási energia megtakarítási lehet ség több mint 13% Az állandó-megvilágításra szabályozási funkciók kombinálása a red nyök benapozás-függ vezérlési funkcióival 16

17 Árnyékolástechnikai rendszerek benapozás függ + jelenlét függ vezérlése 03 JRA/S JSB/S 1.1 Biztosítva a red nyök és lamellák koordinált mozgását a benapozási szög függvényében, a helyiségben elérhet a káprázat mentesség 17

18 tési-, F tési-, Szell zési és Klímarendszerek vezérlése - szabályozása tési/f tési/szell zési rendszerek egyedi helyiségh mérséklet függ szabályozása(f tés.profil) tési/h tési energia megtakarítási lehet ség több mint 11% tési/f tési/szell zési rendszerek jelenlét függ fix értékre szabályozása (Preset Point) tési/h tési energia megtakarítási lehet ség több mint 25% tés/f tés/szell zés rendszerek - további energia megtakarítási lehet ségek tési/h tési rendszerek automatikus eseményfügg leállítása (ablak nyitás) tési / h tési rendszerek integrált bels logikai kapcsolatainak engedélyezése/tiltása A komplex világítástechnikai vezérlések integrálása a gépészeti rendszerek szabályozási moduljaihoz, még költség hatékonyabb vezérlést szabályozást tesz lehet vé az üzemeltet k számára 18

19 1. példa: Állandó megvilágítási szintre szabályozás megtérülési mutatói - ROI Az állandó megvilágításra szabályozás feltétele a dimmelhet lámpatestek használata,1-10 V analóg vagy DALI technológiával. A dimmelhet DALI elektronikus el tétes lámpatestek további üzemeltetési költségek megtakarítását teszik leget vé El adóterem: 100 m², világítás: W (12db 2x58 W EVG-Dim el téttel) Kihasználtság: 41 hét / év., napi 5 óra (41 x 7 -> 287 x 5 -> 1435 óra x 1,4kW -> 2009 kwh) 0,16 Euro/kWh áramdíjjal az éves fogyasztás 320 / év. Állandó megvilágításra szabályozással a megtakarítás (50%) azaz 150 / év. A KNX készülékek beruházási költségei (1 vezérlési csatornára) 1/30 KNX tápegység SV/S /4 KNX szabályozó-dimmer LR/S Megvilágítási mér fej LF/U /2 Digitális bemenet nyomóhoz US/U /4h Üzembe helyezés, programozás A beruházás e részének megtérülése kb. 20 hónap - 1,7 év 19

20 2. példa: Állandó megvilágítási szintre szabályozás megtérülési mutatói - ROI Az állandó megvilágításra szabályozás feltétele a dimmelhet lámpatestek használata,1-10 V analóg vagy DALI technológiával. A dimmelhet DALI elektronikus el tétes lámpatestek további üzemeltetési költségek megtakarítását teszik leget vé 20 Hotel épület - kórterem: 50 m², világítás:. 900 W (6db 2x58 W EVG-Dim el téttel) Kihasználtság: 52 hét / év, 7 nap / hét, napi 15 óra (52 x 5 -> 360 x15->5400 óra x 0,9kW -> 4860 kwh) 0,16 Euro/kWh áramdíjjal az éves fogyasztás 777 / év. Állandó megvilágításra szabályozással a megtakarítás (50%) azaz 345 / év. A KNX készülékek beruházási költségei (1 vezérlési csatornára) 1/30 KNX tápegység SV/S /4 KNX szabályozó-dimmer LR/S Megvilágítási mér fej LF/U /2 Digitális bemenet nyomóhoz US/U /4h Üzembe helyezés, programozás A beruházás e részének megtérülése kb. 10 hónap - 0,8 év

21 6% energia megtakarítás - 1 Celsius h mérséklet csökkentés hatására elv Helyiséghasználat Fürd +WC: Heti 7 nap / napi profil szerint Napi h mérsékleti profil: reggel 06:00 08:00 24 Celsius nappal 08:00 17:00 16 Celsius délután 17:00 22:00 20 Celsius éjszaka 22:00 06:00 16 Celsius 24C o -24% -48% 20C o 100 E 16C o 52U 52U 76U H mérséklet 100U 00:00 06:00 08:00 17:00 22:00 23:00 24:00 Napszak 52Ux16h=832Uh 76Ux5h=380Uh U = 1 felhasznált energia egység (egyezményes) 100U 52U 100Ux3h=300Uh Id / h mérséklet profil figyelembe vétele nélkül : 2400 Ud Id / h mérséklet profil figyelembe vételével : 1512 Ud 21 Megtakarítás: 37.0 %

22 DARVAS ISTVÁN, MMK / Kötelezettségünk az energia hatékony építészet területén/ RENEXPO 2011 Smart Grid és a létesítményi mérés-adatgy jtés kapcsolata Intelligens - vezérelt energetikai hálózatok, "okos" mér k Energetikai audit és világítástechnika 22

23 Intelligens - vezérelt energetikai hálózat / Okos mér Média csatoló Gateway IR adatcsere Egy/háromfázisú Fogyasztás mér egység KNX busz CEWE-DELTA Max almér adaptív, moduláris kommunikációval KNX, M-Bus, TCP/IP ehz mér SML kommunikációval 23

24 Intelligens - vezérelt energetikai hálózat / Topológia Intelligens-vezérelt energetikai hálózat(smartgrid) Mérés /adatgy jtés(smartmeter) Fogyasztói info kijelz MUC-Converter PLC=power line communication KNX Bus GPRS GPRS KNX Bus LAN Cat 6e MUC-DataConcentrator KNX Bus PLC=power line communication Vill. Mérés SML protokoll. Vill. Mérés - SML Víz fogyasztás mérés M Bus/KNX RF mennyiség mérés M Bus/KNX RF Gáz mennyiség mérés M Bus/KNX RF Elektronikus villamos. Fogy mérés RJ 11 csatl. 24

25 Intelligens - vezérelt energetikai hálózat / Okos mérés i adatcsatoló szaki Paraméterek : Multi Utility Converter Funkciók: Villamos fogyasztás mérés (ehz típus) adattovábbítás, RJ 10 csatlakozás, SML protokoll Min sített mér k (gáz, víz, h mennyiség, stb.) adattovábbítás - KNX Rádiós M-Bus protokoll Fogyasztók lekapcsolása - potenciál mentes kontaktuson (SH switch) Titkosított adatátvitel (M-Bus & PLC ) - AES 128 kulcs Mérési adat transzfer a Fogyasztó felé vizualizáció KNX RF Kapcsolható Ethernet interfész Adat naplózás - paraméterezhet memória Szolg.Hálózati kapcsolat - PLC és GSM (GPRS) változatok Beépített hálózati tápegység Méret: 4 Modul (4x18mm) SyM 2 interfész és SML-T távirat 25

26 Okos grafikus kijelz a fogyasztónál - RF kapcsolattal _Busch Energy Display Grafikus kijelz a mért adatok megjelenítésére Az okos mér k adatainak kijelzése a fogyasztóknál, az energia tudatos fogyasztási magatartás segítéséhez 26

27 Egészségügyi Létesítmények energetikai igényei - példa: Kórház hotelépület jellemz energia fogyasztási struktúrája Irodák / Dolgozók Központosított funkciók / Épület üzemeltetés 27

28 Energetikai hatékonyág és Energetikai Audit Javasolt metodológia az energia megtakarítási célok eléréséhez Hivatkozott szabvány BS EN Energy efficiency services.definitions and requirements. UNI CEI Energy management. Experts in energy management. General requirements for qualification (italian norm) UNI CEI Energy Management Energy Service Company (ESCO). (italian norm) ISO Energy Management System : requirements and User Guide. CEN-EN Energy performance of buildings: the influence of the control and management systems on the energy performance A Vizsgált folyamat hatékonysága: Tapasztalat: a BS EN Standard alapján Az AUDIT készítéséhez min sített energetikai szakért k bevonását is biztosítani kell. Az effektív méréseket ESCO min sítéssel rendelkez cégek végzik (Energy Service Company) Preliminary action for the implementation of an energy management system and ISO Copyright: 28

29 Az energetikai hatékonyág és energetikai Audit Energetikai Audit az ISO 50001:2012 szerint vs. Energetikai takarékossági tervezés Euro beruházás egy Audit-ba Euro egyenérték lehetséges megtakarítást biztosít, ha kivitelezik az Audit-ban javasoltakat Copyright: 29

30 Az Energetikai hatékonyág és Energetikai Audit ABB által biztosított web platform Check-up Report E 2 P Energy Efficiency Platform A szoftver által biztosított Meghatározások : A meglév, aktuális helyzet teljeskör elemzése, behatárolása Lehetséges területek %-os részarányainak meghatározása Részterületek %-os, súlyozott bevonása a tanulmányba Szabvány Megoldások alkalmazhatóságának felmérése Szabvány Megoldások Adatlapjának kitöltése 30 Copyright:

31 Köszönöm megtisztel figyelmüket 31