Energieffektivitet...

Transkript

1 Michael Rader Product Marketing Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH 4 I 28 Ständigt stigande energikostnader samt allt fler lagstagdade föreskrifter gör att temat Energieffektivitet i byggnader blir allt viktigare för byggherrar, planerare och fastighets-/fastighetsbrukare. Enligt Europeiska kommissionens aktionsplan1 finns den största besparingspotentialen, dvs. 27 till 3 procent, fram till år 22 i redan befintliga byggnader. I denna artiker beskrivs möjligheter att utvärdera och dra nytta av en föreliggande besparingspotential. Många faktorer bidrar till energieffektiviteten för en byggnad. Dessa faktorer kan bl a vara: Isolering mot väderlek och solstrålning. Detta omfattar även en reducering av energiförluster med hjälp av bättre isolering. Behovsanpassad produktion av värme- och/eller kylenergi. Effektiv användning av separat uppvärmning i byggnader resp. effektiv användning av befintlig kyla (t ex vid fri nattkylning). Effektiv fördelning av värme- och kylenergi inom byggnaden, med så låg förlust som möjligt. Användning av regenerativ energi i så stor utsträckning som möjligt, eller med en så hög verkningsgrad som möjligt vid användning av fossila bränslen (brännvärdes- eller lågtemperaturpanna). Optimal inställning/anpassning av parametrar i befintliga anläggningar för värme, ventilation och luftklimat. Reducering av strömförbrukningen i anläggningar för värme, ventilation och luftklimat (cirkulationspumpar, fläktar osv). 1 Källa: p286.pdf

2 Målsättningen är att uppnå maximal komfort med minimal energimängd. Vid alla ovanstående punkter spelar regleringstekniken en direkt eller indirekt roll när det gäller att säkerställa energieffektiviteten. Regleringsteknik kan även tillämpas inom byggnadsisolering: Till exempel kan elektroniskt reglerade solskydd isolera mot strålningsvärme. Denna automatiska skuggbildning kan reducera den nödvändiga kylenergin i byggnaden vid alltför stark solstrålning. En optimalt inställd reglering kan därmed erbjuda betydande besparingspotential vid alla andra användningar. Besparingspotentialen måste alltid utvärderas innan energieffektiviteten kan optimeras. I illustrationen1 i bild 1 ur en europeisk studie jämförs värmeenergiförbrukningen i olika typer av icke-bostadshus. Även om tillgängliga data inte är fullständiga, pga. bristfällig information från enstaka EU-länder, är det ändå möjligt att dra slutsatsen att potential är förhanden: Det framgår till exempel klart att en kvadratmeter kontorsyta i Nederländerna kräver nästan tre gånger så mycket energi som motsvarande yta i Tyskland. Heating consumption, non-residential kwh/m Offices Education Hospitals/health care Hotels/restaurents Farm houses Factories/workshops Retail sector Other production Transport and garage Sports facilities be de dk fr gr nl uk Bild 1: Värmeförbrukning per kvadratmeter inom icke-bostadshus Flera olika utgångspunkter finns för att kunna utvärdera besparingspotentialen i en befintlig byggnad. Med hjälp av värmebildkameror kan till exempel värmeförlusten från en byggnad visualiseras (se bild 2 3 ) Därmed kan man dra olika slutsatser för besparingsåtgärder med en optimal värmeisolering. 2 Källa: p286.pdf 3 Källa:

3 Bild 2: Värmeförlust i ett bristfälligt isolerat bostadshus (Källa: Verband Privater Bauherren e. V./ Bundesverband Deutscher Baustoff-Fachhandel e. V.) Building Management System (BMS), som t ex CentraLine Arena, kan registrera konkreta förbrukningsvärden. Dessa värden kan därefter normeras och jämföras med varandra: Till exempel kan antalet värmegraddagar (HDD) användas för att jämföra påverkan från väderleken med värmekostnaderna. Detta ger en bättre jämförelse av värmekostnaderna under olika månader. Förbrukningsvärden som har registrerats av ett BMS-system kan även användas till att jämföra tidigare och aktuella värden med varandra: Effektiviteten med optimeringsåtgärder kan följas upp direkt utan att osäkerheter uppstår. I exemplet nedan (se bild 3) har värmeenergiförbrukningen sjunkit markant med ca 3 procent efter att optimeringen har utförts. 45 Zeit 4 35 Energieverbrauch (kwh) Optimering 5 Januar 6 Februar 6 März 6 April 6 Mai 6 Juni 6 Juli 6 August 6 September 6 Oktober 6 November 6 Dezember 6 Januar 7 Februar 7 März 7 April 7 Mai 7 Juni 7 Juli 7 August 7 September 7 Oktober 7 November 7 Dezember 7 Gradtagzahl Energieverbrauch Heizenergie (kwh) Bild 3: Energiförbrukning jämfört med värmegraddagar

4 Sådana data som har registrerats av BMS-systemet innehåller viktig information om optimeringspotentialen i den löpande driften av anläggningen. Efterkopplade energistyrningssystem automatiserar utvärderingen och förberedelserna av dessa data, vilket innebär att beslutsunderlaget skapas mer eller mindre i realtid. Här används många olika analysformer, t ex: Baslastanalysen som visar förbrukningsvärden medan byggnaden inte används (se Bild 4: Baslastanalys). Topplastanalysen som visar topplaster t ex vid elektriska förbrukare (se Bild 5: Topplastanalys). Olika tariffanalyser som utifrån reella förbrukningsdata bl a visar följderna av en annan eltariff (se Bild 6: Tariffanalys). Jämförande analyser, t ex avvikelser inom förbrukningen vid olika veckodagar eller avvikelser i förbrukningen för olika byggnader (se Bild 7: Jämförelse mellan olika veckodagar). (kwh) Dec 27 2 Dec 27 3 Dec 27 4 Dec 27 5 Dec 27 6 Dec 27 7 Dec 27 8 Dec 27 9 Dec 27 1 Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec 27 2 Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec 27 3 Dec Dec 27 Base Load (kwh) of Office.Office Elec Active (kwh) of Office.Office Elec Bild 4: Baslastanalys

5 Main Meters.Main Elec kwh kw Day of Month kw Maximun Demand Available Capacity Bild 5: Topplastanalys Main Meters.Main Elec kwh Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Day Night Weekend Bild 6: Tariffanalys

6 Main Meters.Main Elec kwh 1/7/27 2/7/27 3/7/27 4/7/27 5/7/27 6/7/27 7/7/27 8/7/27 9/7/27 1/7/27 11/7/27 12/7/27 13/7/27 14/7/27 15/7/27 16/7/27 17/7/27 18/7/27 19/7/27 2/7/27 21/7/27 22/7/27 23/7/27 24/7/27 25/7/27 26/7/27 27/7/27 28/7/27 29/7/27 3/7/27 31/7/27 kwh : :3 1: 1:3 2: 2:3 3: 3:3 4: 4:3 5: 5:3 6: 6:3 7: 7:3 8: 8:3 9: 9:3 1: 1:3 11: 11:3 12: 12:3 13: 13:3 14: 14:3 15: 15:3 16: 16:3 17: 17:3 18: 18:3 19: 19:3 2: 2:3 21: 21:3 22: 22:3 23: 23:3 Bild 7: Jämförelse mellan olika veckodagar Fjärrstyrning av BMSsystem för energistyrning För att ett lokalt installerat BMS-system skall kunna tillhandahålla nödvändiga data för energistyrning, måste en fjärrstyrning vara förhanden: förbrukningsdata från olika fastigheter kan läsas in och analyseras med fjärrstyrning. Därefter sker en utvärdering om optimeringsåtgärder är nödvändiga, eller om redan genomförda åtgärder är effektiva. Fjärrstyrning av BMS-system för aktiv optimering under drift BMS-system som t ex CentraLine Arena kan inte enbart användas till att registrera data, utan även till att genomföra aktiva ingrepp i regleringen av varje enstaka anläggningskomponent, från pannan till rumstermostaten, under förutsättning att motsvarande åtkomsträttigheter föreligger. Detta innebär att en servicepartner kan genomföra optimeringar utan att man behöver skicka personal till fastigheten. Tidsprograminställningar eller reglerparametrar kan anpassas till ändrade villkor under löpande drift. Besparingspotentialen med en optimalt inställd reglering är enorm: I ett bostadshusprojekt vid Uckermarkstrasse i Eberswalde vid Berlin kunde vi sänka energikostnaderna med 25 procent. Denna besparingspotential kunde endast omsättas i praktiken med hjälp av ett nytt och optimalt inställt CentraLine-regleringssystem. På själva byggnaden utfördes inga ändringar. I vår egenskap av CentraLine-servicepartner övervakar vi ständigt fastigheterna och garanterar samtidigt att anläggningen kör kontinuerligt i optimal drift. Fjärrstyrning av alla anläggningsdata, just det som CentraLine Arena erbjuder, är tvunget nödvändig, berättar Marco Reinicke från R&T Gebäudeanlagentechnik GmbH (bild 8).

7 Bild 8: Marco Reinicke optimerar anläggningen med fjärrstyrning Dåligt inställda termostater försämrar inte bara energibesparingen. Om termostaten kryper för långsamt till sitt målvärde, kommer detta att påverka komforten negativt: Det inställda börvärdet uppnås antingen för sent eller inte alls. Om termostaten svänger över, påverkar detta inte enbart energiförbrukningen, utan även livslängden för anläggningskomponenterna: Tangodansande ventiler (eller deras drivanordningar) förbrukar inte enbart mer ström, utan är även utsatta för högre mekanisk belastning. Detta förkortar komponenternas livslängd. Särskilda funktioner i ett BMS-system kan användas till att snabbt lokalisera felaktigt inställda reglerparametrar och anpassa inställningarna: direkt från servicepartnerns kontor. Facit För energieffektiv och därmed kostnadsbesparande drift av anläggningar används en regleringskrets i vilken ett BMS-system spelar en stor roll: Förbruknings- och andra driftdata i anläggningen måste först registreras för att kunna användas som beslutsunderlag. I detta fall används BMSsystemets till mer än att enbart registrera data. I de flesta fall fungerar systemet dessutom som ett temporärminne där data lagras och sammanfattas. Systemet är även en datafördelare som sänder ut nödvändiga data till olika användare med hjälp av fjärrstyrning. En användare kan i detta fall vara både en mänsklig användare (t ex servicepartner) eller en dator, som vidarebearbetar dessa data.

8 Rådata utvärderas automatiskt eller manuellt, så att optimeringspotentialen kan värderas kvalitativt och kvantitativt. Den automatiska utvärderingen kan utföras antingen av BMS-systemet eller av ett efterkopplat, speciellt energistyrningssystem. Eftersom dessa analyser måste ställas till förfogande för olika användare, är det även i detta fall lämpligt med en fjärrstyrning, t ex via en webbläsare. Om en optimering krävs, så kan denna genomföras direkt via webbläsaren med hjälp av fjärrstyrningen, utan att man behöver skicka personal till anläggningen. Resultatet kontrolleras efter att optimeringen har avslutats. BMS-systemet måste nu registrera och analysera data på nytt, och jämföra dessa data med föregående status. Erfassen Analysieren BMS SYSTEM Ergebnis überprüfen Optimieren Bild 9: Regleringskrets för energieffektiv och kostnadsbesparande anläggningsdrift Sammanfattningsvis kan det konstateras att BMS-system spelar en central roll för utvärdering och optimering av energieffektiviteten. Tack vare fjärrstyrningen inte enbart för mänskliga användare, utan även för speciella system för fortsatt bearbetning kan byggnaderna styras centralt. Specialiserade servicepartners kan därmed bidra till att energibehovet för en byggnad ständigt optimeras. Företaget som är ansvarig för anläggningens drift får både bättre kostnadseffektivitet och störningsfri drift. Källa till bild 1 samt 3 till 7: Källa till bild 2: Verband Privater Bauherren e. V./ Bundesverband Deutscher Baustoff-Fachhandel e. V.

9 Författare: Michael Rader Product Marketing Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH För ytterligare information och möjlighet att läsa andra artiklar om energibesparing, gå in på CentraLines hemsida eller kontakta oss direkt. CentraLine Honeywell AB /ECC Box STOCKHOLM-GLOBEN Tel