Energieffektivitet i detaljhandelen Intelligent styringsteknologi i et supermarked sør i Bayern Edgar Mayer

Transkript

1 Edgar Mayer Product Manager c/o Honeywell GmbH Energieffektivitet i i et supermarked For eiere av dagligvarekjeder er driftskostnadene av bygg og kjølesystemer blant hovedutgiftene. En klar kostnadsreduksjon som ikke fører til at kundenes komfort eller kvaliteten på varene reduseres, er et viktig mål. Moderne styringsteknologi, som for eksempel, er et godt utgangspunkt for å oppnå store reduksjoner i energiforbruket.

2 Fig. 1: Supermarkeder har et enormt potensial for energisparing og redusert klimautslipp med bruk av intelligent styringsteknologi. Utnytt sparingspotensialet fullt ut Ventilasjonssystemet som er installert i dette supermarkedet i Bayern, er et spesielt godt utgangspunkt for omorganisering av driften med intelligent styringsteknologi. Styringssystemet for oppvarming ble også modernisert, og oppvarmingen styres nå i samsvarer med det faktiske behovet. Fig. 2: styringsteknologi gir riktig temperatur og luftkvalitet i supermarkeder. Når det gjelder styring av ventilasjonssystemer, skilles det mellom drift om dagen og drift om natten. Det stilles ulike krav til systemet avhengig av tiden på døgnet. På dagtid kan systemet sørge for luft med behagelig temperatur for opptil 500 kunder og ansatte hver time. Dette er i samsvar med IDA2-kravet til luftkvalitet innendørs. Om natten er det bare den påkrevde minimumstemperaturen som må overholdes. Luftkvaliteten trenger man ikke ta hensyn til.

3 Energieffektiv drift av ventilasjonssystemet på dagtid Avanserte funksjoner garanterer at ventilasjonssystemet opererer så effektivt som mulig om dagen: 1. Behovsdrevet styring av luftmengden avhenger av avviket fra romtemperatur som styringssystemet registrerer I den såkalte komfortsonen, der romtemperaturen er omtrent lik referansetemperaturen for rommet, tilføres bare små mengder frisk luft. Dette sparer energi. Hvis romtemperaturen er vesentlig lavere enn referansetemperaturen, varmes rommet opp, og luftstrømmen økes slik at temperaturen raskere kommer innenfor komfortsonen. Hvis romtemperaturen er vesentlig høyere enn referansetemperaturen, kjøles rommet ned, og luftstrømmen økes samtidig. 2. Energieffektivitet ved bruk av frekvenskonvertering Jo større avviket er fra referansetemperaturen for rommet, jo raskere går viften. Ved maksimalt tillatt avvik går viften med maksimal hastighet, og supermarkedet får så mye luft som mulig. Siden strømforbruket øker eksponentielt i forhold til viftehastigheten, er det viktig å bruke lavest mulig viftehastighet, samtidig som nødvendig driftsstatus og minsteverdi for utendørsluft må opprettholdes. Hvis du bruker Honeywell frekvensomformere, får du garantert et optimalisert strømforbruk. 3. Styr luftkvaliteten ved å øke viftehastigheten og volumflyten i forhold til kundemengden Jo flere kunder og ansatte det er på supermarkedet, jo mer frisk luft trengs for å garantere at luftkvaliteten er god og at kundene har det bra. Antall kunder måles indirekte ved å måle CO 2 -nivået. Dette gjøres av s sensor. 4. Varmegjenvinning Med varmegjenvinning sendes opptil 72 % av varme- og kjøleenergien tilbake i luftforsyningen, i stedet for at den slippes ut i miljøet sammen med avtrekksluften uten å bli utnyttet. 5. Juster referansetemperaturen for å kompensere for sommer og vinter Du kan justere referansetemperaturen etter årstiden, slik at temperaturforskjellen mellom inne- og utemiljøet blir så liten som mulig om sommeren. Da unngår du at folk får «temperatursjokk» når de kommer inn i eller forlater bygningen, men temperaturen skal fremdeles ligge i komfortsonen. Om vinteren tilbakestilles referansetemperaturen for å kompensere for varmetap ved overføring.

4 6. Null energi-bånd: Null energi-båndet angir en akseptabel komfortsone for kundene. Hvis systemet er innen temperaturområdet, brukes det ikke noe energi til å varme opp eller kjøle ned bygningen. Normal 802 ppm 100 Pct 22,3 C Norm Normal 15,6 C Open 100 Pct 100 Pct 21,0 C On 100 Pct 0 Pct Fig. 3: Installasjonsdiagram over ventilasjonssystemet i salgslokalene. Her finnes varmegjenvinning, luftfuktere, energigjenvinning, vifter med ulik hastighet som gir luft til hele rommet og mulighet for regulering av luftkvaliteten Energieffektiv drift av ventilasjonssystemet om natten Andre funksjoner som gir et energieffektivt og sikkert ventilasjonssystem om natten: 1. Overvåking av laveste romtemperatur om vinteren Hvis laveste romtemperatur ikke nås, kreves en økende mengde energi for å varme luften opp til referansetemperaturen når rommet skal tas i bruk. -styringen har en funksjon for å beskytte mot avkjøling som forhindrer dette. 2. Overvåking av høyeste romtemperatur om sommeren Hvis grenseverdien for høyeste romtemperatur overskrides, kreves en økende mengde energi for å kjøle luften ned til referansetemperaturen når rommet skal tas i bruk. Med -styring kan du også unngå denne ekstrautgiften. 3. Gratis avkjøling om natten Om sommeren senkes romtemperaturen om natten ved at kald utendørsluft slippes inn. De første timene rommet er i bruk, sparer man mye energi som ville blitt brukt til avkjøling.

5 Energisparing sammenlignet med et standard ventilasjonssystem Ved bruk av styringsteknologi fra reduseres det gjennomsnittlige gjennomstrømmingsvolumet med minst 22 % sammenlignet med standardkonsepter for styring. Kravene til komfort og luftkvalitet overholdes. Den største delen av innsparingen kommer fra behovsdrevet luftmengdekontroll, med hjelp fra variabel luftmengde og varmegjenvinning: 1. Variable luftmengder Viftene samsvarer med klasse SFP 3 (Specific Fan Power) ifølge EN og hastighetsklasse V2 ifølge EN Dette betyr at de overholder anbefalte verdier for systemer med energigjenvinning. gir god innsparing i det elektriske energiforbruket, og oppfyller kravene til den høyeste styringssertifiseringen IDA-C6 (EN 13779). 2. Luftkvalitetskontroll øker luftstrømmen bare når det er nødvendig, men oppfyller samtidig kravene til klasse IDA 2 for luftkvalitet og klasse H1 varmegjenvinning etter DIN EN Kravene i loven om fornybar energi oppfylles, og denne godkjenner energi som fornybar energi hvis a) effektiviteten er på minst 70 % b) energien som er resultatet av, og brukes som resultat av varmegjenvinningen, er minst ti ganger større enn den elektriske energien som kreves til driften av det tekniske luftsystemet i rommet Alle kriterier for energieffektivitet av klasse A+ oppfylles i samsvar med EN Figur 4 viser tydelig den månedlige energisparingen for ventilasjonssystemet i supermarkedet som oppnås med -styring sammenlignet med standardstyring. I diagrammet tas det hensyn til økningen i romtemperaturen som følge av kunder og utstyr. Denne oppvarmingen gir en reduksjon i oppvarmingsbelastningen om vinteren, men øker forbruket i forbindelse med avkjøling om sommeren. Diagrammet viser også den gjennomsnittlige effektiviteten til varmegjenvinningen på 72 % gjennom hele oppvarmings- og kjøleperiodene. kwh Energi til oppvarming i kwh Energi til avkjøling i kwh Elektrisk energi til viften i kwh Elektrisk energi til luftforsyning i kwh Jan. Feb. März Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. Fig. 4: Sammenligning mellom energiforbruket til et standard system i forhold til et -styrt system.

6 Diagrammet viser tydelig at forbruket av energi i forbindelse med oppvarming og avkjøling reduseres proporsjonalt med volumet, mens viftens forbruk av elektrisk energi reduseres eksponentielt med luftstrømmen. Energiforbruket synker uproporsjonalt med hele 27 %. Styringsteknologi i bruk LION styrer hele systemet. Den modulære strukturen kan utformes så den passer til store systemer (som i dette tilfellet). Styringsenheten i supermarkedet er utstyrt med totalt 16 inn/ut-moduler. Disse inn/ut-modulene har totalt 148 inn- og utsignaler, og har derfor kapasitet til å styre alle systemkomponenter i sanntid. Ved å bruke én enkelt styringsenhet til flere vifter, varmegeneratorer og varmtvannstilførsel sparer supermarkedet investeringskostnader, og avskrivningsperioden reduseres. Fig. 5: Ved hjelp av COACH-programvaren fra angir prosjektingeniøren alle systemfunksjoner som kreves. Systemfunksjonene som kreves ble opprettet av systempartneren med COACH-prosjektprogramvare fra. Denne programvaren har styringsalgoritmer som er optimaliserte med hensyn til energieffektivitet. COACH er en programvare som svært effektivt oppretter styringsprogrammer for HVAC-systemer. Den kombinerer alle fordeler som tilbys av enkel konfigurasjonsprogramvare, med en fleksibilitet som tidligere bare var tilgjengelig med programmer som kunne programmeres fritt.

7 Enkel drift og vedlikehold Med s ARENA overvåkingsprogramvare installert i kontrollrommet kan operatøren overvåke statusen til systemene og gjøre endringer via systemgrafikken hvis det trengs. ARENA registrerer tendenser for alle relevante målinger, og disse kan senere evalueres. Fig. 6: s ARENA overvåkingsprogramvare gjør det enkelt å drifte hele systemet. Alle alarmer loggføres av overvåkingsprogramvaren, og kritiske alarmer overføres automatisk til mobiltelefonen til vedlikeholdspersonalet. Med ekstern tilgang til programvaren for bygningsadministrasjon kan servicepartneren ringe inn til systemet når som helst, fastslå grunnen til feilen, utføre de handlinger som trengs og bruke de riktige erstatningsdelene, hvis det er nødvendig. Systemet vedlikeholdes regelmessig av en servicepartner for at energieffektiv drift skal kunne garanteres. Slikt vedlikehold gjør det mulig å opprettholde optimale driftsparametre for systemet. Partneren undersøker og optimaliserer styringen, analyserer de målte verdiene og sammenligner de med fjorårets verdier. Ut fra dette beregner de optimale mål, som deretter implementeres etter avtale med administrasjonen for supermarkedet. Konklusjon Partner har utnyttet styring av oppvarmings- og ventilasjonssystemer for å dekke de spesielle behovene til et supermarked, og realisert potensialet for innsparing. Slik bidrar styringskonseptet som er brukt, til å oppfylle de strenge kravene til energieffektivitet.

8 Forfatter: Edgar Mayer Product Manager c/o Honeywell GmbH Bildekilder: Alle illustrasjoner:, gratis trykk. Kilder Hannes Lütz: Energieffektivitet med nye retningslinjer for planlegging på grunn av DIN EN for ventilasjons- og kjølesystemer fra Se Hannes Lütz: Energieffektivitet med bedre kontroll av luftkvalitet i ventilasjons- og kjølesystemer fra Se Tomi Ristimäki: Energieffektivitet med motor kontrollert av rotasjonshastighet med frekvenskonvertering fra Se Kontakt for redigering: Ansel & Möllers GmbH Simone Setka König-Karl-Straße 10 D Stuttgart, Tyskland Telefon: / ; Faks: -25 E-post: s.setka@anselmoellers.de Hvis du ønsker mer informasjon om energisparing i bygninger, kan du besøke Her finner du en rekke tekniske artikler som er skrevet av eksperter hos, du kan lese dem eller laste dem ned. Du finner mer informasjon om på Internett på Honeywell GmbH Böblinger Straße 17 D Schönaich