Optimalizace spotřeb energií

Řízení podle předpovědi počasí

Při tvorbě regulační strategie může velmi pomoci informace o povětrnostních podmínkách, které budou v místě instalace během několika příštích hodin. Tak lze do jisté míry kompenzovat dopravní zpoždění systému. Řešením může být využití služby RcWare Weather, která meteorologická data získává, a přenos hodnot předpovědi do systému. Na meteoserveru je modelováno 12 veličin, jako směr a rychlost větru, max. a min. teplota, srážky, vlhkost, tlak, pokrytí oblohy oblačností apod. Všechny veličiny jsou v matematickém modelu předpovídány pro libovolnou lokalitu ve střední Evropě, podle požadavků lze systém rozšířit i pro další regiony. Proměnné, příslušející k jedné licenci, jsou tedy vázány na zeměpisné souřadnice, které byly zadány při objednávání služby.

U každé proměnné se nastavuje, kolik hodin dopředu má být hodnota předpovězena, využívají se časy od jedné do 48 hodin. Lze i nakonfigurovat více proměnných, které předpovídají jednu veličinu s různým předstihem, tedy například teplota za hodinu a teplota za šest hodin. Nejčastěji se využívá teplota 2 metry nad povrchem – například pro optimalizace topné křivky, která brání přetápění (při předpokládaném oteplování se teplota topné vody řídí již předem na nižší náběhovou teplotu, aby se do systému zbytečně nedodávala energie), nebo pro rozhodování pro nabíjení zásobníku chlazení.

Prediktivní řízení technologií

Prediktivní regulátor MPC (Model-based predictive control) využívá předpověď počasí a matematický model řízené budovy a minimalizuje plánovaný energetický výdej při dodržení požadovaného tepelného komfortu. Díky vysokému výpočetnímu výkonu dnešních technologií je možné sestavit model budovy a počítat vývoj vnitřních teplot na základě měření vnitřních a venkovních teplot a dalších veličin, jako je oslunění a rychlost větru. K výpočtu dochází na vzdálených serverech, do řídicího automatu jsou předávány jen požadované hodnoty veličin, například teploty topné vody.

Prediktivní řízení vytápění pomocí řídicího softwaru SoftPLC bylo testováno ve spolupráci firem Energocentrum Plus s.r.o. a Feramat Cybernetics s.r.o. na budově FS a FEL v Praze Dejvicích, kde bylo dosaženo úspory ve spotřebě tepla až 26%. Podobný projekt využívající MPC byl realizován i v Belgii, v budově Hollandsch Huys, Hasselt.

Řízení čtvrthodinového maxima

Regulátor čtvrthodinového maxima zajišťuje, že nebude překročena nasmlouvaná patnáctiminutová spotřeba elektrické energie. Na rozdíl od běžně používaných systémů může přes vstupy nebo komunikační sběrnice sledovat, zda odpínaná technologie je v provozu – a pokud není, příslušnou skupinu přeskočí. Všechny aktuální hodnoty i parametry jsou nastavitelné přes LCD displej, sběrnici, po síti z vizualizace nebo pomocí webového rozhraní, lze je tedy dynamicky měnit. Na webu je vidět i graf poslední čtvrthodiny a průběh spotřeb v čase.

Díky tomu, že řízení čtvrthodinového maxima je řešeno aplikačním softwarem ve volně programovatelném regulátoru, není problém algoritmus jakkoli přizpůsobit požadavkům řízené technologie. Nastavitelné jsou maximální doby vypnutí, minimální doby sepnutí a další parametry jednotlivých skupin, kterých může být až 8. Celé řízení je velmi dobře integrovatelné do ostatního systému řízení budovy i cizích programů (například vizualizací).

Odečty měřičůruka

Domat nabízí díky otevřenému systému řadu možností, jak odečítat hodnoty z měřičů: od rozhraní s webovým přístupem přes volně programovatelnou podstanici s možností dalších výpočtů a řízení, jako například tlumení odběrových špiček v sítích CZT, až po sběr do výkonné databáze s otevřeným rozhraním pro přístup z cizích aplikací, jako jsou rozúčtovávací a ERP systémy. Díky široké podpoře prakticky všech typů měřičů na rozhraních Modbus a M-Bus není problém zaintegrovat kalorimetry spolu s vodoměry, elektroměry a plynoměry a tak poskytnout úplný přehled o spotřebě energií v objektu nebo technologii – ať už se jedná o okamžité hodnoty nebo historická data.

Volíme vždy takové řešení, které pro danou úlohu nejlépe vyhovuje. U stovek malých technologií (výměníkové stanice, obchodní pobočky) se často nasazuje odečtový modul s komunikací po Internetu, u větších celků, jako jsou bytové domy a kancelářské budovy, je vhodnější koncentrátor v podobě procesní podstanice se 4 porty pro připojení až 1000 měřičů. Opět platí, že podstanice může provádět dílčí výpočty, což může snížit potřebný počet měřičů nebo poskytnout podrobnější údaje o spotřebách. Spolu s odečty energií se mohou snímat i data o chodu technologií, aby energetik dokázal vyhodnotit situaci a optimalizovat nastavení strojů a zařízení.