ENERJİ OTOMASYONU ENERJİ BİR TİCARİ BİNANIN EN ÖNEMLİ KONULARDAN BİRİSİDİR. Bir işletmenin operasyonel bütçesinde yüzde 10 ila 50 oranında yer alır, Ürünün birim maliyetini, kurumun karlılığını ve rekabet gücünü etkiler, KONTROL ALINA ALINMASI ZORDUR. EN AZINDAN İZLENMELİDİR. ENERJİ OTOMASYONU 350 m2 (BİN) m2/kwh_yil YIL KWH 16.000.000 300 14.000.000 250 12.000.000 10.000.000 200 8.000.000 150 6.000.000 100 4.000.000 50 2.000.000 0 0 OTEL1 OTEL2 Fabrika+Ofis1 OFİS1 OFİS2 OFİS3 ALIŞVERİŞ MERKEZİ1 ALIŞVERİŞ MERKEZİ2 BANKA G.M.1 BANKA G.M.2 BANKA G.M.3 BANKA G.M.4 SPOR KOMPLEKS.1 SPOR KOMPLEKS.2 HASTANE1 1
ENERJİ OTOMASYONU BİNA EV KARŞILAŞTIRILMASI BİR TİCARİ BİNA EN AZ 5.000.000 KWH/YIL BİR ORTALAMA EV YAKLAŞIK 5.000 KWH/YIL 5.000.000 / 5.000 = 1.000 ev karşılığı ENERJİ İZLEME SİSTEMİ İzlemeden-Kaydetmeden Hiç bir Sistem İyi Yönetilemez! İyi Yönetim, %5 ile %40 arasında enerji tasarrufu sağlar. Geçmişi Bilmeden İleriye dönük kararlar almak oldukça zordur... 2
Enerji izlenme Sisteminin Sağlayacağı Yararlar Bölüm veya nokta bazındaki tüketimlerin belirlenmesi Elektriksel büyüklüklerin izlenmesi ve raporlanması Enerji Kalitesinin Arttırılması FATURA VEYA SAYAÇLARDAN BAKMAK Reaktif güç kontrolü BUNLARI YAPMAK İÇİN Harmoniklerin izlenmesi YETERLİ Mİ? Anlık ve egeçmişe Yönelik Veri Analizi Uygun Tarifenin Belirlenmesi İnsan Gücünden Tasarruf İZLEME ENERJİ İZLEME SİSTEMİYLE NELER YAPABİLİRİM? Gerilim, Akım, Güçler (Aktif-Reaktif-Görünür), Cos-phi, Harmonik, RAPORLAMA ANALİZ Tüketimler, Aktif Güç Değişimi, Karşılaştırma, Değerlendirme, Bütçeleme 3
İZLEME İZLEME ELEKTRİKSEL BÜYÜKLÜKLERİN DEĞİŞİMİ 4
İZLEME GÜNLÜK AKTİF GÜÇ DEĞİŞİMİ İZLEME GÜÇ FAKTÖRÜ DEĞİŞİMİ 5
RAPORLAMA RAPORLAMA GÜNLÜK TÜKETİM EĞRİLERİ 6
RAPORLAMA BİR KAÇ NOKTANIN EŞ ZAMANLI ÖLÇÜMÜ Sum of L-L ORTALAMA (D NOKTASI) Sum of L-L ORTALAMA (B NOKTASI) Sum of L-L ORTALAMA (C NOKTASI) Sum of I ORTALAMA (D NOKTASI) Sum of P TOPLAM (D NOKTASI) 420 350 400 300 380 250 200 360 150 340 100 320 50 300 00:00:00 03:45:00 07:30:00 11:15:00 15:00:00 18:45:00 22:30:00 02:15:00 06:00:00 09:45:00 13:30:00 17:15:00 21:00:00 24.05.2003 0 RAPORLAMA AYLIK KARŞILAŞTIRMALI TRENDLER 300000 2.000 2.001 2.002 2.003 2.004 250000 200000 150000 100000 50000 0 Ocak Şubat Mart Nisan Mayıs Haziran Temmuz Ağustos Eylül Ekim Kasım Aralık 7
RAPORLAMA YILLIK TRENDLER YILLIK ELEKTRİK TÜKETİMİ (KWH) 5.600.000 5.400.000 5.200.000 5.000.000 4.800.000 4.600.000 000 4.400.000 4.200.000 2001 2002 2003 2004 RAPORLAMA BÖLÜM BAZINDA KARŞILAŞTIRMA D departmanı % 22 A departmanı % 55 C departmanı % 13 B departmanı % 10 8
DEĞERLENDİRME DEĞERLENDİRME 24 SAATLİK TÜKETİMLERİN UZUN SÜRELİ İNCELENMESİ... PUANT TARİFESİNE GEÇSEK Mİ? 9
DEĞERLENDİRME BİR KAÇ NOKTANIN EŞ ZAMANLI ÖLÇÜMÜ Sum of L-L ORTALAMA (D NOKTASI) Sum of L-L ORTALAMA (B NOKTASI) Sum of L-L ORTALAMA (C NOKTASI) Sum of I ORTALAMA (D NOKTASI) Sum of P TOPLAM (D NOKTASI) 420 350 400 380 360 B NOKTASI C NOKTASI C İLE D NOKTASI ARASINDA NORMALDEN DAHA FAZLA GERİLİM DÜŞÜMÜ VAR ARADAKİ KABLO İNCELENSİN. 300 250 200 150 340 D NOKTASI DİĞER SİSTEMLER 100 320 50 300 00:00:00 03:45:00 07:30:00 11:15:00 15:00:00 18:45:00 22:30:00 02:15:00 06:00:00 09:45:00 13:30:00 17:15:00 21:00:00 24.05.2003 0 DEĞERLENDİRME YILLIK TRENDLER YILLIK ELEKTRİK TÜKETİMİ (KWH) 5.600.000 5.400.000 5.200.000 TASARRUF PROJELERİMİZ İYİ GİDİYOR GALİBA... 5.000.000 4.800.000 4.600.000 000 4.400.000 4.200.000 2001 2002 2003 2004 10
DEĞERLENDİRME BÖLÜM BAZINDA KARŞILAŞTIRMA D departmanı % 22 A departmanı % 55 C departmanı % 13 B departmanı % 10 A DEPARTMANIN KARLILIĞINI İNCELEYELİM, GEREKİRSE A BANDININ KAPASİTESİNİ DÜŞÜRÜP, B BANDININ KAPASİTESİNİ ARTTIRALIM DEĞERLENDİRME ENERJİNİN NERELERDE KULLANILDIĞININ ANLAŞILMASI Priz Gücü %15 Enerji HVAC % 45 Aydınlatma % 40 Priz Gücü % 25 Talep HVAC % 60 Aydınlatma % 15 DEĞERLENDİRME 11
ENERJİ FATURALARINI ANLAMA? Enerji faturalarının anlaşılması zordur. Kamu kuruluşları kendi geliştirdikleri standartlara uygun açıklamaları kullanmakta ve genellikle müşterinin faturayı açıkça anlaması zorlaşmaktadır. Enerji genellikle çok yukarılarda, erişilmez bir konu gibi sunulmaktadır. Üretimin maliyetinde enerji sıklıkla çok önemli bir bölümü oluşturmasına rağmen, enerji maliyeti, direk maliyetlerin içinde değil üstte farklı bir tutar olarak ele alınır. Bu da enerji maliyetlerinin belirlenmesini ve kontrolünü daha da zorlaştırır. ENERJİ KALİTESİ Elektriksel cihazlar düzgün-orijinal gerilim ve frekanstaki güçte çalışmaya göre dizayn edilmişlerdir. Kesinti, Gerilimin dalgalanması, Faz dengesizliği, Gerilimin doğru bileşen içermesi vb. Konular Enerji Kaliteizliğinin göstergesidir. Orjinal form(sinüs)/değerlerden sapma enerji kalitesinin bozulmasına neden olur. Kullanılan kaynak, harmonik ve ani gerilim yükselmeleri gibi enerji kalitesi problemlerinden arındırılmış olmalıdır. Güç kalitesi problemleri cihazların performanslarına etki ç p p etmektedir ve cihaz ömürleri azalmaktadır. 12
Harmonik Nedir? Yarı iletken elemanların tabiatı gereği ve bazı lineer olmayan yüklerin etkisiyle; akım ve gerilim dalga biçimleri sinüsten uzaklaşıp bozulmaktadır. Temel dalga dışındaki sinüsoidal dalgalara HARMONİK denilmektedir. 1. Harmonik (50 Hz) 3. Harmonik (150 Hz) Harmonikli dalga şekli Harmonik Sayısı 1 3 5 7 Frekans 50 150 250 350 Toplam Harmonik Distorsiyon (THD) Harmonik kaynaklarının geçen son on yılda önemli derecede artması sonucu, çeşitli ülkeler harmoniklere bazı sınırlamalar getirmeyi uygun bulmuştur. Bu konuda dikkate alınan en önemli ölçüt, Toplam Harmonik Distorsiyon (THD) dur. Uluslar arası IEEE 519-1992 ye göre standartlar içinde kabul edilen harmonik bozulma değerleri,gerilim için % 3,Akım için % 5 olarak belirlenmiştir. Bu limit değerlerinin üzerinde bulunan harmonik l d l k ik i l i i i hlik li bü ük ddi oranlarında,elektrik sistemleri için tehlikeli ve büyük maddi zararlar oluşturabilecek problemler meydana gelmektedir. 13
Harmonik Kaynakları HARMONİK, gerilim ve akım dalga biçiminin sinüsten uzaklaşmasıdır. Aydınlatma balastları UPS sistemleri AC ve DC sürücüler Bir fazlı güç kaynakları Harmonik Standartları Toplam Harmonik Distorsiyon (THD) Harmonik kaynaklarının geçen son on yılda önemli derecede artması sonucu, çeşitli ülkeler harmoniklere bazı sınırlamalar getirmeyi uygun bulmuştur. Bu konuda dikkate alınan en önemli ölçüt, Toplam Harmonik Distorsiyon (THD) dur. Uluslar arası IEEE 519-1992 ye göre standartlar içinde kabul edilen harmonik bozulma değerleri,gerilim için % 3,Akım için % 5 olarak belirlenmiştir. ş Bu limit değerlerinin üzerinde bulunan harmonik oranlarında,elektrik sistemleri için tehlikeli ve büyük maddi zararlar oluşturabilecek problemler meydana gelmektedir. 14
KAÇINCI HARMONİK NEYİ İFADE EDİYOR? Bilgisayarlar, kompakt fluoerasan ampuller; %50-100 arasında 3.,5.,7. ve 9. harmonik (en fazla 3.) üretirler. Motor hız kontrol cihazları, temel harmoniğin %40-50 si civarında 5.(250 Hz) ve 7.(350 Hz) harmonik üretirler. Batarya şarj cihazları, %25-30 civarında 5. ve 7. harmonik üretirler. 12 darbeli hız kontrol cihazlarında ise, 11. ve 13. harmonikler ağırlıktadır. Endüstriyel tesislerde gerilimdeki bozulmanın (THDV)=%5 i aşmaması Genellikle yeterli kabul edilir, ve pasif filtrelerle l l bu seviyeye rahatlıkla inilir. ili Ancak havaalanı, hastane gibi kritik tesislerde gerilimdeki bozulmanın (THDV)=%3 ün altına çekilmesi istenebilir. Harmoniklerin Maliyete Etkileri Cihazlarının kullanım ömrünün azalması Daha yüksek enerji tüketimi Üretim cihazlarının arıza sıklığının artması Daha yüksek bakım ve tamir ücreti Üretilen ürün kalitesinin azalması Ürün çıkışının azalması Fiyat olarak yüksek olan harmoniklere dayanıklı cihazların alımı... 15
Harmoniklerin Etkileri GÜÇ FAKTÖRÜ! GÜÇ FAKTÖRÜ ŞİRKETLERİN ELEKTRİK FATURALARINDA HAYATİ ÖNEME SAHİP FAKTÖRLERDEN BİR DİĞERİDİR. GÜÇ FAKTÖRÜ TÜKETİLEN ENERJİNİN NE KADAR VERİMLİ KULLANILDIĞININ BİR GÖSTERGESİDİR. 16
Güç Faktörü (ÖRNEK) Arttırılmış kablo kesiti 50 kva trafo 72 Kva trafo 380 volt 380 volt Güç faktörü 1 e YAKIN bir yük Güç faktörü 0,7 ye YAKIN bir yük ENERJİ İZLEME SİSTEMİNİN KURULUM AŞAMALARI Enerji izleme sistemi için hangi ölçüm cihazlarına ihtiyacım var? Ölçüm cihazlarını nerelere bağlayacağıma nasıl karar vereceğim? Hangi ölçüm cihazlarını kullanmalıyım? Ölçüm cihazlarını izleme sistemine nasıl entegre edeceğim? ölçebiliyorsanız, Hangi kısımlara öncelik tanımalıyım? İyi yönetebilirsiniz 17
ENERJİ İZLEME SİSTEMİNİN KURULUM AŞAMALARI Ölçme Aygıtı Elektrik Doğal Gaz Su Buhar Data Kaydediciler Ölçüm Planı Tesis Planının İncelenmesi Ölçüm Aygıtı Listesi Oluşturma Enerji İzleme Merkezini Belirleme ÖLÇÜM PLANI ÖLÇÜM LİSTESİ Ölçüm Noktaları E 1 E 2 S 1 DG 1 DG 2 E 3 S 2 B 1 E 4 Ölçülen Yükler Ana Trafo Girişiş Yönetim Binası Su Servisi Ana Bina Girişi Kurutma Makinaları Park Alanı Aydınlatma No. 1 No. 2, No. 3 servis suyu pompaları No.1, No. 2 boiler No.1, No. 2, No. 3 HVAC üniteleri 18
ENERJİ ANALİZÖRLERİNİN BAĞLANMA YERİ Ana Güç Dağıtım Merkezi Dağıtım Trafosu Dağıtım santrali Dağıtım santrali Güç paneli motor batı doğu güney aydınlatma ENERJİ İZLEME SİSTEMLERİ TEKNOLOJİLERİ İZLEME SİSTEMİ YAPISI Enerji izleme sisteminde birçok farklı cihaz tek bir hat üzerinden bağlanıp ana bilgisayar tarafından kontrol edilebilir. 19
ENERJİ İZLEMEDE KULLADIĞIMIZ CİHAZLAR ENERJİ ANALİZÖRLERİ PULS ÜRETİCİLERİ PULS SAYICILAR UMG 503 Yüksek ölçüm doğruluğu Harmonik Analizör 1-20 Harmonics V ve A 320.000 ölçülen değeri tarih ve zaman bilgileriyle saklama 1 yedek giriş, 2 röle çıkışı, 1 pulse çıkışı RS232/RS485 Profibus DP Modbus RTU 20
UMG 503 UMG503 enerji analizörü kendi içindeki dört iş tarifesi kullanılarak önceden ayarlanan belirli gün ve zaman aralığındaki elektrik enerjisi tüketimi gözlemlenebilir ve veriler saklanabilir. Fabrika ayarı olarak önceden ayarlanmış U1, U2, U3, I1, I2, I3, P1, P2, ve P3 değerlerini 512 k RAM bellek kapasitesi ile, 15 dakikada bir veri alınarak yaklaşık bir yıl saklama özelliğine sahiptir. UMG503 hem tek faz hem de üç fazlı sistemler için tasarlanmıştır. UMG503 ün işlevini karşılaması için 3 ampermetre, 3 voltmetre, 3 power meter (kw, kva, kvar, cos-phi), dört tarifeli aktif reaktif güç ölçer (tüketim/kaynak), harmonik analizör gibi 13 ün üzerinde cihazın kullanılması gerekir. Yüksek ölçüm doğruluğu UMG 505 Harmonik Analizör 1-20 Harmonics V ve A 4 analog çıkış 4 dijital giriş 5 dijital çıkış Haftalık zaman kontrolörü Maksimum talep kontrolörü RS232/RS485/LON LON*/Modbus RTU 21
UMG 96S Harmonik Analizör 1-20 Harmonics V ve A 160.000 ölçülen değeri kendi hafızasında saklama Dijital çıkışlar, dijital girişler ve analog çıkışlar Karşılaştırıcılar RS232/RS485 Profibus DP Modbus RTU Enerji Analizörlerimiz UMG 96 Gerilim (V), akım (A), aktif güç (kw), reaktif güç (kvar)... Ölçümü Çalışma saati göstergesi Minimum ve maksimum değerleri için cihaz belleği Tüketimi belirleme ve sınırlama özelliği 22
PRODATA 16 dijital giriş aşağıdaki uygulamalar için kullanılabilir, Her bir girişte, toplam darbe sayıcısı Çalışma ve bağlantıyı kesme süresini denetleme Her bir girişte, ş flowmeter gibi cihazlar için frekans ölçümü 128 adet programlanabilir karşılaştırıcı 2 röle çıkışı, 31 adet ikincil röle çıkışı 1 analog giriş 0(4)-20 ma Pt100, Pt200, Pt500 veya Pt1000 sıcaklık sensörü girişi RS232/RS485/LON LON/ModBus RTU (Slave or Master)/GSM Modem PRODATA Ölçülen analog değerler ortalama, min. ve max. olarak kaydedilir. Girişlerde meydana gelen durum değişiklikleri, tarih ve zaman bilgisi ile beraber bellekte kaydedilir. (örn: gerilim kesilmesi ve gelmesi) Alarm mesajları da zaman ve tarih bilgisi ile birlikte kaydedilir. Tüm kaydedilen değerler cihazdaki 430kB kapasitesindeki dairesel bellekte saklanır ve 15 dakikada bir alınan değerler yaklaşık üç ay saklanır. 23
ENERJİ İZLEME SİSTEMİNDE KULLANDIĞIMIZ YAZILIM/SİSTEMLER PSW BASIC YAZILIMI WEB KONTROLÖR PSW PROFESSIONAL YAZILIMI Desteklediği cihaz tipleri : UMG503, 505, 96S, ProCont, ProData, Prophi RS Bilgisayar işletim sistemleri : Windows 98,NT,2000,ME,XP Database (MySQL, ACCESS) 255 cihaz bir projede desteklenebilir 24
PSW PROFESSIONAL YAZILIMI Grafiksel analiz Topolojik görünüm Zaman programlama özelliği Analog modem destekleme PSW PROFESSIONAL YAZILIMI Tüm elektriksel büyüklüklerin online olarak izlenilmesi, Online olarak okutulan verilerin tarih ve zaman etiketiyle veri bankasına (excell, access ) kaydedilmesi, Kaydedilen veya online verilerin grafiksel analizi, Tüketimlerle ilgili verilerin maliyet analizi, Maliyet bakımıdan tüketimleri karşılaştırma olanağı, Cihaz belleklerinin istenildiği zaman okutulması ve veri kaybolma riskinin i ortadan kalkması, Cihazlara direk program üzerinden ulaşım ve analog veya dijital giriş-çıkışların program üzerinden kontrolü sic-professio 25
PSW EKRAN GÖRÜNTÜLERİ PSW EKRAN GÖRÜNTÜLERİ 26
PSW EKRAN GÖRÜNTÜLERİ PSW EKRAN GÖRÜNTÜLERİ 27