Adaptacyjny System aktywnego odciążania
Podstawowym zadaniem systemu jest ciągłe i płynne sterownie instalacjami obiektu celem utrzymania zużywanej mocy w granicach określonych przez użytkownika w sposób jak najmniej zauważalny dla pracy obiektu z jednej strony i ograniczając moc zużywaną z drugiej. Centralny sterownik systemu odczytuje bieżącą moc zużywaną przez obiekt i na jej podstawie przesyła sygnały do sterowników odpowiedzialnych za sterowanie poszczególnych urządzeń (odbiorników).
System jako podstawowe zadanie ma na celu nie dopuścić do przekroczenia zdefiniowanego poboru mocy. Operator poprzez 1 komendę w systemie jest w stanie ograniczyć moc obiektu nawet o 50% w zależności od konfiguracji systemu. Dodatkowo progi obciążenia mogą być zmieniane w reżimie harmonogramów czasowych.
Elementy systemu:
- Źródła aktualnie pobieranej nocy: analizatory sieci energetycznej, liczniki ciepła, gazomierze
- Kontroler odciążania, obsługuje wszystkie powszechnie stosowane protokoły komunikacji (LON, BACNet IP i MSTP, MODBus RTU (Master-Slave i Master-Master) i TCP, Honeywell CBus) oraz połączenia twardo-drutowe. Wbudowany serwer web. 150000 MTBF.
- Istniejące sterowniki urządzeń odbiorczych klienta, rozproszone moduły wejść/wyjść
Wizualizacja i zarządzanie
Opcje zarządzania i monitorowania systemu:
- BMS klienta poprzez protokoły BACNet/IP lub MODBus (Master-Slave lub Master-Master)
- Dedykowana baza danych, zarządzanie poprzez strony web. Możliwość konfiguracji dashboard’ow, wykresów, raportów tabelarycznych. Raporty tabelaryczne jak i graficzne mogą być rozsyłane poprzez pocztę email. Dla niektórych BMS (np. Honeywell) strony systemu można integrować w stacjach operatorskich.
- Strony web bezpośrednio w sterowniku systemu
Opis działania
System działa w oparciu o pomiar mocy w czasie rzeczywistym z analizatorów sieci, liczników ciepła, chłodu, gazomierzy.
Dla celów odciążania pomiar mocy jest uśredniany w oknach 1-15 minut (konfigurowalne).
Definiowalne 3 progi odciążania. Dla każdego z progów w sposób płynny reakcja odbiorników może być różna. Sygnał odciążania jest skalowany do wartości 0-100% i rozsyłany do urządzeń odbiorczych przy czym sygnał odciążania nie jest wprost proporcjonalny do obciążenia. Algorytm predykcji koryguje sygnał o czasy narastania i opadania poboru mocy. Parametry predykcji pozwalają na reakcję systemu z odpowiednim wyprzedzeniem gwarantując, że ustawiona moc nigdy nie będzie przekroczona.
Możliwość implementacji wielu stopni zasilania.
Konfigurowalne rampy czasowe narastania i opadania sygnałów odciążania znieczulają system na gwałtowne duże zmiany w obciążeniach.
System w pełni bezpieczny dla stabilnej pracy obiektu i odporny na awarie. Przy utracie komunikacji lub awarii sterownika budynek zachowuje się jakby go nie było.
Sygnał odciążania rozsyłany jest do wybranych sterowników instalacji odbiorczych gdzie sygnał jest odpowiednio przetwarzany celem ograniczenia mocy. Niezbędne jest dostosowanie algorytmów w sterownikach klienta (urządzeń odbiorczych).
System może być podzielony na strefy tak pod kątem źródeł jak i odbiorników (np. obiekt z wieloma transformatorami zasilających różne rozdzielnie, kilka kotłowni zasilanych z jednego gazomierza, itd)
METODY ODCIĄŻANIA
Układ może realizować odciążanie w sposób natychmiastowy, wolny oraz szybki.
Odciążanie natychmiastowe jest metodą stosowaną w ostateczności używaną w ostatnim, najwyższym progu odciążania. Polega na zatrzymaniu pracy urządzeń poprzez komendę STOP lub fizyczne odłączenie zasilania wybranych urządzeń. Maksymalny czas wyłączenia urządzeń może być ograniczony.
Odciążanie wolne stosowane jest w pierwszym i drugim progu odciążania. Działanie w pierwszym progu odciążania polega na ograniczeniu mocy pobieranej przez urządzenia i z reguły jest nie odczuwalne dla obiektu w okresie nawet kilku godzin.
Typowe przykłady odciążania wolnego to ograniczenie ciśnienia nawiewu central wentylacyjnych, podniesienie temperatury wody lodowej, ograniczenia mocy pomp, korekty nastaw temperatury, itp
Odciążanie szybkie używane jest w drugim i trzecim progu odciążania. Polega głównie na skokowym ograniczeniu poboru mocy. Typowe działania to np. ograniczenie ilości pracujących sprężarek agregatu wody lodowej, przełączanie central na niższy bieg, blokowanie wysokich biegów urządzeń wentylacyjnych (centrale, klimakonwektory, itp.), ograniczenie mocy pomp obiegowych.
Sposoby i metody oddziaływanie algorytmów odciążania jest dla każdego obiektu indywidualnie dostosowywane poprzez analizę ze służbami technicznymi obiektu na etapie wdrożenia.
Sygnały odciążania mogą zostać podzielone na priorytety tak aby w razie awarii jednego ze źródeł ograniczyć moc urządzeń zapewniając moc dla infrastruktury krytycznej.
System dla celów analiz wylicza na bieżąco energię zużywaną dzienną i miesięczna, stopniodni dla ogrzewania i chłodzenia niezależnie.
Optymalizacja uruchomienia i zatrzymania obiektu
System dedykowany dla obiektów pracujących w reżimie Dzień/Noc takich jak galerie handlowe, biurowce, itp. i ma główne zastosowanie dla instalacji komfortu (wentylacja, ogrzewanie, chłodzenie)
System pozwala na „miękki” rozruch i zatrzymanie obiektu, a poziom i czasy uzależnione zostały od temperatury zewnętrznej.
Korzyści z zastosowania systemu to na przykład łagodny rozruch instalacji odbiorczych. Typowy przykład to centrale wentylacyjne uruchamiane na pełnej wydajności podczas gdy parametry czynnika grzewczego/chłodniczego nie osiągnęły wartości nominalnych. Optymalizacja zatrzymania pozwala na wykorzystanie energii skumulowanej (np. ograniczenie mocy agregatów wody lodowej na kilka godzin przed zatrzymaniem central wentylacyjnych.
System wykorzystuje sygnały odciążania do sterowania mocą rozruchu i zatrzymania urządzeń obiektu przy czym obydwa odbywają się w sposób płynny. Czasy predykcji i poziom sygnału uzależniony został o temperaturę zewnętrzną bieżącą oraz wyliczoną średnio dobową (opcjonalnie również o referencyjną wewnętrzną) i jest w pełni konfigurowalny przez użytkownika dając możliwość dostrojenia do indywidualnych potrzeb obiektu tak czasów uruchomienia i zatrzymania jak i ich poziomów odciążania.
Działanie systemu dla typowego profilu energetycznego zobrazowano na poniższym wykresie
Konfiguracja systemu
Operator ma możliwość konfigurowania wszystkich parametrów systemu: czasy i poziomy. Przykładowa konfiguracja systemu
