Συστήματα παρακολούθησης και καταγραφής ενέργειας για την ενεργειακή διαχείριση κτηρίων και εξαγωγή καμπυλών εκτίμησης κατανάλωσης

Abstract

Tα προηγμένα μετρητικά συστήματα συμβάλλουν στην αποτελεσματικότερη κατανόηση της κατανάλωσης ενέργειας σε μία κτιριακή εγκατάσταση και κατά συνέπεια στην ανάπτυξη των κατάλληλων στρατηγικών διαχείρισής της. Η χρήση των συστημάτων αυτών, είναι απαραίτητη τόσο στη συμμετοχή στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, όσο και στην εξοικονόμηση χρηματικών πόρων, από τον περιορισμό της αλόγιστης σπατάλης της. Οι κτιριακές εγκαταστάσεις έχουν αυξήσει σημαντικά τις καταναλώσεις ενέργειας ώστε να αντιπροσωπεύουν το 40% της ενεργειακής κατανάλωσης στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Πολλές κτιριακές εγκαταστάσεις τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό, προσπαθούν να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας. Αρκετά πανεπιστημιακά ιδρύματα, όπως και το Πολυτεχνείο Κρήτης, έχουν εστιάσει τις προσπάθειές τους στην πληρέστερη καταγραφή των καταναλώσεων τους, ώστε να εντοπιστούν πιθανά σημεία παρεμβάσεων εξοικονόμησης ενέργειας. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η περαιτέρω κατανόνηση της ενεργειακής κατανάλωσης του κτηρίου Επιστημών, που βρίσκεται στην Πολυτεχνειούπολη. Ως ενδιάμεσο στόχο για την επίτευξη του σκοπού αυτού, θέσαμε την υλοποίηση ενός συστήματος καταγραφής των καταναλώσεων του Μετασχηματιστή (Μ/Σ 2), του κτηρίου Επιστημών. Αυτό προϋποθέτει την κατανόηση των μετρητικών οργάνων και των πρωτοκόλλων επικοινωνίας που χρησιμοποιεί ο μετρητής τύπου ZEPTO 96 του μετασχηματιστή. Αφού υλοποιήθηκε αλγόριθμος ανάγνωσης και καταγραφής δεδομένων, τα δεδομένα που συλλέχθησαν επεξεργάστηκαν προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα για την κατανάλωση ενεργού και άεργου ισχύος την εξαγωγή τυπικών καμπύλων κατανάλωσης ισχύος για καθημερινές μέρες, Σάββατα και Κυριακές ανάλογα με τον πληθυσμό του κτιρίου, την περίοδο λειτουργίας, τη θερμοκρασία και τις καιρικές συνθήκες. Παρουσιάστηκαν επίσης στοιχεία για τη ζήτηση ανά φάση και τη συμπεριφορά τάσης και ρεύματος. Επιχειρήθηκε επίσης κατανομή της ζήτησης του συγκεκριμένου Μ/Σ σε τελικές χρήσεις. Τα δεδομένα ενεργού ισχύος από τον Μ/Σ 2 συσχετίστηκαν τόσο με μετρήσεις ισχύος των κλιματιστικών VRV, όσο και μετρήσεις ισχύος της Πολυτεχνειούπολης από το μετρητικό σύστημα του ΔΕΔΔΗΕ. Έτσι μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα για τις παραμέτρους που επηρεάζουν τη ζήτηση (ενεργειακή και αιχμή) όλης της Πολυτεχνειούπολης. Το γεγονός αυτό αποκτά μεγαλύτερη αξία καθώς ο συγκεκριμένος Μ/Σ αποτελεί περίπου το 15% της κατανάλωσης της Πολυτεχνειούπολης, ενώ η Πολυτεχνειούπολη αποτελεί το 0.88% της ενεργειακής κατανάλωσης της περιοχής εξυπηρέτησης του Υ/Σ Χανίων με σημαντική συμβολή στη μεσημεριανή αιχμή του Υ/Σ ειδικά σε περιόδους χαμηλών ή υψηλών θερμοκρασιών. Τέλος παρουσιάστηκαν κάποιες προτάσεις προς διερεύνηση για την εξοικονόμηση ενέργειας στην Πολυτεχνειούπολη που όχι μόνο θα συμβάλλουν στη μείωση του ενεργειακού κόστους αλλά θα ανακουφίσουν την κορεσμένη δικτυακά περιοχή της χερσονήσου του Ακρωτηρίου.