Monitoraggio energetico HVAC per edifici commerciali
Separa i consumi elettrici HVAC per alimentazione, individua il funzionamento fuori dall'orario concordato e scegli quale impianto esaminare per primo.
- Misure
- Alimentazioni di riscaldamento e raffrescamento, unità di trattamento aria e pompe di circolazione
- Buona pratica
- I sottocontatori HVAC richiedono confini elettrici distinti e un calendario di esercizio concordato
- Sensori
- ZEM-65, contatori elettrici; ZMB-31 opzionale per i registri documentati del controllore
- Sul sito
- Gateway ZGW-20, Edge funziona in locale; il collegamento a una piattaforma a valle è opzionale
Partire dagli usi HVAC che si possono distinguere
Un contatore sull'alimentazione generale dell'edificio non dice quali unità di trattamento aria funzionano di notte. Associare le linee elettriche HVAC alle apparecchiature servite e misurare i confini che rispondono a una domanda di manutenzione o programmazione. Un circuito condiviso resta una misura aggregata. Una pompa di calore reversibile ha un'unica alimentazione elettrica: usare un segnale di modalità verificato per distinguere i periodi di riscaldamento e raffrescamento, contando ogni kWh una sola volta.
| Decisione da prendere | Misura necessaria | Cosa dimostra il risultato |
|---|---|---|
| Quali carichi HVAC funzionano fuori orario? | Contatori elettrici separati per impianti di riscaldamento o raffrescamento, unità di trattamento aria e pompe | Consumo della linea identificata durante i periodi occupati e non occupati concordati |
| Un refrigeratore, una pompa di calore o una caldaia è efficiente? | Ingresso elettrico o di combustibile e calore o freddo erogato allo stesso confine | Un calcolo delle prestazioni dell'apparecchiatura secondo la guida specifica; la sola elettricità non basta |
| Si possono modificare i controlli? | Sequenza di controllo approvata, accesso adeguato al controllore e tecnico dei controlli responsabile | Un'attività tecnica distinta: questo sistema di monitoraggio legge l'impianto e non invia comandi |
Dispositivi per monitorare l'elettricità degli impianti HVAC
Contare le alimentazioni da misurare separatamente; aggiungere la lettura del controllore solo dove l'interfaccia documentata e le autorizzazioni del sito lo consentono.
Misura ciascuna linea HVAC selezionata, compresi tensione e corrente, senza stimare l'energia dalla sola corrente
1 per alimentazione misurata separatamente trifase, a 3 o 4 fili
- Scegliere il campo dei trasformatori di corrente per ciascuna alimentazione: nucleo apribile da 120 A oppure bobine Rogowski da 300 A, 1 kA e 3 kA
Classe 0,5S secondo IEC 62053-22 per contatore e trasformatori di corrente tarati insieme; da 110 a 480 V tra le fasi
Raccoglie le letture HVAC identificate e conserva cronologie e regole configurate in locale
1 per area di copertura rilevata copertura e capacità verificate nell'edificio reale
Se il controllore ha registri documentati e il segmento consente questo master
Legge dai registri del controllore HVAC esistente modalità operative, stato di funzionamento e temperature supportate
1 per segmento RS-485 idoneo fino a 30 registri configurati
Master Modbus RTU su RS-485, alimentato dalla rete elettrica
Identificare riscaldamento, raffrescamento e movimentazione dell'aria
Costruire l'elenco dei punti usando lo schema elettrico, il calendario dell'impianto e la domanda a cui risponde ogni lettura. Tenere distinti ingresso elettrico, ingresso di combustibile e calore erogato.
Dalle linee HVAC a un registro operativo locale
I contatori elettrici identificano le alimentazioni. Un percorso Modbus distinto e opzionale aggiunge il contesto del controllore. Entrambi inviano dati al Gateway con Edge.
- Collegamento
- Zigbee
- Modbus
- Edge
- Piattaforme
| Posizione | Cosa indica la misura | Riferimento | Sensore |
|---|---|---|---|
| Elettricità per riscaldamento e raffrescamento | Potenza richiesta in kW ed energia cumulata in kWh per ciascuna alimentazione dell'impianto | Registrare riscaldatori ausiliari e pompe integrate nella stessa linea e contarli una sola volta, come parte di essa | ZEM-65 (in questa pagina) |
| Elettricità delle unità di trattamento aria | Consumo e andamenti di avvio e arresto per ogni unità | Se ventilatori, batterie di riscaldamento e altri ausiliari condividono la linea, chiamare il valore elettricità dell'unità, non dei soli ventilatori | ZEM-65 (in questa pagina) |
| Elettricità delle pompe di circolazione | Se il circuito di distribuzione assorbe energia nei periodi selezionati | Solo ingresso elettrico: portata d'acqua, prevalenza ed efficienza della pompa richiedono misure proprie | ZEM-65 (in questa pagina) |
| Contesto operativo del controllore | Modalità di riscaldamento o raffrescamento, stato di funzionamento e temperature, se esposti dal controllore specifico | Verificare significato, unità e marcatura temporale dei registri sul controllore; confermare il funzionamento con un punto di stato o la corrente, perché un comando o un consenso indica solo la richiesta Scheda tecnica: Interfaccia Modbus | ZMB-31 (in questa pagina), opzionale |
Chiedere il calendario di occupazione al personale del sito. Raccogliere orari di apertura, festività, pulizie e periodi consentiti di preriscaldamento o riduzione dal personale del sito. Registrare fuso orario e trattamento dell'ora legale. I periodi di occupazione vengono dal sito, non dai dati dei contatori.
Misurare il riscaldamento a gas al contatore del combustibile. L'alimentazione elettrica di una caldaia misura normalmente i suoi ausiliari; l'ingresso di gas segue un percorso di misura del combustibile distinto, trattato nella guida sulle prestazioni delle caldaie.
Leggere l'energia insieme alla temperatura esterna. Usare letture adeguate dell'aria esterna e di zone rappresentative quando disponibili. Un totale settimanale in kWh più basso può dipendere da un clima più mite o da una minore occupazione; il calore erogato richiede portata oltre alle temperature.
Usare gli andamenti HVAC per scegliere cosa approfondire
Conservare in Edge le letture grezze dei contatori e confrontare periodi allineati al calendario del sito. Un'analisi più dettagliata del portafoglio immobili o del meteo può usare una piattaforma ricevente configurata separatamente.
- Esempio di confronto con gli orari
- Per l'ufficio illustrativo con quattro alimentazioni, concordare intervalli di analisi di 15 minuti, conservare le marcature temporali originali e calcolare i kWh dalle differenze valide dei registri cumulativi. Supponiamo che una settimana completa totalizzi 1.200 kWh sulle quattro alimentazioni distinte, di cui 300 kWh fuori dai periodi di occupazione concordati. La quota fuori orario è 300 ÷ 1.200 = 25%: è la quota da esaminare per prima, prima di stimare qualsiasi risparmio.
- Controllare insieme avvio e arresto
- Confrontare gli andamenti della potenza di unità di trattamento aria e pompe con i periodi consentiti di avvio, arresto e protezione antigelo. Far confermare al responsabile del sito un apparente funzionamento notturno prima di modificare gli orari.
- Esaminare la possibile sovrapposizione di riscaldamento e raffrescamento
- Usare contatori distinti degli impianti e punti verificati di modalità e stato per individuare operazioni sovrapposte. Zone diverse, deumidificazione o recupero di calore possono spiegarle: confermare la simultaneità dai punti di modalità prima di attribuirla a un guasto dei controlli.
- Rendere visibili i dati mancanti
- Configurare e provare una regola di assenza dati per ogni ingresso necessario. Escludere gli intervalli incompleti dai confronti e dichiarare la copertura mancante. Un indicatore di modalità obsoleto resta obsoleto e una lettura elettrica assente è una lacuna: nessuno dei due è un dato attuale o uno zero.
Verifiche di messa in servizio
Verificare prima i confini elettrici, poi il contesto usato per interpretarli.
-
Associare ogni contatore a una linea
Far confermare da un installatore elettrico competente il circuito, i collegamenti di tensione, la scelta e l'orientamento dei trasformatori di corrente secondo una procedura approvata. Osservare una variazione di carico autorizzata.
Superata se la linea identificata produce la variazione sul contatore previsto, le letture delle fasi sono plausibili e le apparecchiature incluse sono registrate.
-
Leggere il controllore senza disturbare il bus
Verificare mappa dei registri, impostazioni seriali, indirizzo, tipo di dato, fattore di scala e presenza di un master esistente. Confrontare una variazione di modalità e temperatura con il display del controllore usando solo letture.
Superata se le letture coincidono, Edge interroga tramite una propria porta o un proprio bus anziché come secondo master accanto al BMS e ogni punto Edge è di sola lettura.
-
Concordare calendario e orologio
Registrare periodi di occupazione, eccezioni, preriscaldamento e protezione. Confrontare le marcature temporali di contatori e controllore e verificare la conversione all'ora locale durante un cambio dell'ora legale.
Superata se un calendario e una base temporale documentati classificano coerentemente ogni intervallo di analisi.
-
Riconciliare un periodo completo
Calcolare la variazione cumulativa in kWh di ogni linea tra gli stessi istanti iniziale e finale, controllare azzeramenti e lacune, poi sommare solo alimentazioni senza sovrapposizioni e classificare gli intervalli secondo il calendario.
Superata se l'energia dei periodi occupati più quella fuori orario equivale al totale del periodo e le letture grezze riproducono la quota dichiarata.
-
Provare la perdita di un percorso di misura
Usare una prova di comunicazione approvata per interrompere un percorso di trasmissione senza interrompere il controllo dell'impianto, poi ripristinarlo.
Superata se la condizione di assenza dati raggiunge il destinatario concordato e gli intervalli mancanti restano distinguibili dal carico nullo.
Limiti della misura
Il primo risultato è un registro operativo con confini identificati. Conclusioni ulteriori richiedono altre prove.
- L'elettricità fuori orario non è automaticamente uno spreco: preriscaldamento, esigenze di ventilazione, protezione antigelo e locali critici possono giustificare il funzionamento.
- Questo sistema non stabilisce il COP del refrigeratore, le prestazioni stagionali della pompa di calore o il rendimento della caldaia: servono misure abbinate di uscita e ingresso secondo i metodi delle rispettive guide.
- Il monitoraggio non sostituisce il BMS, non ottimizza automaticamente i setpoint e non certifica ventilazione, qualità dell'aria interna o comfort degli occupanti.
- Una linea condivisa non permette di distinguere via software i carichi collegati. Riscaldamento elettrico integrativo, gas o teleriscaldamento non misurati restano fuori dal totale elettrico dichiarato.
- Un risparmio richiede un confronto difendibile che consideri meteo, occupazione, condizioni di servizio e copertura dei dati. L'esempio illustrativo non implica alcuna percentuale di risparmio.
Fonti
- Valutare il potenziale di ritaratura di un edificio (si apre in una nuova scheda) (si apre in una nuova scheda) Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, FEMP
- Riscaldamento, ventilazione e climatizzazione (si apre in una nuova scheda) The Carbon Trust
- Scheda tecnica: Monitor trifase wireless dell’energia elettrica (si apre in una nuova scheda) EpiSensor. Specifiche, intervalli di misura e codici d’ordine.
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Dispositivi di terzi per questa applicazione
Altri dispositivi nella Directory: Energy meters (56), Current transformers (7)
Inviare l'elenco delle linee HVAC e il calendario di esercizio
Indicare le apparecchiature servite da ciascuna alimentazione, accessibilità e campo dei trasformatori di corrente, modello e mappa dei registri del controllore se disponibili, e la domanda a cui il gruppo deve rispondere. Un tecnico potrà quindi definire misura e messa in servizio.