Energy Manament

©2013 - Ing. Luca Signorin

EnMS – La Gestione dell’EnergiaStrumenti per l’Acquisizione e Controllo dei Dati


Sommario L’importanza della Misura

Conoscere e Migliorare

Il concetto di EnMS - Dalla macchina all’utente

Cosa misurare

Acquisizione ed elaborazione dati

Conclusioni e Osservazioni


È impossibile gestire quello che non si conosce

Quando si «percepisce» la misura è possibile agire direttamente

La misura responsabilizza le proprie azioni, percezione degli avvenimenti

La misura permette di avere sotto controllo il sistema

La misura consente di pianificare le valutazioni prestazionali della propria

attività

L’acquisizione dei dati è il primo passaggio per attuare una politica di

Risparmio Energetico

L’importanza della Misura


MISURARE le grandezze che appartengono ai processi produttivi, permette di

CONOSCERE e VALUTARE l’evoluzione dell’attività.

CONOSCERE l’evoluzione delle grandezze che caratterizzano il processo, permettono di

attuare un continuo MIGLIORAMENTO.



Monitorare i consumi rapportandoli alla produzione. Effettuare regolarmente la manutenzione degli impianti (es.: evitare

perdite negli impianti aria-acqua). Investire in tecnologie ad alta efficienza rapportandole al Ritorno

dell’Investimento (ROI) Adottare sistemi di produzione energetica ‘sostenibili’ (es. impianti

fotovoltaici).



Azionamenti ad alto rendimento Smart Grid

Tecnologie a recupero energetico

Riduzione emissioni

Controllo dell’illuminazione Sistemi HVAC Energie

rinnovabili

Progettazione / Engineering



Presenza in campo di numerose tecnologieobsolete

Ottimizzazione energetica complessa e multisettoriale

Scelta delle tecnologie di acquisizione e monitoraggio

Analizzatori di rete ad alte prestazioni

Controllo ed Elaborazione dei dati

Trasformatori di misura a basso consumo

Architetture I/O Distribuite

Acquisizione delle misure e dei dati di processo



Raccolta

• La raccolta delle informazioni avviene installando degli strumenti di misura ed acquisizione dati.

Invio

• Gli strumenti installati nelle aree da controllare, comunicano con un sistema dedicato alla raccolta dati.

Analisi

• Il sistema di raccolta dati permette la consultazione e l’analisi. Permette di determinare i reali consumi e le aree di intervento

Il concetto di EnMS dalla macchina all’utente


Impianto Acquisizione Dati ElaborazioneElaborazione

I parametri di processo vengono acquisiti da sensori che leggono la grandezza fisica di interesse e la convertono in un segnale elettrico.

I segnali elettrici vengono acquisiti da moduli che provvedono alla conversione della misura analogica nel formato digitalizzato. In questo modo la grandezza può essere interpretata ed elaborata.

I dati vengono infine acquisiti da sistemi di elaborazione evoluti (PLC e PC) che provvedono alla loro pubblicazione, consentendo all’utilizzatore finale di interpretare le informazioni ricavate.



La temperatura si può misurare tramite Termocoppie e Termoresistenze.

Le Termocoppie sono costituite da due conduttori metallici diversi collegati ad una estremità (detta "giunto") ed incapsulati in un tubo metallico.

Le Termoresistenze a differenza delle termocoppie, utilizzano un elemento sensibile, posto in prossimità dell'estremità della termoresistenza, la cui resistenza elettrica varia al variare della temperatura.

Cosa misurare


Cosa Misurare


Z-8TCEsempio applicazione termocoppia

La temperatura viene letta da uno strumento dedicato.

Cosa Misurare


Gli analizzatori di rete (POWER METER) sono apparati studiati specificamente per rilevare le caratteristiche dell’alimentazione elettrica nelle reti e nelle utenze monofase o trifase.

Consentono le analisi di energia e di potenza e quindi il controllo della qualità dell’alimentazione.

Allo stesso tempo in molte versioni vengono usati anche per registrare in continuo l’andamento delle grandezze alternate a disposizione.

Le funzioni di misura e report degli eventi consente di disporre una base di informazioni utili a controllare il corretto funzionamento di una macchina, massimizzando l’efficienza energetica.

Cosa Misurare


Cosa Misurare


Misura assorbimento amperometrico Analizzatore di rete S203TA

Cosa Misurare


Il contatore di energia ha lo scopo di contabilizzare i

consumi per la fatturazione.

I contatori destinati alla contabilizzazione energetica

fiscale devono soddisfare i criteri normativi IEC-62056

e, prima del loro utilizzo, devo essere piombati.

Alcuni dispositivi compatibili con IEC-62056 sono in

grado di acquisire i dati contabilizzati, permettendo di

tracciare il consumo energetico.

Gli analizzatori di rete permettono di controllare la qualità dell’energia e di raffrontarla successivamente con i consumi contabilizzati dai contatori.

Cosa Misurare


I trasduttori e trasmettitori di pressione, sono dispositivi in grado di misurare la pressione di fluidi, liquidi o gassosi, e convertirli in un segnale di corrente (4-20 mA o 0-20 mA) e tensione (0-10 V, 0-5 V, 0-1 V).

I trasduttori di portata sono dispositivi in grado di misurare le velocità del flusso dell'aria e dei liquidi. Conoscendo la velocità del flusso, la sezione della condotta ed il fluido utilizzato, viene calcolata la portata.L’acquisizione della portata è importante per determinare le quantità di fluido utilizzato.

Cosa Misurare


Cosa Misurare


Misura pressioni a bordo macchina Moduli acqusizione ingressi analogici Z-4AI e Z-8AI

Cosa Misurare


Il PLC (Programmable Logic Controller) provvede a raccogliere automaticamente le misure dagli strumenti distribuiti in campo, evitando di dovere leggere le misure direttamente dagli strumenti.

La misura acquisita viene interpretata dal PLC che la traduce in un formato «comprensibile», in grado da potere essere successivamente acquisito da sistemi più evoluti (SCADA e DCS).

Il PLC deve essere in grado di: Colloquiare con i dispositivi distribuiti nell’impianto Eseguire una memorizzazione locale delle misure Gestire eventuali Allarmi ed Eventi Eseguire una minima elaborazione dei dati Gestire in tempo reale l’impianto Presentare graficamente alcuni dati (trend e dati puntuali) Inviare i dati raccolti al Sistema di Elaborazione



Moduli I/O Z-PC

Z-TWS-03

RS485 – Modbus RTUModuli I/O Z-PC

Moduli I/O Z-PC

Contatori ed Analizzatori di Rete



Il Sistema di Elaborazione dei Dati è costituito da uno o più computer che ricevono i dati raccolti dai PLC.

Visualizza in tempo reale i dati acquisiti dai PLC e permette di consultare lo storico delle misure

Si occupa del calcolo degli EnPI e redige i Report dei Consumi.

Permette di eseguire delle analisi approfondite per permettere e favorire gli interventi correttivi sugli impianti.

I dati raccolti vengono pubblicati in modo tale da essere sempre accessibili (SmartPhone, Tablet e PC), sia in rete privata che internet.



Individuare le componenti guaste/malfunzionanti degli impianti per riportarli alle condizioni ottimali di funzionamento

Apportare delle modifiche agli impianti esistenti per l’ottimizzazione dei consumi e/o la riduzione delle perdite

Strutturare di piani di verifica/manutenzione periodica per identificare tempestivamente l’insorgere di perdite o guasti

Provvedere alla sostituzione di impianti/componenti con altri più efficienti

Schedulare una rimodulazione dei carichi sull’impianto per ottimizzare l’utilizzo dell’impianto in base alle reali esigenze



Miglioramento della gestione/conduzione di impianto per evitare che una non corretta metodologia di lavoro possa portare a perdite o inefficienze

Maggiore controllo sui consumi legati alla produzione

Modifica dei contratti di fornitura energetica per poter ottenere la migliore tariffa in base alle esigenze, aumento del potere d’acquisto dell’energia

Diminuzione del consumo energetico correlato alla riduzione dei costi primari

Conclusioni e Osservazioni

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