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Energy Manament
- 1. ©2013 - Ing. Luca Signorin
EnMS – La Gestione dell’Energia
Strumenti per l’Acquisizione e Controllo dei Dati
- 2. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
- 3. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
- 4. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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.
Conoscere e Migliorare
- 5. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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).
Conoscere e Migliorare
- 6. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Azionamenti ad
alto rendimento Smart Grid
Tecnologie a
recupero
energetico
Riduzione
emissioni
Controllo
dell’illuminazione Sistemi HVAC Energie
rinnovabili
Progettazione /
Engineering
Conoscere e Migliorare
- 7. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Presenza in campo
di numerose
tecnologie
obsolete
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
Conoscere e Migliorare
- 8. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
- 9. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Il concetto di EnMS dalla macchina all’utente
- 10. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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.
Il concetto di EnMS dalla macchina all’utente
- 11. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
- 13. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Z-8TCEsempio applicazione termocoppia
La temperatura viene letta da uno strumento dedicato.
Cosa Misurare
- 14. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
- 16. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Misura assorbimento amperometrico Analizzatore di rete S203TA
Cosa Misurare
- 17. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
- 18. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
- 20. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Misura pressioni a bordo macchina Moduli acqusizione ingressi analogici Z-4AI e Z-8AI
Cosa Misurare
- 21. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
Acquisizione ed elaborazione dati
- 22. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Moduli I/O Z-PC
Z-TWS-03
RS485 – Modbus RTU
Moduli I/O Z-PC
Moduli I/O Z-PC
Contatori ed
Analizzatori di Rete
Acquisizione ed elaborazione dati
- 23. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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.
Acquisizione ed elaborazione dati
- 24. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Acquisizione ed elaborazione dati
- 25. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Acquisizione ed elaborazione dati
- 26. ©2013 - Ing. Luca Signorin
Acquisizione ed elaborazione dati
- 27. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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
Acquisizione ed elaborazione dati
- 28. ©2013 - Ing. Luca Signorin
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