ENERGY PROFESSIONAL SKILLS COURSE UNIDAD 4. MONITORIZACIÓN Y EQUIPOS DE MEDIDA Valencia, junio de 2016 Profesor: Guillermo Escrivá Escrivá guieses@die.upv.es (Departamento de Ingeniería Eléctrica UPV) 18/01/2016
Reseña biográfica G. Escrivá-Escrivá Profesor contratado doctor de la Universitat Politècnica de València 10 años experiencia docente: Teoría circuitos, Auditoría energética, Instalaciones eléctricas, Sistemas eléctricos de potencia 5 años como ingeniero de instalaciones en Dragados Realización de prestaciones de servicios a Campofrio, Nuevo Hospital la Fe de Valencia, Cárnicas Tello, La Caixa, Bancaja, etc. Participación en varios proyectos de investigación en la UPV, nacionales e internacionales Desarrollo del sistema de control Derd en la UPV para la gestión energética de los 90 edificios del Campus de Vera 2
ÍNDICE 1. Equipos de medida 1.1 Electricidad 1.2Termografía 2. Monitorización 3. Estrategias de control 3
ÍNDICE 1. Equipos de medida 1.1 Electricidad 1.2Termografía 2. Monitorización 3. Estrategias de control 4
1. Equipos de medida. Electricidad Medida en baja tensión Los equipos están habitualmente preparados para medir en baja tensión Parámetros básicos: Sistema de la carga a medir Frecuencia Tensión nominal Relación de los trafos de tensión y de los trafos de intensidad Fecha y hora Alimentación 5
1. Equipos de medida. Electricidad Medida directa o medida indirecta. Lo determina las características del equipo y de la medida a realizar Medida directa Alimentación ~230V Cebador Lámpara fluorescente Reactancia 6
1. Equipos de medida. Electricidad Medida indirecta 7
1. Equipos de medida. Electricidad Se dispone de diferentes equipos de medida en BT. Ejemplos Fluke 435 Serie II. Portátil y permite medir magnitudes de calidad de onda 8
1. Equipos de medida. Electricidad Se dispone de diferentes equipos de medida en BT. Ejemplos Fluke 435 Serie II. Portátil y permite medir magnitudes de calidad de onda 9
1. Equipos de medida. Electricidad Se dispone de diferentes equipos de medida en BT. Ejemplos Fluke 435 Serie II. Portátil y permite medir magnitudes de calidad de onda 10
1. Equipos de medida. Electricidad Se dispone de diferentes equipos de medida en BT. Ejemplos Fluke 1735. Portátil y no permite medir magnitudes de calidad de onda 11
1. Equipos de medida. Electricidad Se dispone de diferentes equipos de medida en BT. Ejemplos ION 7650. No portátil y permite medir magnitudes de calidad de onda 12
1. Equipos de medida. Electricidad Se dispone de diferentes equipos de medida en BT. Ejemplos PM710. No portátil y no permite medir magnitudes de calidad de onda 13
1. Equipos de medida. Electricidad Forma de onda sinusoidal 14
1. Equipos de medida. Electricidad Circuitos monofásicos Circuitos trifásicos Potencia activa (kw) Energía activa (kwh) PLC: Autómatas programables Equipos de maniobras: Relés/Contactores 15
1. Equipos de medida. Electricidad Tensiones trifásicas 16
1. Equipos de medida. Electricidad Sistema trifásico Y-Y 17
1. Equipos de medida. Electricidad Sistema trifásico Y-Y 18
1. Equipos de medida. Electricidad Carga Y- 19
Fluke 435 II 1. Equipos de medida. Electricidad 20
Fluke 435 II 1. Equipos de medida. Electricidad 21
Fluke 435 II 1. Equipos de medida. Electricidad 22
1. Equipos de medida. Electricidad Montaje de medida 23
1. Equipos de medida. Electricidad Medición de contraste 24
ÍNDICE 1. Equipos de medida 1.1 Electricidad 1.2Termografía 2. Monitorización 3. Estrategias de control 25
2. Monitorización. Sistema Derd La UPV en el campus de Vera tiene un coste en electricidad superior a 6.000.000 /año En el uso de algunas instalaciones se cometen despistes que provocan un gasto innecesario de electricidad Existe una preocupación energética mundial por la escasez de recursos en el planeta Es una evidencia el efecto de los gases invernadero que provocan un calentamiento global y condiciones climáticas más extremas Es necesario que la sociedad tome conciencia frente al despilfarro energético La energía que menos contamina es la que no se consume La Universidad debe ser un modelo de un consumo responsable 26
2. Monitorización. Sistema Derd 70.000 Campus de Vera (U.P.V.) 60.000 Consumo Anual Acumulado (MWh) 50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 27
2. Monitorización. Objetivos del sistema Control del consumo en los distintos edificios Medida en cada edificio Gestión de permisos de uso de cada una de las instalaciones controladas Ajuste de horarios según el tipo de día: Laborable, sábado y festivo Generación de históricosparaun análisisposterior Registro de variablesclimáticas: Temperatura exterior, luminosidad Mejora de las instalaciones existentes Control diario de su uso Punto de información entre los distintos usuarios 28
2. Monitorización. Componentes Centro decontrol: ElServidorWebydeaplicacionesyelgestor debasededatos Los Usuarios: Equipo de comunicación, unidad de adquisición de datos y equipo de actuación 29
2. Monitorización. Componentes 30
2. Monitorización. Componentes 31
2. Monitorización. Componentes 32
2. Monitorización. Plataforma web Plataforma Web como interfaz de usuario Acceso desde cualquier ubicación de forma concurrente Con distintas funciones de Seguridad Gran flexibilidad y control por desarrollarlode formaíntegra Permite integrar señales de precios Gestión de ofertas y acuerdos entre los participantes Base de datos potente con acceso concurrente Aplicación específica de adquisición de datos Aplicación de cálculo de la predicción del consumo Distintas aplicaciones de gestión de los recursos 33
2. Monitorización. Plataforma web PÁGINA DE PUNTO DE MEDIDA Página principal de punto de medida. Información del consumo en un punto de medida y de sus líneas de control 34
2. Monitorización. Plataforma web APLICACIÓN VIGILANCIA Permite controlar de forma automática el consumo de cualquier punto de medida frente a un umbral establecido 35
2. Monitorización. Plataforma web APLICACIÓN PLANIFICACIÓN Establece horarios de encendido y apagado a las líneas de control 36
2. Monitorización. Plataforma web En la implementación en el campus de Vera de la UPV, se han instalado: Másde 60 cuadros de control 200 puntos de medida 2.000 líneas de control Se realizan más de 1.200 acciones diarias Con la gestión realizada a través del SGI se han obtenido en 2008, ahorrossuperiores a 400.000 con lasaplicaciones: Gestión Básica Gestión de Potencia Gestión de Energía 37
2. Monitorización. Plataforma web 38
2. Monitorización. Plataforma web Consumo diario del Edificio 6G en la UPV 10.000 9.000 8.000 Sin SGI (08/05/2006-21/05/2006) Con SGI (04/05/2009-17/05/2006) 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 Lun Mar Mie Jue Vie Sab Dom Lun Mar Mie Jue Vie Sab Dom Energía (kwh) 39
2. Monitorización. Plataforma web 3.500 3.000 2.500 Ea (kwh) 2.000 1.500 1.000 500 0 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 7:30 9:00 10:30 12:00 13:30 15:00 16:30 18:00 19:30 21:00 22:30 0:00 Tiempo (hh:mm) C Total P Total 40
2. Monitorización. Plataforma web Consumo Enero 2009 en el campus de Vera de la UPV 41
2. Monitorización. Plataforma web Aporta la información necesaria para la evaluación de diferentes contratos Datos de los consumo Integra precios 42
2. Monitorización. Beneficios El sistema Derd permite gestionar de forma centralizada las distintas instalaciones del Campus de Vera Permite controlar a posteriori los consumos producidos Planteamiento de soluciones frente a situaciones de despilfarro Apoyo técnico en el uso de los distintos equipos Gestión de horarios según las distintas necesidades Punto de información entre los distintos usuarios Se consiguen importantes ahorros Mejora de las instalaciones obsoletas Facilita el mantenimiento de las distintas instalaciones 43
2. Monitorización. Ahorros conseguidos Ahorro Aire Acondicionado en Laborables Ahorro Aire Acondicionado en Sábados Ahorro Aire Acondicionado en Domingos / Festivos Ahorro Vacaciones Ahorro iluminación: Aseos y zonas comunes Ahorros años anteriores Hasta la actualidad se han conseguidos unos ahorros superiores a 600.000 44
2. Monitorización. Ahorros conseguidos Ahorro medido en festivos: 1.079 Ahorro medido en domingos: 910 Ahorro medido en sábados: 636 Ahorro medido en viernes: 316 Ahorro medido en laborables: 313 45
2. Monitorización. Ahorros conseguidos EDIFICIO 8E CPI. GENERAL Consumo 8E Laborable (RED) 900 800 700 600 Potencia (kw) 500 400 300 200 100 0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 Hora (hh:mm) Con DERD Sin DERD Ahorro de 1.645 kwh/día. Se obtiene un ahorro de 145 /día 46
2. Monitorización. Ahorros conseguidos EDIFICIO 1E 1H FAC. INFORMÁTICA Consumo 1E-1H Laborable (CGAA) 80,0 70,0 60,0 50,0 Potencia (kw) 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 Hora (hh:mm) Con DERD Sin DERD Ahorro de 200 kwh/día. Se obtiene un ahorro de 17 /día 47
2. Monitorización. Ahorros conseguidos EDIFICIO 7B 7E. ETSID Consumo 7B-7E Laborable (CGAA) 200,0 180,0 160,0 140,0 Potencia (kw) 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 Hora (hh:mm) Con DERD Sin DERD Ahorro de 250 kwh/día. Se obtiene un ahorro de 22 /día 48
2. Monitorización. Ahorros conseguidos EDIFICIO 7C PISTAS DEPORTIVAS Consumo 7C' Laborable (Pistas Deportivas) 60 50 40 Potencia (kw) 30 20 10 0 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 0:00 Hora (hh:mm) Con DERD Sin DERD Ahorro de 125 kwh/día. Se obtiene un ahorro de 11 /día 49
2. Monitorización. Ahorros conseguidos Curva Media de Consumo Eléctrico del Campus de Vera de la U.P.V. (Sábados de Agosto) 1.600 1.400 Agosto 2007 Agosto 2008 1.200 1.000 Ea (kwh) 800 600 400 200 0 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 Hora Consumo de 0 7 y 14 24 inferior en 2008 de 5.155 kwh/día, supone 577,8 50
2. Monitorización. Ahorros conseguidos Energía Activa en Campus de Vera de la U.P.V. (Sábados de Agosto de 0:00-7:00 y 14:00-23:59) 74.000 72.000 Energía Activa (kwh) 70.000 68.000 66.000 69.614 kwh 66.459 kwh Disminución del Consumo en 5% 64.000 62.000 60.000 2007 Año 2008 51
2. Monitorización. Ahorros conseguidos Consumo Eléctrico del Campus de Vera de la U.P.V. (15 de Agosto) 7000 6000 5000 2006 2007 2008 Potencia Activa (kw) 4000 3000 2000 1000 0 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 Hora Disminución en el consumo de 2008 del 15% respecto al de 2007 52
2. Monitorización. Ahorros conseguidos Consumo Campus de Vera Feb-2009 12.000 10.000 8.000 P (kw) 6.000 4.000 2.000 0 Miercoles Jueves Viernes Sábado Domingo Lunes Martes Miercoles Jueves Viernes DERD OFF DERD ON 53
ÍNDICE 1. Equipos de medida 1.1 Electricidad 1.2Termografía 2. Monitorización 3. Estrategias de control 54
3. Estrategias de control INSTALACIÓN DE ALUMBRADO Instalación de detectores de presencia/interruptores temporizados en los aseos y vestuarios Instalación de detectores de presencia en salas comunes Control de circuitos de alumbrado en zonas comunes con iluminación exterior Control de circuitos de alumbrado exterior/público para evitar que permanezcan encendidos durante el día 55
3. Estrategias de control INSTALACIÓN DE CLIMATIZACIÓN Control de máquinas partidas domésticas. Se controla la unidad condensadora o evaporadora según modelos Control de unidades multi split. Instalación de equipos de control según indicaciones del fabricante Control de equipos de ventana a través del circuito de alimentación de un grupo de 2 o 3 máquinas Controldelosdistintosequipos en sistemasde control centralizado 56
3. Estrategias de control El Sistema DERD desarrollado no pretende sustituir los SGC existentes sino interaccionarcon ellos 57
3. Estrategias de control Equipos Individuales 58
3. Estrategias de control Equipos Individuales 59
3. Estrategias de control Equipos Individuales 60
3. Estrategias de control Equipo Individual: Split 61
3. Estrategias de control Sistemas centralizados:ados tubos 62
3. Estrategias de control Sistemas centralizados:acuatro tubos 63
3. Estrategias de control Climatizador 64
3. Estrategias de control Fancoil 65
3. Estrategias de control Distribución agua 66
3. Estrategias de control INSTALACIÓN DE APARCAMIENTOS Control de los distintos circuitos Se gestiona el encendido de los distintos circuitos a la iluminación exterior Se tienen en cuenta horarios y tipos de días Control centralizado de todas las instalaciones 67
3. Estrategias de control INSTALACIÓN EN ALUMBRADO PÚBLICO Control de los distintos circuitos Conexión según la iluminaciónexterior Mejora de los cuadros existentes Conexión de losreductores de flujo Controlde loscircuitosde alumbradoen la galería de servicios 68
MUCHAS GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN
ENERGY PROFESSIONAL SKILLS COURSE UNIDAD 4. MONITORIZACIÓN Y EQUIPOS DE MEDIDA Valencia, junio de 2016 Profesor: Guillermo Escrivá Escrivá guieses@die.upv.es (Departamento de Ingeniería Eléctrica UPV) 18/01/2016