Digitalizace zlepší dům, továrnu i elektrickou síť

Digitalizace zlepší dům, továrnu i elektrickou síť

11. 07. 2023

Ceny energií se drží a bohužel i udrží vysoko. K tomu se svět chtě nechtě musí odklánět od fosilních zdrojů a hledat za ně náhradu. Odpovědí je vývoj zbrusu nových technologií, ale také lepší využití těch, které už dnes užíváme. Pomoci při tom může digitalizace.

Když se v budově ucpe kanalizace, projeví se to okamžitě. Z kancelářských prostor se život vytratí, v domácnostech se pořádně zkomplikuje. Příčina se obvykle dá snadno rozpoznat a pak i odstranit. V domech však často nenápadně nazrávají i jiné problémy, které narušují jejich funkčnost. Ještě než si jich majitel všimne, oberou ho v souhrnu o víc peněz než jedna kanalizační katastrofa. Skrytě narůstající drobné závady a provozní odchylky ve stárnoucí budově se běžnými postupy obtížně diagnostikují. Naštěstí pomáhají digitální systémy monitorování stavu budov a jejich údržby, které má ve svém portfoliu i společnost Siemens. 

S věkem rostou odchylky od ideálu

Výzkum uskutečněný asociací Northwest Energy Efficiency Alliance sídlící rovněž v Oregonu ukázal, že jenom 1,2 % budov procházejí během provozu odpovídající kontrolou kvality používaných systémů. Přitom v průběhu let se v objektu mění provoz, technika stárne nebo se nahrazuje jinou, než s jakou původní projekt počítal. Problémům pomáhá předcházet automatizované průběžné monitorování, které bývá účinnější než preventivní kontrola prováděná lidským technikem jen jednou za čas. Automatické monitorování bývá založeno na sledování anomálií, například neobvyklých změn teploty nebo tlaku včetně zaznamenání situace, kdy k nim došlo. Včas se proto dají najít případné potíže, určit jejich příčina a odstranit ji dříve, než způsobí větší plýtvání energií nebo vážnou závadu techniky.

Digitální dvojče dobře poradí 

Obdobně jako v budovách pomáhá technika Siemens odstraňovat problémy s neefektivním využíváním energií také v průmyslu. Klient si může objednat například softwarový produkt Siemens SIMATIC Energy Manager, který shromažďuje a vyhodnocuje data z již existujících senzorů i z nově vybudovaných měřicích bodů. Sleduje využívání médií, jako jsou pára, plyn, voda, elektřina nebo vzduch. Odborníci ze Siemens nebo od certifikovaného partnera systém nastavují na míru podle požadavků zákazníka tak, aby mu dával ekonomický smysl. Ve stavebnictví i v průmyslu se používá koncept takzvaného digitálního dvojčete. Pro dům, výrobní linku nebo celou továrnu programátoři ideálně už v době přípravy sestaví virtuální kopii v počítači. Na ní se dá digitálním modelováním určit nejvýhodnější postup výstavby a uspořádání pozdějšího provozu. Teprve poté se vše uskuteční v reálu. Ve virtuálním světě se pak připravují i jakékoli pozdější změny, které provoz vyžaduje. Díky tomu je možné se vyhnout nekoordinovaným činnostem a po dobu další životnosti ani neplýtvat energií.

Inteligentní elektroměr pomůže ušetřit 

Sběr dat o chování systému a digitální dvojčata najdeme rovněž v energetice. Například k síti nízkého napětí jsou napojeny domácnosti a další drobní odběratelé, kteří mívají odlišné spotřebitelské chování. Jejich aktuální spotřebu mohou měřit a do centra hlásit chytré elektroměry. Třeba dánská rozvodná společnost Konstant Net s využitím technologií od společnosti Siemens tato data, původně určená jen pro přesné účtování odběru, využívá k okamžitému vyhodnocování situace v různých oblastech odběru i k predikcím poptávky. Ta se právě nyní mění v důsledku rychlého zavádění tepelných čerpadel a elektromobilů.

Ale takovéto elektroměry mají mnohem větší potenciál. Díky nim si mohou drobní spotřebitelé nastavit své inteligentní domácí spotřebiče tak, aby snížily spotřebu v době aktuální vysoké poptávky a majitel získal slevu. Příkladem může být využívání sušiček prádla nebo nabíjení elektromobilů v době přebytku elektřiny. Digitální dvojče elektrické sítě nabývá na významu s tím, jak mezi zdroji energie přibývají solární panely a větrné turbíny, které jsou závislé na počasí a vnášejí do distribuce více nejistoty. Digitální modelování aktuálního stavu a vývoje (i s využitím předpovědi počasí pro určené oblasti) umožňuje pružně reagovat na momentální poptávku, včetně snížení spotřeby u drobných odběratelů, jejichž elektrospotřebiče mohou v daný okamžik snížit odběr energie. Digitalizace tedy umožňuje efektivnější využití energie i v současných budovách, továrnách a energetických sítích, které není možné ze dne na den vyměnit.

Tajemství nehospodárné budovy

Problémy starých budov mapoval projekt amerických výzkumníků z Oregonské univerzity, jehož uskutečnění sponzorovala společnost Siemens. Výzkumníky zaujala stará budova o rozloze 5 500 m2 přímo v univerzitním kampusu. Z neznámých důvodů pohlcovala neobvykle mnoho energie. Výzkumníci shromáždili data ze systému řízení budovy – dobu chodu a rychlost ventilátorů, statické tlaky v potrubí, teplotu přístrojů a další. Jejich analýza jim pak odhalila řadu závad. Mechanická zařízení už nepracovala správně. Ani software pro řízení techniky v budově neodpovídal jejímu aktuálnímu stavu, čidla nedodávala správné výsledky, protože některé senzory nebyly dobře kalibrovány, byly instalovány na nesprávných místech nebo rovnou selhaly. Po odstranění závad a zavedení digitálního monitorování stavu techniky, které umožnilo pohotové opravy, výzkumníci zaznamenali pokles spotřeby elektrické energie pro provoz budovy o 66 % a nižší spotřebu páry o 60 %. Kromě toho správce budovy potvrdil vyšší komfort pro uživatele a méně stížností na vnitřní teplotu a hluk technických zařízení.

 

Kontaktuje nás a nechte si připravit nabídku na kontrolu vaší budovy od našich odborníků. Dostanete aktuální informace o jejím stavu a návrh na budoucí optimalizace a úspory.

Líbil se vám článek?