In gewerblichen Gebäuden und Industrieanlagen können sich die Energiekosten schnell summieren, insbesondere wenn ältere Beleuchtungsanlagen installiert sind, Motoren in die Jahre kommen und die Druckluftleitungen undicht werden, wodurch die Kompressoren unnötigerweise Zusatzarbeit leisten müssen.
In vielen Fällen berechnen die Versorger leistungsfaktor- und nachfrageabhängige Strafgebühren für Kunden, deren Energieversorgungssysteme Blindlasten aufweisen, die phasenverschobene Spannungen und Ströme in das Netz einspeisen. Der Leistungsfaktor wird manchmal mit dem Schaum von Bier verglichen, den die Barkeeper abstreichen müssen. Wenn man diesen Vergleich weiterführt, würde die Kneipe (der Versorger) die Arbeit mit dem Schaum in Rechnung stellen.
Energieumfragen werden von speziellen Beratern in Auftrag gegeben oder intern mit der Vorstellung durchgeführt, dass die Kosten der Dienstleistung durch die Einsparungen ausgeglichen werden, die erzielt werden können, wenn erkannt wird, wie der Leistungsfaktor verwaltet werden kann und wo effizientere Geräte benötigt werden.
Häufig wurden in solchen Umfragen einphasige Messgeräte verwendet. Derartige Logger zeigten üblicherweise nur die Stromstärke und vielleicht noch die Spannungswerte über einen bestimmten Zeitraum an. Die tatsächliche Leistung wurde dann mithilfe eines anderen Messgeräts in einer Stichprobe an der Stromversorgung abgeleitet und ausgerechnet. Die Berechnungen wurden in Kilowattstunden angestellt und schließlich in potenzielle Kosteneinsparungen umgerechnet.
Entlastung von umständlichen Prozessen
„Das Problem besteht darin, dass die Variabilität in verschiedenen Dingen wie z. B. die Spannungs- und Leistungsfaktorvariabilität nicht berücksichtigt wurde, sodass Sie die Annahme treffen, dass es Variablen gibt, die unveränderlich und konstant sind, die dies aber nicht sind“, erläutert Mark Nieman, Energy Engineering Manager bei McKinstry, einem Energieversorgungsunternehmen in Seattle, Washington.
Mit dem dreiphasigen Energie-Logger Fluke 1730 verfügen Energieberater, Anlagenelektriker und Elektroinstallateure jetzt über ein leistungsstarkes, aber einfaches Werkzeug zur Aufzeichnung von Leistungsparametern und Oberschwingungen, mit dem Sie Spannungsereignisse erfassen und Verschwendung elektrischer Energie aufdecken können.
„Der 1730 ist ein echteffektiver Power Logger“, betont Nieman. „Wir setzen ihn für grundlegende Versorgungsaufgaben bei typischen Geräten in gewerblichen Gebäuden ein. Wir setzen ihn also ein, wenn wir herausbekommen möchten, ob ein Lüftersystem moduliert oder wie viel Leistung ein Pumpensystem aufnimmt oder ob sich die Kompressoren innerhalb eines Geräts ein- und ausschalten.“
Es handelt sich um ein Werkzeug, das sich in wenigen Minuten konfigurieren lässt und ein Farbdisplay und flexible Stromzangen enthält. „Einer der einfachsten Logger, die ich je gesehen habe“, urteilt Nieman. „Die CT-Kabel sind dünn und lassen sich an engen Stellen einfach um die Leiter herumführen.“
Der Logger hilft dabei, einen Einblick in das Innenleben elektrischer Systeme zu erhalten. „Die Protokollierfunktion ermöglicht uns eine Datenaufzeichnung von zwei Wochen bis zu einem Monat und mehr“, sagt Nieman. „Und wir können diese Daten als Grundlage für unsere Energiesparberechnungen verwenden.“
Der 1730 misst Spannung, Strom, Leistung und Leistungsfaktor und die zugehörigen Werte.
Einfaches Herunterladen von Daten
Sobald alle Daten erfasst wurden, können sie über einen USB-Stick oder ein anderes USB-Gerät zur weiteren Analyse direkt auf einen Computer heruntergeladen werden.
Die Anwendungssoftware Fluke Energy Analyze hilft bei der Ermittlung des Energiesparpotenzials.
„Ich verwende das Programm dazu, um mir die Kalenderansicht der Nachfragemodulation des zu prüfenden Geräts anzusehen“, bemerkte Nieman. „Außerdem erhalten wir so einige gute Übersichtstabellen.“
Die Daten können weiter in eine Tabelle exportiert werden, wo sie zur eingehenderen Analyse mit anderen Messdatensätzen in Beziehung gesetzt werden können, z. B. mit Temperaturdaten in einem HLK-Szenario. Alle Analysen können dann kompiliert werden, um nach außen an den Kunden oder die Unternehmensführung in Bezug auf mögliche Korrekturmaßnahmen zu berichten (z. B. Hinzufügen einer Kondensatorgruppe zum richtigen Leistungsfaktor, der Kauf und die Installation von neuen Motoren oder Antrieben mit variabler Frequenz).
Nach Abschluss derartiger Maßnahmen können Sie mit dem 1730 prüfen, ob der von dem Team, das die Umfrage in die Wege geleitet hatte, prognostizierte Strom fließt. Anschließend können Sie einen Bericht über den tatsächlichen Energieverbrauch generieren. „Wir haben festgestellt, dass die daraus resultierenden Energieeinsparungen für einen großen gewerblichen Kunden mehrere Hundert Dollar betragen können“, sagt Nieman.
Als Energieversorgungsdienstleister hat McKinstry Leistungsgarantien, die an seine Projekte gebunden sind. Das Bereitstellen der richtigen Daten gehört also zu den vertraglichen Lieferpflichten.
„Aufgrund der Benutzerfreundlichkeit des Loggers können Sie die Bereitstellungszeit reduzieren. Außerdem ist die Datenqualität besser, sodass Sie nicht so viele improvisierte Berechnungen anstellen müssen. Dadurch wird die Untermauerung der Erkenntnisse in Ihren Berichten erleichtert, wenn Sie mit den Versorgungsunternehmen über Rabatte und ähnliche Dinge verhandeln. Je nach Größe Ihres Auftrags können Sie aufgrund der Datenqualität und der Einfachheit, eine Studie zu starten und die Daten abzurufen, ganz einfach 4 bis 20 Stunden sparen.“
46.000 $ an Einsparmöglichkeiten gefunden
In einem Labor im Großraum Seattle trug der 1730 dazu bei, erhebliche Energiesparpotenziale zu entdecken und einen Rabatt vom lokalen Energieversorgungsunternehmen zu erhalten.
Der Logger zeigte Ineffizienzen auf und rechtfertigte den Kauf einer neuen Luftaufbereitung mit Wärmerückgewinnung, eine Überholung der Beleuchtung und neue HLK-Anschlusskästen.
„Bei diesem Projekt lagen die elektrischen Einsparungen in der Größenordnung von 111.000 kWh“, sagt Nieman. "Basierend auf der Trenddarstellung des Loggers erhalten wir vom Versorgungsunternehmen eine Einmalzahlung in Höhe von 42.000 $ und realisieren jährliche Einsparungen von derzeit 46.000 $. Das war ein Projekt, bei dem wir den Fluke eingesetzt haben.“
Diese Einsparungen ergaben sich aus der Überwachung aller Eingangszweige des Drehstroms für Zuluft- und Abluftgebläse der Luftaufbereitung. Diese Lüfter verfügten bereits über ältere Antriebe mit variabler Frequenz, die sich am Ende ihrer Nutzungsdauer befanden, jedoch ließ das vorhandene System nicht viele Veränderungen im System zu und konnte das Energiesparpotenzial nicht voll ausschöpfen. Hinzufügen der neuen Anschlusskästen und der neuen Luftaufbereitung ermöglicht Veränderung des Systems und Sparen von Energie.