Zo maak je een meetplan voor energiemonitoring
Je wil aan de slag met energiemonitoring om grip te krijgen op de energiestromen in je bedrijf, energie te besparen of transportcapaciteit beter benutten, maar vraagt je af waar te beginnen en wat het beste systeem is?
Een goede analogie om naar de energiestromen in je bedrijf te kijken is die van een boomstructuur. De stam is de hoofdverdeler die via zijn wortels (de hoofdaansluiting) is aangesloten op het elektriciteitsnet. De boom vertakt zich vanaf de stam naar de grote takken, die synoniem staan voor de grote verbruikers in het bedrijf of de verdeelinrichtingen. Vanuit de onderverdelers takken de energiestromen naar specifieke apparaten, wandcontactdozen of lichtpunten.
Deze metafoor is van toepassing op zowel de fysieke verdeling van energie naar bepaalde apparaten en machines, als ook op de logische indeling op functieniveau. Daarmee bedoelen we in verdeling in categorieën zoals verwarming, ventilatie en verlichting of een indeling per bedrijfsafdeling of -proces.
Het inzicht in de fysieke en logische energiestromen maakt het mogelijk om zowel hoogover als op detailniveau energiekosten te alloceren, energiebeparende maatregelen te identificeren en het effect van maatregelen te evalueren. Het creëert ook een veel beter begrip van de relatie tussen de input van energie en de output.
Van energieboom naar meetplan
Om voor jouw energieboom een meetplan te maken, brengen wij de volgende overwegingen samen:
- Voor welk doel wordt de energiemonitoring ingezet.
- Hoe is de elektrische installatie fysiek ingericht, met andere woorden welke aftakkingen zijn er en hoe makkelijk zijn deze te bemeten.
- Welke mogelijkheden zijn er om een logische scheiding aan te brengen in de energiestromen op functioneel niveau of per bedrijfsafdeling.
- Welke informatie is er bekend of aannames kunnen er gedaan worden over de grote energieverbruikers, die waardevol zijn om individueel te bemeten.
- In hoeverre staan de kosten om inzicht te krijgen in een verbruiker in verhouding tot de waarde die het inzicht oplevert.
Doel en toepassing
Allereerst is het van belang om helder te hebben voor welk doelen de energiemonitoring ingezet zal worden. Dit kan bijvoorbeeld kostenbesparing zijn, het monitoren van de prestaties van installaties, het beter benutten van transportcapaciteit of het volgen van het energie- en grondstoffengebruik van een bedrijf volgend ISO 14001.
Voor peak shaving en het optimaliseren van het gebruik van transportcapaciteit zal de aandacht liggen op het monitoren van de machines die de grootste piekbelasting veroorzaken in het bedrijf. Voor het verbeteren van de energieprestatie is nuttig om gedetailleerd inzicht te krijgen in de energiestromen in het gebouw.
Fysieke verdeling
De tweede stap is het analyseren van het ontwerp van de elektrische verdeelinrichting. Dit doen we aan de hand van de installatietekeningen. De wijze waarop de energiestromen in het bedrijf worden afgetakt naar de energieverbruikers is bepalend voor complexiteit van de bemeting.
In veel gevallen worden worden de grote energieverbruikers direct vanuit de hoofdverdeler gevoed. In kantoorgebouwen zijn dit de warmtepompen, het laadplein en regelkasten van de klimaatbeheersing. In industriële bedrijven gaat het om grote machines.
In grotere gebouwen zijn er vanuit de hoofdverdeler aftakkingen naar onderverdelers die bijvoorbeeld de energieverdeling per bouwdeel verzorgen. Dit kan een vleugel of verdieping zijn van een kantoorpand of een hal in een industrieel bedrijf.
Logische verdeling
De volgende stap is om te beoordelen hoe er vanuit de fysieke boomstructuur een logisch inzicht in het energieverbruik verkregen kan worden waarbij er een scheiding is op functioneel niveau of per bedrijfsafdeling.
Voor kantoren gaat om een scheiding tussen verwarming/koeling, ventilatie, het energieverbruik voor verlichting en kantoorautomatisering per bouwdeel en het energieverbruik van algemene voorzieningen zoals de keuken en een laadplein voor elektrische auto's. In de industrie kan er gestreefd worden naar een scheiding tussen het energieverbruik per productielijn of stap in een productieproces en het energieverbruik van bijvoorbeeld een kantoor en magazijn. De verdeling geeft inzicht in het energiegebruik van de primaire processen en ondersteunende processen.
Vaak is er een match tussen de fysieke en logische indeling. Soms komt het ook voor dat er in een onderverdeler grote verbruikers zitten die geen logische relatie met elkaar hebben. In dat geval zal het sneller zinvol zijn om deze verbruikers apart te bemeten.
Grote verbruikers eerst
Hoewel een nauwkeurig inzicht in de energiestromen in een bedrijf vaak ontbreekt is er wel een vermoeden welke machines en apparaten grote verbruikers zijn. Deze verbruikers zijn kandidaten om individueel bemeten te worden. In kantoorgebouwen gaat het om warmtepompen en regelkasten van de ventilatie, in de industrie om de machines die het productieproces draaiende houden. Het energieverbruik van individuele machines kan geaggregeerd worden naar een logische verdeling om overzicht te houden van het totale energieverbruik per categorie, afdeling of productielijn.
Via een virtuele meting van het restverbruik zorgen we voor zicht op het energiegebruik dat niet via een submeting wordt bemeten. Een hoog restverbruik kan aanleiding zijn om extra submetingen toe te voegen.
Kosten baten
De kosten om het energieverbruik van een machine of onderverdeler te monitoren hangen met name af van het aantal verbruikers of groepen dat op een bepaald niveau in de fysieke verdeling gemeten moet worden.
Om kostenefficiënt submetingen te verrichten maken wij gebruik van meerkanaals energiemeters. Dit type meter wordt ook wel een multi-circuit of brand circuit monitor genoemd. Een centrale module kan vier tot zelfs 32 driefase groepen bemeten. De energiemeters worden in een hoofd- of onderverdeler geïnstalleerd.
Het installeren van dergelijke schaalbare energiemeters brengt opstartkosten met zich mee: er moet een centrale module geleverd en geïnstalleerd worden en er is netwerkaansluiting nodig om metingen uit te kunnen lezen. Zodra een verdeelkast is voorzien van een multi-circuit meter is het eenvoudig om het aantal metingen op te schalen. De metingen vinden plaats met behulp van split-core stroomklemmen die zonder onderbreking van de stroomvoorziening op de voedingskabels van een groep geklemd worden.
In de praktijk is het logisch om te beginnen met een centrale meting vanuit de hoofdverdeelkasten. Vanuit de hoofdverdeler kunnen de grote machines en de voedingskabels naar de onderverdelers per bouwdeel of regelkast gemeten worden. Veelal is het mogelijk om hiermee op hoofdniveau al een veel concreter inzicht te krijgen in de energiestromen.
Mocht uit de data blijken dat het wenselijk is om op een gedetailleerder niveau inzicht te krijgen in de energieverdeling in een bepaalde onderverdeler dan kan in een later stadium de investering gemaakt worden om de betreffende onderverdeler van een energiemeter te voorzien.
Complexe verdeelinrichtingen
Bij bedrijven die veel energie gebruiken is er sprake van een complexere verdeelinrichting. Deze bedrijven zijn met meerdere transformatoren op het middenspanningsnet aangesloten. Elke trafo heeft een eigen hoofdverdeler met aftakkingen naar verbruikers en opwekkers. Feitelijk is er dan geen sprake van één fysieke energieverdeelboom maar zijn er meerdere bomen naast elkaar.
In dat geval zal er per hoofdverdeler een multi-circuit energiemeter geïnstalleerd worden. Verder gelden dezelfde overwegingen, behalve dat deze in meervoud worden uitgevoerd. Onze software zorgt ervoor dat er real-time inzicht is in het totale vermogen en energiegebruik.
Energiemonitoring als totaaloplossing
Loqio levert totaaloplossingen voor energiemonitoring. Wij werken het meetplan uit aan de hand van jouw wensen en budget, installeren het monitoringssysteem en leveren de dashboards op met de inzichten in het energiegebruik. Na oplevering zorgen we voor onderhoud van het systeem. Als er meer inzicht nodig is of de installatie wordt uitgebreid zorgen we er ervoor dat de energiemonitoring meegroeit met jouw bedrijf.
Wil je meer weten over wat Loqio kan betekenen voor het energiebewustzijn van jouw bedrijf of organisatie, neem dan contact met ons op.
Neem contact met ons op
Heb je vragen over energiemanagement, sensoren, dashboards en slimme gebouwen? Wij helpen je graag verder.
Stuur ons een bericht en we nemen zo snel mogelijk contact op.
Sebastiaan Schimmel
Business, software development en infra