Combater ineficiências em edifícios para ajudar um ambiente urbano mais sustentável

Ursula Barr explora o papel dos sistemas de gerenciamento de energia da IoT na solução de eficiências operacionais, especialmente para o ambiente urbano sustentável

Se as políticas ambientais globais atuais forem atendidas, o aquecimento global aumentará até 3,7ºC até 2100 em comparação com os níveis pré-industriais [1]. Embora seja significativamente melhor do que sem tais políticas, permanece consideravelmente acima dos 2ºC amplamente considerados como o ponto em que veremos consequências catastróficas e irreversíveis, incluindo ondas de calor severas e secas, bem como aumento do nível do mar e inundações costeiras.

As cidades respondem por 80% do consumo mundial de energia, com edifícios [2], o maior contribuinte, respondendo pela metade. É claro que precisamos descarbonizar nossos ambientes urbanos com urgência para mitigar esses riscos.

Embora estejamos vendo um aumento na tecnologia sustentável, as cidades com carbono zero devem ser o objetivo final para o qual trabalhamos. Uma cidade sustentável inteira parece assustador, mas como qualquer tarefa aparentemente impossível, devemos primeiro dividi-la e resolver os principais problemas. Olhando especificamente para edifícios, devemos abordar a forma como usamos e gerenciamos nossa infraestrutura elétrica e definir KPIs para reduzir o consumo, especialmente naqueles que são grandes e críticos.

As infraestruturas elétricas em edifícios são complexas por natureza e requerem algum nível de inteligência para funcionar de forma eficiente. Para monitorar e manter essa infraestrutura em instalações grandes e críticas, é necessário um sistema de gerenciamento de energia, desde medição de alto nível até soluções mais abrangentes.

Como em qualquer sistema eficaz, a produção total é maior do que as peças individuais. A chave para obter melhores resultados e eficiências está na criação de níveis mais altos de comunicação, simplificando o gerenciamento e mantendo o fornecimento.

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Uma solução IoT

Com um aumento nos métodos de coleta de dados e análises abrangentes, agora existe uma oportunidade para os sistemas de gerenciamento de energia impulsionar a hipereficiência, capacitando os proprietários das instalações com opções que beneficiam tanto suas instalações quanto o meio ambiente. A nova geração de sistemas de gerenciamento de energia usa uma variedade de dispositivos habilitados para IoT modelados em uma única plataforma online para obter visibilidade de toda a infraestrutura a partir de uma interface da web. O volume e a variedade de pontos de dados coletados permitem análises aprofundadas de toda uma infraestrutura elétrica, não apenas ativos individuais ou sistemas isolados.

Os dados são coletados em termos de:

  • Consumo de energia
  • Qualidade poderosa
  • Temperatura
  • REMUNERAÇÕES
  • Níveis de óleo
  • Demanda / uso

Analisar esses dados por meio de tendências, mapas de calor, benchmarking e previsão, entre outros métodos, dá visibilidade total sobre como os sistemas estão funcionando e onde há oportunidades para otimização.

O monitoramento e rastreamento em tempo real não só fornece alarmes de eventos relacionados a benchmarking e conformidade, mas também as tendências que levam a esses eventos, permitindo previsibilidade em caso de recorrência. Se um alarme for identificado em um sistema específico, também é possível olhar para um diagrama unifilar virtual, incluindo leituras de dados, para determinar as causas a montante e as consequências a jusante do evento.

Controlo remoto

Com as necessidades atuais de descentralização e trabalho remoto, é um passo lógico para nós avançarmos ainda mais como estamos gerenciando nossa infraestrutura elétrica remotamente. Com os sistemas de gerenciamento de energia IoT, é possível monitorar e / ou controlar ativos e sistemas a partir de uma interface web, eliminando a necessidade de intervenção física e presença no local.

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Se um evento ocorreu em um sistema, ele pode ser localizado e isolado através da plataforma web. Isso permite que uma equipe de manutenção conserte o problema de maneira mais eficiente e potencialmente reduzindo o consumo, evitando mau funcionamento, como superaquecimento, minimizando o tempo de interação com o sistema.

Eficiência operacional

Grandes instalações normalmente contêm uma variedade de ativos essenciais, como servidores, equipamentos médicos, CCTV, elevadores, sistemas de incêndio, equipamentos de laboratório e muitos mais. Eles tendem a consumir muita energia e são sensíveis a distúrbios de qualidade de energia. Estudos demonstraram que 30-40% do tempo de inatividade do negócio é causado por distúrbios na qualidade da energia e que 70% desses distúrbios têm origem nas instalações.[3]

Os distúrbios na qualidade da energia surgem quando a forma de onda elétrica fornecida não é suave, mas sofre de harmônicos, quedas e aumentos ou picos de tensão. Isso pode causar falhas ou falhas perceptíveis nos ativos, mas mais comumente eles degradam lentamente o equipamento e aumentam o consumo elétrico. O impacto de sustentabilidade disso não é apenas o aumento desnecessário do consumo de energia, mas também a redução da vida útil do projeto, resultando em falha prematura e substituição de equipamentos, levando a um aumento de resíduos elétricos em aterros.

Problemas de qualidade de energia também causarão um aumento na energia reativa inutilizável, ocasionado por uma mudança de fase entre as formas de onda de corrente e tensão. Essa energia reativa inutilizável é incorporada na cobrança total de kWh em uma conta de energia e também pode incorrer em uma taxa adicional se a causa raiz for interna a uma instalação. Identificar esses problemas e agir sobre eles o quanto antes minimizará o consumo e identificar a causa raiz permitirá que o equipamento corretivo seja instalado em um local ideal.

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Com opções de relatórios avançados, pode-se ver rapidamente um resumo de como os sistemas estão funcionando e se os eventos provavelmente ocorreram devido a problemas dentro ou fora das instalações. No caso de uma causa interna, é fácil ver a origem da perturbação e o impacto que teve em termos de tempo de inatividade e perda financeira.

Opções disponíveis

A Schneider Electric oferece dois tipos de sistemas de gerenciamento de energia: Power Monitoring Expert e Power SCADA Operation. Ambas as opções são altamente personalizáveis ​​e escalonáveis ​​com base nas necessidades específicas de gerenciamento de energia em torno do monitoramento, relatórios e análises. Eles são interfaces baseadas na web que permitem total visibilidade da infraestrutura elétrica com Power SCADA Operation, fornecendo recursos adicionais para sistemas de controle.

Edifícios inteligentes que reagem às suas condições e fornecem uma visão inteligente do desempenho e da utilização facilitam ao usuário a otimização de seus sistemas e processos. Quando atuados de forma adequada, eles podem realizar grandes economias em termos operacionais e ambientais. Tornar as cidades sustentáveis ​​é certamente a forma de garantir que o impacto do aquecimento global continue abaixo de 2ºC e otimizar os nossos edifícios é o primeiro passo para o fazer.

Referências

[1] Resumo do IPCC para formuladores de políticas, 2018

[2] Urbanização Rápida, PWC, 2015

[3] AE Emanuel e J. McNeill, “Electric Power Quality”, Annual Review of Energy and the Environment, vol. 22, pp. 263-304, dezembro de 1997

Observação: este é um perfil comercial

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