Mniejsze koszty oświetlenia bez wymiany źródeł światła – nowoczesny system zarządzania energią! AB Micro Sp. z o.o Warszawa ul. Kulczyńskiego14 Warszawa

AB Micro Sp. z o.o ATUTY, czyli dlaczego MY …. 30 lat na polskim rynku Firma inżynierska Firma handlowa Zakres działania: szeroko rozumiany przemysł Przedstawiciel i dystrybutor wielu znanych marek od 30 lat światowych,m in.: General Electric, Salicru, ATB, IntelliSAW, Siemens, Barco 2

ZAKRES OFERTY DZIAŁU ELEKTROTECHNIKI Aparatura niskiego napięcia do 6400 A GE Silniki niskiego i średniego napięcia do KW ATB Systemy zasilania gwarantowanego UPS GE, SALICRU Systemy oszczędzania energii do 800 kVA SALICRU, GE System zapobiegania awariom rozdzielnic IntelliSAW 3

Wprowadzenie Publiczne instalacje oświetleniowe pracują w ciągu roku przez około 4100 godzin. Instalacje oświetleniowe są projektowane z naddatkiem wydajności świetlnej, ze względu na naturalne zużycie źródeł lub zabrudzenie, od 30% w górę. Instalacje oświetleniowe podlegają znacznym wahaniom napięcia w ciągu doby, zwiększającym zużycie energii i zmniejszającym żywotność lamp. Poziom oświetlenia jest rzadko dostosowany do ruchu na drogach publicznych, nawet, jeśli zapotrzebowanie na pełną moc oświetlenia zwykle spada znacząco po północy. Sterowanie zużyciem energii w instalacjach oświetleniowych jest kluczem do optymalizacji efektywności oświetlenia. Przetwornica AC/AC wykorzystuje aktualne zdobycze technologiczne do osiągnięcia znaczących oszczędności energii, prowadzących do szybszego zwrotu nakładów inwestycyjnych jej instalacji i niższej emisji dwutlenku węgla. 4

5 Wyobraźmy sobie,że światło jest naszym przyjacielem Jest NAM z „nim” miło przytulnie i bezpiecznie, żadne dostrojenie naszego umysłu,Nam w tym nie pomoże, ten kumpel pokazuje nam całe piękno naszego świata Chcemy poznać NASZEGO miłego wytworzonego przez nas kolegę…. empirycznie, a więc : Nie było niczego,następnie rozbłysk, stało się światło …i rozpoczął się czas oświetlania Teoria Big Bangu, w mojej interpretacji…

PREZENTACJA 6 Może tez być i tak !!! Oj, więc musimy wiedzieć,że nie każde światło jest dla nas dobre …..  Poznajmy się wiec na tyle abyśmy razem byli szczęśliwsi …

Podstawowe definicje Czym jest światło Cel oświetlania Podstawowe parametry opraw oświetleniowych Podstawowe parametry energii elektrycznej 7

Podstawowe definicje Czym jest światło ? Pomijając aspekty fizyczne mówiące o tym, że światło jest jednocześnie fala elektromagnetyczną i strumieniem cząstek, możemy stwierdzić ze światło jest” blaskiem” który odbiera oko ludzkie, jest to zakres fali o długości 380 do 780 [nm], jest to światło widzialne, poniżej tego zakresu jest tzw. podczerwień, a powyżej nadfiolet. (nie widząc mamy, w mózgu ) 8

Podstawowe definicje Cel oświetlania Celem oświetlenia jest stworzenie warunków dobrego (zdrowego) – wygodnego widzenia (aby dostrzec piękno ) przy jak najmniejszym zużyciu energii elektrycznej, a nie świecenie źródeł światła lub szerzej mówiąc lamp samych dla siebie. 9

Podstawowe definicje Podstawowe parametry opraw oświetleniowych Napięcie znamionowe Moc znamionowa Strumień świetlny Skuteczność świetlna [lm/W] Temperatura barwowa Wskaźnik oddawania barw Trwałość 10 Zdjęcia z opakowań źródeł światła wiodącego producenta (LED w celu uzupełnienia diagramu powyżej ) Temperatury barwowe różnych źródeł światła

Podstawowe definicje Podstawowe parametry energii elektrycznej: prąd,napięcie,częstotliwość,moce,zniekształcenia, zużycie Do podlegających kontroli parametrów jakości energii elektrycznej należą: częstotliwość, wartość, wahania i skoki napięcia, przerwy w zasilaniu, napięcia przejściowe (pojawiające się chwilowo podczas włączania i rozłączania elementów sieci zasilającej), asymetria napięcia zasilającego, harmoniczne i interharmoniczne dla napięcia i prądu, napięcia sygnalizacyjne nałożone na napięcie zasilające i szybkie zmiany napięcia. 11

Sposoby oszczędzania energii elektrycznej zużywanej do celów oświetleniowych w gminach Stan obecny, czyli co robimy dzisiaj … Wyłączanie np. co drugiej lampy (efekt zebry, zmniejszanie bezpieczeństwa, tanio) Wyłączanie oświetlenia o określonych porach (zmniejszanie bezpieczeństwa, tanio,) Wymiana źródeł na źródła o mniejszej mocy (zmniejszanie bezpieczeństwa, umiarkowany koszt) Wymiana opraw na oprawy led ( bez fachowego doboru opraw, zmniejszanie bezpieczeństwa, drogo ) Wymiana całej infrastruktury oświetleniowej ( bezpiecznie, bardzo drogo) Grupowa redukcja mocy przetwornica AC/AC ( bezpiecznie, średnio umiarkowany koszt ) 12

Sposoby oszczędzania energii elektrycznej zużywanej do celów oświetleniowych w gminach Grupowa redukcja mocy, rodzaje reduktorów 13 Redukcja napięcia jako sposób na oszczędzanie energii elektrycznej to metoda znana od lat, od początków wynalezienia prądu elektrycznego. Jednakże sposoby jakimi realizowano redukcję napięcia miały do tej pory wiele wad. 1. Autotransformatorowe z serwomotorem i szczotkami węglowymi 2. Autotransformatorowe z odczepami załączanymi stycznikami 3. Reaktancyjne 4. Autotransformatorowe z odczepami załączanymi elementami półprzewodnikowymi 5. Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC

Trwała stabilizacja napięcia na wyznaczonym przy użyciu przetwornicy ( regulatora) poziomie optymalnym, niezależnie od wahań napięcia w sieci zasilającej Publiczne instalacje oświetleniowe podlegają zwykle znacznym wahaniom napięcia w ciągu doby Wahania napięcia mogą sięgać 10% i więcej, zwiększając przy tym zużycie energii o 21%. Stabilizacja poziomu oświetlenia przy optymalnym napięciu zasilania skutkuje istotnymi oszczędnościami w zużyciu energii. 14 Bez przetwornicy Z przetwornicą AC/AC Dobowe zmiany napięcia bez przetwornicy, niebieska linia z przetwornicą AC/AC

Jak to możliwe ? Nigdy w sieci oświetleniowej nie mamy napięcia optymalnego (np. 1 fazowego) 230V 50Hz, tym bardziej dostosowanego do naszych potrzeb. Ze względu na różne czynniki sieciowe, napięcie wacha się np. 190 …250 V W związku z tym większość współczesnych obwodów oświetleniowych pobiera moce niższe lub wyższe od zaprojektowanych dając tym samym za dużo lub za mało światła, LUB ZAWSZE TYLE ILE TRZEBA. Przykład: Prawo Ohma P = I 2 xR = V 2 /R, V1 to napięcie optymalne Zmiana napięcia +10%, czyli V2 = V1x1,1 P1= V1 2 /R, dla napięcia optymalnego P2= V2 2 /R= (V1x1,1) 2 /R= P1x1,21, dla napięcia wyższego o 10 % Wniosek: zmiana napięcia zasilającego w stosunku do napięcia optymalnego większości stosowanych dzisiaj (wczoraj jak i jutro) źródeł światła o 10 % daje 21 % zmianę w konsumpcji energii ( OSZCZĘDNOŚCI !!! ) 15

Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC Trzy lub jedno fazowy elektroniczny system regulacji oświetlenia drogowego do 45 kVA PRACA INŻYNIERSKA  Analiza obwodów  Pomiary  Monitoring  Nadzór 16 Przykładowe pomiary obwodów 3 fazowych

Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC 1.Stabilizacja napięcia wyjściowego na zadanym poziomie z dokładnością do +/- 1 % niezależnie od zmian napięcia wejściowego 2.Płynne nastawianie napięcia wyjściowego w zakresie od napięcia wejściowego do 170 V z dokładnością do 1 V ( dopuszczalne napięcie wejściowe 270 V, minimalne napięcie wejściowe nie mniejsze od nastawionego napięcia stabilizowanego na wyjściu ) 3.Wbudowany w urządzeniu zegar astronomiczny 4.Minimum 3 programowalne poziomy napięcia wyjściowego ( nastawialne zgodnie z punktem 2 ) 5.Funkcja soft start z nastawialną rampą 6.Zdalne programowanie nastaw napięć i czasów załączania i wyłączania w całym zakresie pracy 7.Manualny bypass załączany bez względu na aktualny tryb pracy urządzenia 8.Automatyczne wyjście z funkcji oszczędzania przy dopinaniu kolejnych obwodów w czasie pracy urządzenia (np.. przy napięciu pracy 170 V i dołączeniu dodatkowego obwodu ) 9.Automatyczny bypass 10.Możliwość zaprogramowania dni specjalnych w danym roku kalendarzowym bez funkcji oszczędzania 11.Programowanie zdalne urządzenia lub grupy urządzeń np. poprzez internet 17 Główne cechy czyli przewagi

Technologia 18 Regulacja PWM, tranzystory IGBT pracują w układzie generatora. Z Napięcia wejściowego 50 Hz ( czerwona krzywa na wykresie (1) wytwarzają napięcie optymalne 50 Hz niebieska linia na wykresie (1) o zadanej amplitudzie ( nie większej niż napięcie zasilające ) 2 pary tranzystorów IGBT są sterowane poprzez wejścia sterujące za pomocą mikroprocesora zgodnie z zadanym programem Nie ucinamy sinusoidy (wykres 2), stad brak wprowadzania harmonicznych 1) 2)

Programowanie i zarządzanie Programowanie przetwornicy przypomina programowanie kalkulatora Dostępne lokalnie z poziomu panelu operatorskiego (po podaniu PIN) Zdalnie np. poprzez internet ( po podaniu hasła ) Możemy zaprogramować każdy obwód oddzielnie lub jednocześnie programować całe miasto Poprzez np.. internet można zmieniać dowolne nastawy ( np. w sytuacjach optymalizacyjnych, serwisowych lub w sytuacjach klęsk żywiołowych ) i dokonywać online odczytów ( lub natychmiastowych zmian).”Jeden” ruch klawisza, klawiatury 19 Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC

Programowanie i zarządzanie STAŁY MONITORING OBWODÓW 20 Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC Przetwornica AC/AC Zabezpieczone połączenie VPN, GPRS Przeglądarka internetowa HTTPS Użytkownik końcowy

21 Programowanie i zarządzanie Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC ARCHIWIZACJA, RAPORTY, WYKRESY POWIADOMIENIA,PAMIETNIK ZDARZEŃ, PAMIĘTNIK ZDARZEŃ AWARYJNYCH : przekroczenia prądów, napięć, mocy ( np. mocy biernej ), temperatur ….

22 Przykład: miasto SEROCK pierwsze instalacje Przykład wykresów pomiarów online (dowolna forma )

23 Przykład: miasto SEROCK pierwsze instalacje Przykład tabeli z wyliczeniami oszczędności i stanów pracy

24 Przykład: miasto SEROCK pierwsze instalacje Przykłady ustawień zegara, poziomów oszczędności i dni specjalnych

25 Przykład: miasto Gdynia pierwsze instalacje UrządzenieDataNapięcie wejściowe faza 1 (V)Napięcie wejściowe faza 2 (V)Napięcie wejściowe faza 3 (V)Napięcie wyjściowe faza 1 (V)Napięcie wyjściowe faza 2 (V)Napięcie wyjściowe faza 3 (V)Prąd wyjściowy faza 1 (A/10)Prąd wyjściowy faza 2 (A/10)Prąd wyjściowy faza 3 (A/10)Cos fi faza 1Cos fi faza 2Cos fi faza 3Moc pozorna faza 1 (100xVA)Moc pozorna faza 2 (100xVA)Moc pozorna faza 3 (100xVA)Całkowita moc pozorna (100xVA)Moc czynna faza 1 (100xW)Moc czynna faza 2 (100xW)Moc czynna faza 3 (100xW)Moc całkowita czynna (100xW)Poziom obciążenia faza 1 (%)Poziom obciążenia faza 2 (%)Poziom obciążenia faza 3 (%)Moc znamionowa (100xVA)Temperatura 1 heatsink faza 1 (ºC)Temperatura 2 heatsink faza 1 (ºC)Wskaźnik temperatury faza 1 (ºC)Temperatura 1 heatsink faza 2 (ºC)Temperatura 2 heatsink faza 2 (ºC)Wskaźnik temperatury faza 2 (ºC)Temperatura 1 heatsink faza 3 (ºC)Temperatura 2 heatsink faza 3 (ºC)Wskaźnik temperatury faza 3 (ºC) Temp eratur a otocz enia (ºC) /09/ :09: /09/ :08: /09/ :07: /09/ :06: /09/ :05: /09/ :04: /09/ :03: /09/ :02: /09/ :01: /09/ :00: /09/ :59: /09/ :57: /09/ :56: /09/ :55: /09/ :54: /09/ :53: /09/ :52: /09/ :51: /09/ :50: /09/ :49: /09/ :48: /09/ :47: /09/ :46: /09/ :45: /09/ :44: /09/ :43: /09/ :42: /09/ :41: /09/ :40: /09/ :39: /09/ :38: /09/ :37: /09/ :36: /09/ :35: /09/ :34: /09/ :33: /09/ :32: /09/ :31: /09/ :30: /09/ :29: /09/ :28: /09/ :27: /09/ :26: /09/ :25: /09/ :24: /09/ :23: /09/ :22: /09/ :21: /09/ :20: /09/ :19: /09/ :18: /09/ :17: /09/ :16: /09/ :15: /09/ :14: /09/ :13: /09/ :12: /09/ :11: /09/ :10: /09/ :09: /09/ :08: /09/ :07: /09/ :06: /09/ :05: /09/ :04: /09/ :03: /09/ :02: /09/ :01: /09/ :00: /09/ :59: /09/ :58: /09/ :57: /09/ :56: /09/ :55: /09/ :54: /09/ :53: /09/ :52: /09/ :51: /09/ :50: /09/ :49: /09/ :48: /09/ :47: /09/ :46: /09/ :45: /09/ :44: /09/ :43: /09/ :41: /09/ :40: /09/ :39: /09/ :38: /09/ :37: /09/ :36: /09/ :35: /09/ :34: /09/ :33: /09/ :32: /09/ :31: /09/ :30: /09/ :29: /09/ :28: /09/ :27: /09/ :26: /09/ :25: /09/ :24: /09/ :23: /09/ :22: /09/ :21: /09/ :20: /09/ :19: /09/ :18: /09/ :17: Przykład tabeli pomiarów w ciągu 1,5 godziny, ustawienie częstości pomiaru co 1 min

26 Przykład: jedno z lotnisk hala odlotów pierwsze instalacje C.A 8335Serial number2499Hardware Rev 1.1 PLD 1.1 TrendSH4GEIN Date StartedTime StartedDate EndedTime Ended :10: :20:00 Connection Type: 3-Phase 3-Wire C ProbeReactive values (var) calculation: With Harmonics DateTimeFrequencyU1 RMSU2 RMSU3 RMSU1 THDU2 THDU3 THDU1 CFU2 CFU3 CFV1 RMSV2 RMSV3 RMSV1 THDV2 THDV3 THDV1 CF HzVVV%%VVV%% :10:0049,94391,2391,8392,22,9 3,91,471,48 225,8226,5226,23,52,93,81, :15:0049,95390,7391,3391,72,92,83,91,461,48 225,5226,2225,93,52,93,91, :20:0049,98390,8391,4391,82,9 3,91,471,48 225,6226,32263,52,93,91, :25:0049,96390,9391,5391,92,8 3,81,461,471,48225,6226,32263,42,93,81, :30:0049,94390,7391,1391,62,9 3,91,461,48 225,5226,2225,83,52,93,91, :35:0049,97390,6391,1391,52,8 3,81,461,471,48225,5226,1225,83,42,83,81, :40:0049,98390,8391,3391,82,9 3,91,461,471,48225,6226,22263,52,93,91, :45:0049,99390,9391,3391,92,8 3,81,461,471,48225,6226,2225,93,42,93,81, :50:0049,98391,2391,63922,9 3,91,461,48 225,8226,42263,52,93,91, :55:0049,97391,5391,9392,22,9 3,91,471, ,6226,13,52,93,91, :00:0049,95391,4391,8392,22,82,93,91,461,48 225,9226,6226,13,52,93,81, :05:0049,97391, ,42,8 3,81,461,48 226,1226,7226,23,42,83,81, :10:0049,97391,6392,2392,52,8 3,81,461,471,48226,1226,8226,33,42,83,71, :15:0049,97391,9392,4392,82,8 3,81,461,471,48226,2226,9226,43,42,83,71, :20:0049,96391,5392,1392,52,92,83,81,461,471, ,7226,33,42,93,81, :25:0049,95391,8392,4392,82,8 3,81,461,471,48226,1226,9226,53,42,83,81, :30:0049,94392,1392,7392,92,8 3,81,461,471,48226, ,63,42,93,81, :35:0049,96392,4392,9393,22,8 3,81,461,471,48226,4227,2226,83,42,83,81, :40:0049,96392, ,42,8 3,81,461,471,48226,5227,2226,93,42,83,71,41 Poprzedni i aktualny slaid pokazuje możliwości konwersji danych z excela na dowolne wykresy w celu obserwacji trendów i odpowiedniej reakcji na ich zmianę Przykład kontrolnych pomiarów przetwornicy AC/AC przez zewnętrzne służby serwisowe analizatorem sieci (wycinek pomiarów)

27 Przykład: miasto Serock test (RAPORT) pierwsze instalacje Opis Instalacji urządzenia Gradilux w Serocku W dniu 13 kwietnia 2012 roku zainstalowano do testów Przetwornicę AC/AC w celu określenia parametrów obwodów oświetleniowych, po to aby dobrać w skali całego miasta urządzenia w celu oszczędności energii elektrycznej przeznaczonej do oświetlenia miasta Serock. Zakładany poziom oszczędności: zmniejszenie o do 40 % zużycie prądu. Dokonano pomiaru cos Fi w stanie ustalonym tj. po nagrzaniu się lamp i włączeniu przetwornicy, wynosi on odpowiednio na poszczególnych fazach: 0,86 0,90 0,95, przed zainstalowaniem przetwornicy znacznie niższe. Zaznaczyć należy,że w testowanym obwodzie około godziny do godziny 4.30 jest wyłączana jedna faza, stąd pali się co któraś lampa. W ciągu roku urządzenie w tym konkretnym obwodzie oszczędza kWh energii. Poprzez monitoring obwodów przez urządzenie jesteśmy w stanie wykrywać uszkodzenia pojedynczych opraw, uszkodzenie takie powoduje zniekształcenia mocy biernej i większe zużycie prądu niż w stanie ustalonym, jest to dodatkowa korzyść z zainstalowania tego urządzenia. Roczna oszczędność energii 48% Zwrot inwestycji powinien nastąpić w ciągu max 24 miesięcy Przykład Raportu po teście (skrót z konkluzjami)

28 Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC PODSUMOWANIE czyli dlaczego MY !!! Oszczędzamy nawet do 50% energii Nie wpływamy negatywnie na użytkowników Zarządzamy energią optymalizując jej zużycie Sterujemy inteligentnie natężeniem światła Urządzenia są nowoczesne i bezobsługowe Szybka instalacja Małe gabaryty ( brak transformatorów i styczników) Sprawdzona technologia Szybki zwrot nakładów inwestycyjnych

29 Beztransformatorowa przetwornica napięcia AC/AC PODSUMOWANIE czyli dlaczego MY !!! My pracujemy dla lepszego światła z użytkownikami świata

Mając nadzieję że spełniłem Państwa oczekiwania Dziękuję za uwagę 30 AB Micro Sp. z o.o Warszawa ul. Kulczyńskiego14