Spotřeba energií pod dohledem

Z úspory energií se stává obrovské téma, které svým způsobem řeší každý. Fyzické osoby v rámci svých domovů, firmy a organizace v rámci výrobních a logistických prostor i kanceláří, státní správa v úřadech, školách i veřejných prostorech. Je možné začít více využívat alternativních zdrojů elektrické energie, jako jsou solární panely a v některých případech i větrné elektrárny. Nebo se dá změnit způsob vytápění, například z čistě elektrického na vytápění pomocí tepelných čerpadel nebo přechod na vytápění pomocí pevných paliv. Ne vždy je však toto možné. Cesta, která je dostupná pro všechny, je optimalizace spotřeby energií. A zde nám mohou být nápomocny moderní IoT technologie. Níže naleznete několik způsobů, jak optimalizaci řešit pomocí různých typů zařízení.

Měření teploty

I měření teploty může být věda a způsob měření, případně způsob přenosu dat je vždy dobré volit dle konkrétního případu. V odlehlých budovách či skladech bez přítomnosti elektrické energie se nabízí využití nízkofrekvenčních sítí, se kterými se pojí malá energetická náročnost, tím pádem dlouhá životnost bez nutnosti osobního zásahu. Na druhé straně stojí měření teploty v interiéru s bezproblémovým zdrojem napájení a s přítomností IP sítí, kde není nutné řešit energetickou ani přenosovou náročnost. Mimo tyto dvě vertikály existují různá prostředí, kde je nutné najít kombinaci těchto řešení a zvolit specifické zařízení.

Díky měření teploty je možné odhalit nedostatečné nebo zbytečně naddimenzované vytápění objektů, stejně tak senzor poukáže na omylem ponechaná otevřená okna nebo poruchu chlazení v chladničkách a mrazničkách, která může mít za následek zbytečnou spotřebu elektrické energie. V kombinaci s dalšími senzory a akumulátory je pak možné vytvořit autonomní systém sloužící pro optimalizaci nákladů na regulaci teploty.

Jak bylo řečeno, pro každé uplatnění je nutné zvolit správné zařízení dle konkrétních požadavků. Níže je uvedeno několik ověřených zařízení pro téměř každé uplatnění.

Senzor RisingHF RHF1S001 nabízí univerzální využití pro měření teploty a vlhkosti ve vnitřních i venkovních prostorech. Hlavní výhodou je velká 19 Ah baterie, která zaručí bezproblémové fungování v řádech let i díky využití přenosové sítě LoRaWAN.

Dragino LHT65-EU868-E3 je teplotně-vlhkostní LoRaWAN senzor, který má navíc druhý teplotní senzor DS18B20 na plochém kabelu. Uplatnění tak nalezneme zejména pro měření teploty v chladicích boxech, ale i v místech, kde je nutné měřit rozdílovou teplotu dvou od sebe oddělených prostředí.

Tektelic SMTPBEU868 nabízí vedle měření teploty a vlhkosti řadu dalších funkcí pro monitoring vnitřních prostorů jako například detekci pohybu, hodnoty osvětlení (nezapomněli jsme zhasnout?), akcelerometr pro detekci pohybu nebo magnetický spínač pro detekci otevření dveří, oken atd. Senzor je navíc velice kompaktní a pro přenos dat opět využívá síť LoRaWAN. Díky svým parametrům se hodí zejména pro připojení do ostrovních sítí.

HWg STE2 trochu vystupuje z řady. Jedná se totiž o zařízení se dvěma 1-Wire vstupy pro teploměr a vlhkoměr a dvěma digitálními vstupy pro detekci sepnutí v podstatě čehokoli. Toto zařízení vyžaduje DC napájení a připojení do internetu pomocí ethernetového konektoru nebo Wi-Fi. Výhodou tohoto zařízení je měření v reálném čase s vysokou mírou spolehlivosti a možnost nasazení v těch nejchoulostivějších případech.

Detekce otevřených dveří/oken

Ačkoli se zařízení pro detekci otevření a zavření oken nebo dveří využívají z bezpečnostních důvodů, v případě vytápění objektu se jedná o zásadní informaci. Nejen, že můžete optimalizovat chování uživatelů v tomto směru, ale můžete rovněž aktivně ovládat různé akumulátory, ať už se budeme bavit o centrální ventilaci nebo termostatických hlavách na topných tělesech (pokud je otevřené okno, raději topení úplně vypnu).

V kontextu úspory se jedná pouze o doplněk, ale v některých prostorách se může jednat o zásadní parametr, který reálně dopomůže optimalizovat náklady. Nehledě na tento fakt, stále zůstává i bezpečnostní funkce.

Pro implementace bez dostupnosti externího napájení a datového připojení nebo v případě požadavku na dlouhou výdrž baterie, případně absenci jakéhokoli kabelového vedení je možné využít dva ověřené senzory. Prvním z nich je Dragino LDS02, které komunikuje na síti LoRaWAN a je napájeno dvěma obyčejnými AAA bateriemi. Kromě okamžité notifikace senzor zasílá informaci o počtu otevření a době posledního otevření dveří, oken apod. Zároveň potěší i přijatelná cena. Další možností je ověřený senzor RisingHF RHF1S020DWS, který obsahuje integrovanou lithiovou baterii s výdrží cca 3 roky, komunikuje rovněž na síti LoRaWAN a má podobnou sadu funkcí. Navíc v designovém provedení. V neposlední řadě se nabízí i kabelová, externě napájená varianta pro ty případy, kde je umístění takového zařízení bezproblémové. Jedná se o již zmíněné zařízení HWg STE2, které obsahuje dva digitální vstupy například pro připojení magnetických kontaktu a připojení je realizováno skrze ethernetový port, případně přes Wi-Fi.

Odečty energií

Tento segment využití IoT zařízení je poměrně komplexní. Je nutné podotknout, že různá měřicí zařízení mají různé možnosti předání informace o stavu. Nejčastější formou je pulsní výstup, který generuje puls za každou předem danou jednotku. V případě elektroměrů to může být 1 impuls/1 kW, vodoměry mívají velmi rozdílné přepočty pulsů v závislosti na hodnotách průtoků. Základní vodoměry mají přepočet méně než jeden litr/impuls. Podobně je tomu u plynoměrů nebo kalorimetrů, kde se typicky nachází tzv. "jazýčkový výstup", kde se jedná o jednoduché přerušení kontaktu v kombinaci s mechanickým prvkem měřidla, typicky magnetem. Následně stačí připojit vhodnou odečítací jednotku, například LoRaWAN senzor s pulsním vstupem Dragino CPL01-EU868.

Ne vždy je to tak jednoduché a ne všechny měřidla mají dva vývody připravené pro připojení impulsního senzoru a rovněž ne vždy je možné jakékoli zařízení připojit kamkoli. Například na elektroměry distribučních sítí platí poměrně přísná pravidla jak na připojení senzoru s impulsním vstupem, tak i na neinvazivní metody jako je fototranzistorová odečítací hlava umístěná nad signalizační led diodu. Pro tyto účely je možné zvolit LoRaWAN senzor NKE Watteco FLASH'O, který disponuje fototranzistorovou odečítací hlavou. Každý distributor elektrické energie má svoje podmínky a podobné to je u dalších měřených jednotek jako zmíněná voda, plyn nebo teplo. Lze však říct, že odečet elektrické energie je z pohledu podmínek nejpřísnější. Nejschůdnější variantou, avšak nejnákladnější je využití neinvazivních svorek, kterými se opatří hlavní přívody do daného objektu. Příkladem je zařízení od výrobce NKE Watteco, a to sice TRIPHAS'O, který disponuje klapkami pro proudy 60A nebo 400A.

Samostatnou kapitolu představují měřidla disponující sériovou komunikací jako je například RS485, Modbus (Modbus RTU) nebo M-Bus. Výhodou těchto protokolů je možnost zisku více informací, respektive komunikační jednotka neslouží jako samotné záznamové médium, ale předává například absolutní hodnotu čítače, dokáže získat informaci o hodnotách různých tarifů (zejména v případě elektroměrů) a mimo tyto výhody nabízí tyto protokoly připojení k více měřičům, některá zařízení nabízí možnost připojení až k 16 jednotkám. Velkou výhodou je velké množství dostupných zařízení pro různé sítě s různými možnostmi napájení. Za zmínku stojí jednotky českého výrobce HW group řady PWR pro různé počty měřičů komunikujících pomocí M-Bus sběrnice. Do sítě se připojují pomocí ethernetového rozhraní. Pro bezdrátové přenosy komunikační metody RS485/Modbus pomocí sítě LoRaWAN je možné využíti jednotky Dragino RS485-LN-EU868 nebo RS485-BL-EU868-12 podle toho, zda je v místě dostupné DC napájení.

Ovládání zapnutí a vypnutí

Měření spotřeby elektrické energie není nutné provozovat pouze na hraničním měřicím zařízení, ale je možné měřit spotřebu konkrétních spotřebičů. Díky zařízení NETIO jako je PowerBOX 4KE, PowerPDU 4KS, PowerPDU 8QS nebo PowerCable REST 101E lze nejen zjistit stav spotřebičů, jejich spotřebu, ale je možné je i vypnout nebo zapnout, a to automaticky pomocí vestavěných skriptů, přes API, dle naprogramovaného scheduleru nebo vzdáleně manuálně.

Zařízení NETIO jsou určena pro profesionální průmyslové použití a nemusíte se bát na ně připojit zařízení za stovky tisíc korun. Nejenže měří velmi přesně spotřebu a další elektrické veličiny (V, A, kWh, W, Hz, TruePF), ale snižují riziko poškození a umožňují vypnutí/zapnutí až do maximálního výkonu díky ZCS (Zero Current Switching) - sepnutí a rozepnutí výstupu právě v okamžiku průchodu proudu nulou.

Mezi využívané aplikace patří ovládání osvětlení v retailu, audiovizuální techniky v kinech a dalších sálech, reklamních prvků, IT infrastruktury a dalších zařízení, které dává smysl zapínat pouze v době, kdy je skutečně potřebujeme.

Ovládání a náhled na data jsou možné přes lokální webový server, mobilní aplikaci nebo cloudové služby, mezi něž patří i Maxifi IOT.

Přidružené služby

Ať už se jedná o měření teploty nebo odečty odběrných míst, data je nutné přenést a následně zobrazit a vyhodnotit. V případě zařízení využívajících standardní připojení do sítě pomocí Ethernetu nebo Wi-Fi, je přenosová část zodpovědností partnera či zákazníka. Pro sítě LoRaWAN umíme nabídnout tarify pro veřejnou síť Českých Radiokomunikací v České republice nebo síť Slovanet na Slovensku.

Zobrazení a vyhodnocení dat je rovněž možné pomocí aplikační platformy Maxifi IOT. Pomocí tohoto nástroje můžete zařízení spravovat, nahlížet na naměřená dat, logovat události a vytvořit notifikaci v případě překročení mezních hodnot.

Všechna tato zařízení nabízíme formou služby, což znamená nulové vstupní náklady a kompletní servis po celou dobu využívání zařízení.