Sustainable steel construction seminaari 17.-18.1.2017 Automatisoinnin mahdollisuudet, Timo Väisänen, Lehtori Hämeen ammattikorkeakoulu, Sähkö- ja automaatiotekniikka, Valkeakoski
Sähkö-automaatioopetus Valkeakoskella Noin 360 opiskelijaa Sähkö-automaatio koulutusohjelma Päiväopiskelu (8-16 malli) Monimuoto (18-100 malli) Automation engineering koulutusohjelma Päiväopiskelu (8-16 malli)
Ohutlevykeskuksen energiatehokkuus - tutkimusryhmä Ryhmän toiminta start-up vaiheessa Tutkimuksellinen painopiste rakennusten energiatehokkuudessa, rakennusfysiikassa sekä energian pientuotannossa Lisäksi automaation integroiminen edellä oleviin lähinnä energiatehokkuuden sekä energiantuotannon näkökulmasta
Mitä on automaatio? Käytännössä automaatiossa mitataan jotakin oloarvoa ja ohjataan tarvittaessa ko. oloarvoon perustuen jotakin toimilaitetta Oloarvo voi olla esim. päällä/pois (digitaalinen) tai esim. lämpötila (analoginen) Mittauksen ja ohjauksen välissä äly eli useimmissa tapauksissa ohjelmoitava logiikka (PLC)
Yleisimpiä mitattavia suureita Lämpötila, paine, virtaus, pinta, kosteus, valovoimakkuus, läsnäolo, hiilidioiksidi, liike ym.
Yleisimpiä ohjattavia laitteita Venttiilit, moottorit (puhaltimet, pumput, kuljettimet), valaistus ym. Oikosulkumoottoreiden nopeusohjaus taajuusmuuttajilla
Automaatio tänään ja lähitulevaisuudessa Langaton tekniikka mm. enocean, RFID, NFC, Zigbee Älytalot automaatio integroitunut kalusteisiin Etäohjaukset, mobiiliohjaukset Iot eli internet of things Pilvipalvelut ja big data analysointi Älykkäät kodinkoneet Robotiikka
Automatisoinnin mahdollisuudet Case: TOE-hanke Laajasti automatisoitu Hybridi-lämmitysjärjestelmä faasimuutosvaraajilla Sijoitettu työmaakonttiin Tutkitaan automaatio-ohjauksilla saavutettavia säästöjä energiankulutuksessa, osaksi hyödyntäen kulloinkin edullisinta energialähdettä Käytetään hyväksi avointa dataa kuten pörssisähkön hintaa sekä säätietoja
Hybridijärjestelmä Aurinkokeräimet Savukaasupesuri Lämmöntalteenottopiippu Ilmalämpöpumppu -Biokaasu -Maakaasu -Puu eri muodoissaan -Turve -Olki -jne. Lämmityskattila Hybridivaraaja CO2 Kiinteistö - Generaattori - Muuntaja - Akusto Leväkasvattamo Tuulivoima Faasimuutosvaraaja Ravinto Biodiesel Aurinkokennot Sähköverkko
Case 2: Teollisuushalli (konepaja) Valaistuksen uusinta Halli 2500m2 Nykyinen valaistus käyttöiän päässä ja valoteho epätasainen (100-1000 lux) Hallin valaistus päälläoloaika 72 h/vko, 49 vko/a = 3528 h/a Nykyisen valaistuksen vuosikulutus noin 140190 kwh Uusi valaistus toteutetaan Ledeillä tavoiteltava yleisvalotaso 650 lux Dialux-ohjelmalla toteutettu laskenta uuden valaistuksen vuosikulutus 65580 kwh/a
Case 2: teollisuushalli (konepaja) Valaistuksen uusinta Edellä olevaa kulutusarviota saatiin vielä pienennettyä arvioidulla käyttökertoimella 0,7. Tähän kertoimeen päädyttiin lisäämällä varastotiloihin liiketunnistimet ja arvioimalla ko. tilojen käytön olevan noin 10-20 % luokkaa. Lisäksi osassa tuotantotiloja ei tehdä vuorotyötä, jolloin näissä tiloissa voidaan valaistus vähentää 30 % valaistusteholle, joko läsnäolotunnistimien avulla tai ajastettuna. Näin uuden valaistuksen vuosittaiseksi tehonkulutusarvioksi saatiin noin 46 130 kwh/a
Case study: teollisuushalli (konepaja) Valaistuksen uusinta Investoinnin kokonaiskustannusarvio 76 370. Kustannuksista 155 valaisimen osuus oli 51 150. Asennuskustannuksien osuus 25 220.
Case study: teollisuushalli (konepaja) Valaistuksen uusinta Takaisinmaksuajaksi laskelmassa saatiin 7,1 vuotta. Tulos saatiin jakamalla investointikustannus 76 370 investoinnin tuomilla energia- ja huoltokustannusten säästöodotuksilla 10 808,41 vuosi.