SE535943C2 - Metod och system för tillfällig energiförsörjning - Google Patents

Abstract

En central (4, 6) för tillfällig energiförsörjning innefattar anslutningar för inkommande ochutgående energi. Centralen (4, 6) har också en energimätare, en lo gger för registrering avsamhörande värden på energiförbrukning och tidpunkt och en sändare för lokal utsändning av de registrerade värdena. Ett system för tillfällig energiförsörjning innefattar minst en central (4, 6) och en intemet- ansluten dator (13). En metod för avläsning och registrering av energiförbrukning vid tillfällig energiförsörj-ning innefattar stegen att mínst en central (4) ansluts till en energikälla, den förbrukadeenergin avkänns i respektive central vid ett antal tidpunkter, samhörande värden på energi-förbrukning och tidpunkter registreras och de samhörande värdena sänds ut till övrigacentraler (4, 6). Fig 3

Description

25 30 535 343 2 Ytterligare elcentraler, s k tördelningscentraler, slutfórdelningscentraler och uttagscentraler är kopplade i en hierarki till inmatningscentralen. Val av storlek och kapacitet på de olika centralema görs med utgångspunkt från en uppskattning av effektuttaget på olika platser i systemet. Även om systemets kapacitet inte utnyttjas maximalt vid varje tidpunkt, måste det ändå vara möjligt att periodvis ta ut en hög effekt exempelvis när energikrävande maskiner används under begränsade perioder.

Den totala mängden energi som förbrukas mäts vid inmatningscentralen, där den inkom- mande kabeln är inkopplad. Mätresultatet ligger till grund för elleverantörens debitering.

Erfarenhetsmässigt har man kunnat konstatera att energiåtgången under byggtiden är hög.

Detta gäller särskilt om förbrukningen sätts i förhållande till förbrukningen under den kommande driften av byggnaden. Med dagens strävan att bygga energisnåla hus av såväl miljöskäl som av rent ekonomiska skäl, är det således önskvärt att minska energiförbruk- ningen även under byggtiden.

Ett problem har hittills varit att det är oklart var och hur besparingar kan göras under byggtiden. Många märmiskor är inblandade i projektet och det är svårt att få en överblick över var energin förbrukas. Ofia har man den spontana uppfattningen att alla energiförbru- kande åtgärder som vidtas är helt nödvändiga.

PROBLEMSTÄLLNING Målsättningen för uppfinningen är således att åstadkomma att förbrukningen är enkelt och överskådligt spårbar, så att det står klart var besparingsåtgärder bäst kan sättas in.

PRoBLEMLösNING Den till grund för uppfirmingen liggande målsättningen uppnås om det inledningsvis angivna systemet kännetecknas av att respektive central innefattar en datainsamlingsenhet för insamling av tids- och identitetsmärkta registrerade värden från centralerna och en 10 15 20 25 30 535 943 kornmunikationsenhet för anslutning och vidarebefordran av de insamlade värdena till en internetansluten dator.

Beträffande metoden uppnås målsättningen om denna kännetecknas av avkänning av för- brukad energi i respektive central vid ett valbart antal tidpunkter, registrering av sarnhö- rande värden på energiförbrukningen och tidpunktema, och utsändning till övriga centraler av de registrerade, samhörande värdena.

Ytterligare fördelar uppnås om systemet respektive metoden dessutom ges ett eller flera av särdragen enligt underkraven.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen ska nu beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: fig 1 en schematisk skiss av ett hus under byggnadstiden, varvid ett nät av centra- ler är anordnat; fig 2a och b ett exempel på en enskild central som ingår i systemet, sedd rakt framifrån respektive rakt från sidan; fig 3 en schematisk vy av systemet enligt uppfinningen; och fig 4 ett diagram som exemplifierar användningen av systemet.

FÖREDRAGEN UrFöRrNGsFoRM I fig 1 visas ett hus 1 under byggnad i genomskärning, som ett exempel på en byggarbets- plats där uppfinningen enligt ansökan är tillärnpbar.

Från ett elskåp 2 är draget en inkommande kabel 3 fór inmatning av elektrisk energi från en elleverantör. Kabeln 3 är ansluten till en inmatningscentral 4, från vilken ytterligare 10 15 20 25 30 535 943 4 kablar 5 dras för försörjning av ytterligare centraler 6 på byggarbetsplatsen. Även maskiner 7 kan vara kopplade direkt till inmatningscentralen 4.

De övriga centralerna 6, som är kopplade till inmatningscentralen 4 har varierande storlek och kapacitet. I allmänhet benämns de som fördelningscentraler, slutfördelningscentraler och uttagscentraler. De väljs och kopplas in med hänsyn till det behov av effekt som man tror kan uppstå i varje punkt eller i de underordnade centralema.

Den använda energin används exempelvis till belysning, uppvärmning, avfuktning i bygg- nader och fór drifi av olika maskiner 7 och verktyg 16 på byggarbetsplatsen. Exempel på sådana maskiner 7 och verktyg 16 är cementblandare, slipmaskiner, borrmaskiner och lik- nande. I uppbyggnaden av systemet för tillfällig energiförsörjning fungerar systemet enligt uppfinningen väsentligen som den äldre tekniken.

Den väsentliga skillnaden i förhållande till äldre teknik är att enligt uppfinningen kan ener- giförbrukningen övervakas och härledas till respektive central 4, 6 där den förbrukas. Det blir därigenom möjligt att se var och till vad som energin förbrukas. 1 systemet enligt upp- finningen är det också möjligt att se när energin förbrukas, genom att sarnhörande data för energiförbrukning och tidpunkter registreras.

När dessa data presenteras på ett överskådligt sätt, såsom närmare ska beskrivas nedan, kan man se om en viss typ av förbrukning på en viss plats är onödigt hög och man kan därige- nom överväga åtgärder för att åstadkomma besparingar.

I fig 2a och Zb visas ett exempel på en central 4, 6 som ingår i systemet enligt uppfin- ningen. Till centralen 4, 6 kopplas en kabel 3, 5 med inkommande el, och till centralen 4, 6 kan sedan ett antal maskiner 7, 16, kablar för belysning eller underordnade centraler 6 kopplas i något eller några av de uttag 8 som finns anordnade i centralen 4, 6. Uttagen 8 kan vara av olika typ med olika spänning, olika antal faser och utformade för en viss maximal strömstyrka. På grundval av den maximala strömstyrkan och spänningen kan även beräknas den maximala effekt som kan anslutas till respektive uttag 8. 10 15 20 25 30 535 943 I varje central 4, 6 firms, såsom visas i fig 2a, en energimätare 9, som känner av den aktu- ella förbrukningen i respektive central 4, 6. Detta innebär att inte enbart förbrukningen hos sådana maskiner 7 och anordningar 16 som är anslutna direkt till centralen 4, 6 registreras, utan även förbrukningen i underordnade centraler 6. Förbrukningen i dessa underordnade centraler 6 registreras dock på samma sätt, vilket innebär att förbrukningen som hänför sig direkt till centralens 4, 6 anslutna enheter kan särskilj as från förbrukningen hos de under- ordnade centralema 6.

I centralen 6 finns också en logger 10, på samma sätt som är fallet i samtliga centraler 4, 6.

Loggern 10 registrerar pulser från energimätaren 9 och summerar dessa. Samtidigt registre- rar loggem l0 tidpunkter, så att tidsmärkta data för energiförbrukningen erhålls. Frekven- sen för tidsregistreringen, dvs hur ofla tidsmärkningen sker, är inställbar, så att man får en mängd data som är möjlig att behandla, och som ger den önskade upplösningen med avse- ende på tiden. För en viss tillämpning är det intressant att registrera tidsmärkta värden en gång i timmen, medan andra tillämpningar kräver registrering av värdena betydligt oftare, t ex var femte minut, eller med större mellanrum, exempelvis en gång per dygn.

Centralen 4, 6 innehåller vidare en sändare 15 för lokal utsändning av de registrerade, tidsmärkta värdena på energiförbrukningen. I den föredragna utföringsformen sker utsänd- ningen som en överlagrad elektrisk signal på kablarna i systemet på byggplatsen. Signalen anger, förutom den aktuella ställningen hos energimätaren 9 och den tillhörande tidpunkten även centralens 4, 6 identitet, så att man kan fastställa varifrån de tidsmärkta värdena på energiförbrukningen kommer. Signalen, som i den föredragna utföringsformen är elektrisk, sprids i hela systemet, så att den kan uppfattas överallt, i samtliga kablar 5. Iden föredrag- na utfóringsforrnen är loggern 10 och sändaren 15 integrerade till en enda enhet, men de två funktionerna kan också vara separata.

Fig 3 visar en schematisk modell av systemet av centraler. I en av centralema 4, 6 finns en datainsamlingserihet ll för insamling av de tidsmärkta data som sänds ut av samtliga i systemet ingående centraler 4, 6. Vidare har samma central 4, 6 en kornmunikationsenhet, för kommunikation med omvärlden utanför systemet. Denna central 4,6 kan vara placerad 10 15 20 25 30 535 943 var som helst i systemet, eftersom de tids- och identitetsmärkta värdena är möjliga att upp- fatta var som helst i systemet.

Datainsamlingsenheten l 1 sänder i den föredragna utföringsforrnen ut en fråga eller begä- ran om information till samtliga centraler 4, 6 i systemet med jämna mellanrum, i den föredragna utföringsformen en gång i timmen. De ovan nämnda överlagrade signalerna från sändama 15 i respektive central 4, 6 sänds ut som svar på denna fråga eller begäran.

De utsända värdena registreras i insamlingsenheten 1 1.

Från insamlingsenheten ll överförs de insamlade värdena till kommunikationsenheten 12, som i den föredragna utföringsforrnen sänder iväg de registrerade värdena till en internet- ansluten dator 13. Eftersom kommunikationen med den intemetanslutna datorn 13, som kan befinna sig på långt avstånd från byggarbetsplatsen, inte sker i realtid, dvs så fort de tids- och identitetsmärkta värdena på förbrukningen samlats in, behövs ingen konstant uppkoppling till Intemet, vilket i många fall är kostnadseffektivt.

De insamlade och överförda värdena behandlas och sammanställs, så att de kan presenteras på ett överskådligt sätt på en hemsida, som år åtkomlig via Internet. Såsom nämnts ovan har varje central 4, 6 en egen identitet, och med kunskap om vilka centraler 4, 6 som ingår i det aktuella systemet och hur de är kopplade i förhållande till varandra, så kan man också förstå vari systemet som energin förbrukas, och vid vilken tidpunkt detta sker.

I fig 3 visas systemet, såsom nänmts, schematiskt, och inmatningscentralen 4 visas överst i en hierarki av underordnade centraler 6. Centralema 4, 6 är sammanbundna av kablar 5.

Datainsamlingsenheten 11 och kommunikationsenheten 12 är möjliga att placera var som helst i systemet, eftersom infonnationen om de olika centralemas 4, 6 förbrukning är till- gänglig i hela systemet. Man kan tänka sig att alla (eller flera) centraler i och för sig är för- sedda med datainsarnlingsenheter 11 och kommunikationsenheter 12, men att endast en datainsamlingsenhet 11 och en kommunikationsenhet 12 används i ett visst systern. Hela systemet kartläggs således med en enda utsedd datainsamlingsenhet ll respektive kommu- nikationsenhet 12. Fördelen med att centralen 4, 6 med dessa enheter 11, 12 kan vara placerad var som helst i systemet är att en plats med bra förutsättningar för kommunikation 10 15 20 25 30 535 343 med omvärlden, såsom en god mobiltäckning, kan väljas. Informationen överförs, företrä- desvis via mobilnätverket, till en dator 13 med intemetanslutning, via ett externt eller internt modem 14.

I datorn 13 bearbetas och sammanställs den överförda informationen, så att den kan presenteras på ett överskådligt sätt på en hemsida som är åtkomlig via Internet. På hem- sidan presenteras informationen efter inloggning av behörig användare, exempelvis i diagramforrn för en eller flera centraler åt gången.

Ett exempel på ett diagram visas i fig 4. I diagrammet kan vi konstatera att energiåtgången i central l är konstant under den studerade perioden. En sådan energiåtgång kan vara typisk för ständigt påslagen belysning eller uppvärmningselement. För att reducera för- brukningen och därmed göra besparingar, såväl kostnads- som miljömässigt kan exernpel- vis rörelsevakter installeras så att belysningen endast är påslagen där märmiskor rör sig, alternativt att tidur installeras, så att belysningen är avslagen under de perioder när arbete inte utförs på byggarbetsplatsen. Om förbrukningen avser ett värmeelement kan man anordna termostater, som slår av elementet när temperaturen är tillräcklig. Resultatet av åtgärderna blir direkt synligt på samma hemsida så fort åtgärdema vidtagits, vilket kan stimulera till ytterligare besparingar.

I central 2 är energiåtgången varierande. Genom att det finns en klar koppling till tiden finns en möjlighet att inse varför energiförbrukningen tidvis är hög, och när man insett detta kan lämpliga åtgärder också vidtagas.

Diagrammet i fig 4 visar förbrukningen timme för timme, men det är möjligt att välja diagrammets omfattning på ett sådant sätt att man får en helhetsbild av förbrukningen, exempelvis under en vecka, en månad, delar av ett år eller hela året.

ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER I den föredragna utfóringsformen, som beskrivits ovan, sänder varje centrals 4, 6 logger 10 ut signaler med information om energiförbrukningen på de befintliga kablarna 5 mellan 10 15 535 943 centralema 4, 6. Detta fungerar väl när det rör sig elektrisk energi som ska mätas. Ett alter- nativt tillvägagångssätt är att den lokala utsändningen av signaler från respektive central 6 sker via radio med begränsad räckvidd, istället för via kabel. Datainsamlingsenheten ll och loggem lO anpassas därvid till en sådan överföring av tidsmärkta data. Denna typ av lokal överföring och insamling av tidsmärkta förbrukningsdata är lämplig för användning även vid andra energikällor än el, exempelvis i sådana fall där fjärrvärme utnyttjas tillfäl- ligt i flera punkter exempelvis för uppvärmning och torkning av en nyss uppförd byggnad.

Systemet enligt den föredragna utföringsfonnen, eller någon alternativ utföringsfonn kan modífieras så att givare, såsom temperaturgivare, är anordnade i systemet och är anordnade att sända ut mätvärden på samma sätt som sker för de registrerade värdena för energi- förbrukningen. På detta sätt sker en övervakning av förhållandena på en eller flera platser i systemet och ett larm kan utsändas och värdena över- eller underskriver förutbestämda tröskelvärden. Eventuellt kan vissa åtgärder vidtagas automatiskt, t ex en justering av uppvärmningen.

Uppfinningen kan modífieras ytterligare inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (14)

1. 0 15 20 25 30 535 S43 PATENTKRAV System av centraler fór tillfällig energiförsörjning, som var och en innefattar: - en anslutning för inkommande energi; och - en anslutning (8) fór utgående energi, - en energimätare (9) fór avkänning av förbrukad energi; - en logger (10) för registrering av sarnhörande värden på centralens (4, 6) energiförbrukning och tidpunkt; och - en sändare (15) fór lokal utsändning av de registrerade värdena, kännetecknat av att respektive central (4, 6) vidare innefattar:

2. - en datainsamlingsenhet (11) för insamling av tids~ och identitetsmärkta registrerade värden från centralema (4, 6); och - en kommunikationsenhet (12) fór anslutning och vidarebefordran av de insamlade värdena till en internetansluten dator (13). System enligt kravet 1, kännetecknat av att sändaren (15) i respektive central är anordnad för utsändning av värdena i form av en elektrisk signal för ett ledande organ (5).

3. System enligt kravet 1, kännetecknat av att sändaren (15) i respektive central är anordnad fór utsändning av värdena i form av en radiosignal.

4. System enligt kravet 1, kännetecknat av att datainsamlingsenheten (11) i repektive central är anordnad att begära och avkänna värden från minst en sändare (15).

5. System enligt något av kraven 1-4, kännetecknat av att loggern (10) och sändaren (15) i respektive central är integrerade till en och sarruna enhet. 10 15 20 25 30 535 943 10

6. System enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att minst en av centralema med en kommunikationserihet (12) är placerbar på godtycklig plats i systemet, fór kommunika- tion med omvärlden.

7. System enligt något av kraven 1-6, kännetecknat av att den intemetanslutna datorn (13) är anordnad att presentera insamlade och vidarebefordrade data på en internet- hemsida.

8. System enligt kravet 7, kännetecknat av att varje central (4, 6) i systemet är identi- fierbar på intemet-hernsidan.

9. System enligt något av kraven 1-8, kännetecknat av att centralerna (4, 6) är sammankopplade med elektriska kablar (5).

10. System enligt något av kraven 1-8, kännetecknat av att centralema (4, 6) är sammankopplade med radioförbindelser.

11. 1 1. Metod för avläsning och registrering av energiförbrukning vid tillfällig energiförsörj- ning innefattande stegen: - anslutning av ett system av centraler (4, 6) enligt något av kraven 1-10, till en energikälla (2), kännetecknad av: - avkänning av förbrukad energi i respektive central (4, 6) vid ett valbart antal tid- punkter; - registrering av sarnhörande värden på centralens (4, 6) identitet, energiförbruk- ningen och tidpunkterna; och - utsändning till övriga centraler (4, 6) av de registrerade, samhörande värdena.

12. Metod enligt kravet 1 1, kännetecknad av att den vidare innefattar stegen: 535 543 ll - anslutning av ett system av centraler (4, 6) enligt kravet l; - insamling av registrerade värden från centralema i systemet; och - anslutning och vidarebefordran av de insamlade värdena till en internetansluten dator (13).

13. Metod enligt kravet 12, kännetecknad av att insamlingen av registrerade värden innefattar utsändning av en begäran om värdena före utsändning av värdena till samtliga centraler (4, 6). 10

14. Metod enligt kravet 12 eller 13, kännetecknad av att den vidare innefattar steget att: - de vidarebefordrade värdena behandlas och presenteras på en hemsida som är åtkomlig via Intemet.