Audit Bangunan Mengidentifikasi Sumber Limbah Energi Tersembunyi Dengan Data Logger

Ikhtisar
The Vermont Community Foundation (VCF) adalah lembaga amal publik bebas pajak yang berbasis di Middlebury, Vermont. VCF mengawasi 600 dana dan peringkat di antara 10% teratas dari yayasan masyarakat di Amerika Serikat. Ia mengelola aset dengan nilai lebih dari $ 154 juta dan memberikan hibah $ 10,5 juta setiap tahun. Dengan memandang masa depan, VCF sedang mengembangkan rencana untuk mengurangi jejak karbon sebagai bagian dari investasi dalam pengelolaan lingkungan. Sudah, sebagian dari energi yang dikonsumsi organisasi dihasilkan dari limbah bio, ditambah anggota staf mendaur ulang sisa makanan dan bahan organik lainnya dalam sistem pengomposan vermik mereka sendiri.

Tantangan
VCF bertempat di sebuah gedung tiga lantai seluas 9.000 kaki persegi yang menghasilkan $ 25.000 dalam tagihan listrik setiap tahun. Tiga dolar per kaki persegi adalah harga tinggi untuk membayar, terutama mengingat bahwa sistem HVAC merupakan sistem baru. Karena Middlebury tidak menawarkan layanan utilitas gas alam, sistem pompa panas sumber air loop tertutup dari gedung ini dipicu oleh sumber energi yang lebih mahal: listrik dan propana. VCF menghitung akan menghabiskan $ 465.000 dalam biaya energi total selama lima belas tahun ke depan, berdasarkan peningkatan harga 3% per tahun yang konservatif. Untuk mendapatkan pegangan dalam membangun penggunaan energi, VCF memanggil Kilawatt Technologies, perusahaan konsultan manajemen energi terkemuka yang berbasis di Shelburne, Vermont. Tujuannya jelas: menentukan peralatan hemat energi mana yang paling sesuai dengan kebutuhan fasilitas, dan hitung potensi laba atas investasi peralatan baru.

Solusi
Untuk mencapai tujuan ini, Kilawatt Technologies menggunakan pendekatan berbasis data, menyebarkan berbagai data logger portabel di seluruh fasilitas. Data konsumsi energi dikumpulkan selama periode tiga minggu, menghasilkan lebih dari 250.000 pengukuran, termasuk suhu, kelembaban relatif, tingkat CO2, waktu menjalankan motor, dan penggunaan listrik. Empat jenis data logger suhu dikumpulkan: suhu zona, pompa panas udara yang dibuang, boiler, dan injeksi panas-pompa kalor utama. "Data logger yang kami gunakan memungkinkan kami untuk mengumpulkan sejumlah besar data yang beragam dalam waktu singkat," kata Steven Antinozzi, Chief Operations Officer di Kilawatt. “Untungnya, perangkat ini memiliki biaya yang terjangkau, memungkinkan taktik kami berdasarkan data.”

Audit Bangunan Mengidentifikasi Sumber Pembuangan Energi Tersembunyi. Antinozzi dan timnya menggunakan berbagai teknik penyebaran yang bergantung pada lokasi instalasi dan permukaan yang tersedia. Sebagai contoh, mereka menyambungkan data logger Onset HOBO® UX90 Motor On / Off langsung ke motor loop menggunakan magnet dengan logger yang terintegrasi. Untuk penyebaran ini, mereka tidak membutuhkan trafo arus, karena menyalakan motor menciptakan medan magnet. Pemantauan medan magnet ini ditentukan pada siklus on/off dan run time. Untuk memantau zona suhu, para insinyur memasang loger HOBO U12 tambahan secara diam-diam di area kantor. Mereka menempelkan data logger ke ventilasi langit-langit logam dengan strip karet magnetisasi-perekat yang bersamaan dengan perangkat. Insinyur mengatur logger data ini untuk mencatat setiap lima belas menit untuk memantau suhu dan kemunduran yang direalisasikan.

Hasil
Setelah memetakan dan mempelajari data suhu, para insinyur Kilawatt belajar bahwa boiler menyala dengan kekuatan penuh ketika suhu ruangan di luar ruangan setinggi 60 ° F. Selanjutnya, data amperage mengarah pada penemuan bahwa menara pendingin berjalan selama interval waktu yang sama dengan boiler. Ini dipahami karena loop overheating. Data juga menunjukkan bahwa:
- Pompa panas dan pompa sirkulasi berjalan selama malam dan akhir pekan ketika fasilitas tersebut tidak dihuni.
- Suhu di area kantor tidak sesuai dengan pengaturan termostat.
- Lonjakan CO2 saat bangunan ditempati, menunjukkan ventilasi yang buruk.
- Loop motor, titik beban terbesar fasilitas, berjalan selama malam dan akhir pekan ketika bangunan kosong. Motor 2-tenaga kuda ini mengkonsumsi 13.000 kilowatt jam per tahun.
- Migrasi panas dari boiler cukup besar untuk memanaskan fasilitas.
- Tim Kilawatt merekomendasikan empat tindakan utama untuk VCF berdasarkan pengumpulan dan analisis data pencatat data.

Pertama, mereka menyarankan agar yayasan memasang kontrol HVAC baru — khususnya, thermocouple berbasis thermostat, CO2, dan sensor kelembaban. Mereka juga merekomendasikan sistem web-enabled untuk kontrol terpusat dan otomatis dari sistem HVAC. Dengan biaya $ 15.000, pengendali baru ini akan menghapus penggunaan boiler, menara pendingin, dan peralatan pendukung yang tidak perlu. Setelah perhitungan yang cermat berdasarkan data yang dikumpulkan, Kilawatt memproyeksikan bahwa kontrol akan membayar sendiri dalam waktu empat tahun.

Perusahaan konsultan juga merekomendasikan VCF untuk membeli sistem ventilasi pemulihan energi. Dengan biaya $ 50.000, sistem ini akan mengurangi penggunaan pompa panas dan dapat meningkatkan fungsi ventilasi. Lebih lanjut, tim menyarankan membangun perbaikan shell berdasarkan data, akan mewujudkan pengembalian yang realistis dan peningkatan kenyamanan. Perbaikan shell termasuk menginstal pintu air-lock di pintu masuk depan dan jendela emisivitas rendah termal disetel untuk reflektifitas eksternal rendah dan retensi panas maksimum. Peningkatan ini akan mengatasi masalah suhu akut yang dialami oleh pekerja kantor dan keseluruhan masalah udara-infiltrasi di luar gedung. Dengan pintu dan jendela baru di tempat, VCF akan lebih baik mengelola sistem HVAC dan menghemat biaya energi. Insinyur menghitung pembelian ini akan menghasilkan pengembalian berdasarkan penghematan energi dalam empat belas tahun. Namun, hal itu akan menjadi kenyamanan penghuni.

Akhirnya, perusahaan konsultan merekomendasikan VCF menggunakan solusi energi surya fotovoltaik untuk mencapai tujuan net-zero jangka panjangnya. Sarannya adalah memasang sistem pemasangan tanah Southern Vermont dengan hasil tahunan 135.000 kilowatt jam. Dengan biaya $ 100.000, sistem baru ini diprediksi akan membayar sendiri dalam waktu enam tahun dan membiarkan energi fasilitas tetap independen selama sisa umur bangunan. Investasi dengan hasil tinggi dan berkualitas tinggi sangat sedikit dan jarang. Memanfaatkan efisiensi energi dan kemandirian energi adalah bisnis yang cerdas. Dengan implementasi peningkatan ini, VCF secara teoritis dapat menghemat (atau menghasilkan, tergantung pada perspektif seseorang) $ 215.000 selama lima belas tahun ke depan.