Oprogramowanie
Krajowy rynek oprogramowania związanego z rozliczaniem mediów jest tradycyjnie zdominowany przez rozliczenia wody oraz ciepła, ponieważ te dwa typy mediów są najczęściej spotykane w budynkach wielorodzinnych. W wielu przypadkach nabywcy wodomierzy i podzielników ciepła decydują się na skorzystanie z oferty producentów tych mierników oraz usług centrów rozliczeniowych. Sytuacja jest diametralnie różna w przypadku energii elektrycznej i gazu, których nie rozliczają ani wspólnoty, ani spółdzielnie mieszkaniowe. Problem dokładnego monitorowania zużycia energii elektrycznej do tej pory zaprzątał głowy głównie dużym podmiotom. Wraz ze wzrostem kosztów mediów, rozbudzeniem świadomości samych najemców oraz zmianami prawnymi pojawia się pytanie: Jak zebrać wszystkie te informacje w jednym miejscu?
Naturalną odpowiedzią jest oprogramowanie, ponieważ oferuje ono większą elastyczność niż mierniki i systemy automatyki, a jednocześnie pozwala zarówno na gromadzenie, jak i analizę danych.
Przed wdrożeniem
Jak każdy proces, również proces uruchomienia systemu monitorowania mediów można zaprząc w procedurę. Głównym i podstawowym zadaniem jest określenie potrzeb, za czym powinna pójść inwentaryzacja istniejącej infrastruktury. Dopiero wówczas można planować wydatki inwestycyjne.
W pierwszej kolejności należy odpowiedzieć sobie na pytanie, czy w budynku lub przedsiębiorstwie pojawiły się dodatkowe opłaty związane z wykorzystywanymi mediami. Następnie, jeżeli mówimy o przedsiębiorstwach produkcyjnych, należy odpowiedzieć sobie na pytanie, na ile ceny mediów wpływają na rentowność produkcji. W przypadku budynków i magazynów można również zastanawiać się nad tym, czy występują problemy z przyporządkowaniem i rozliczaniem kosztu mediów.
Wdrożenie dla wody i ciepła
Jeżeli naszym celem jest samo monitorowanie zużycia wody i ciepła w budynkach wielorodzinnych, możemy skorzystać z oferty dostawców samych mierników i ich centrów rozliczeniowych. Jednak warto mieć na uwadze, aby mierniki były zgodne ze standardem Wireless M-Bus (PN-EN 13757-4) nie tylko na poziomie częstotliwości (868 lub 433 MHz), ale również kodowania danych (PN-EN 13757-3). Zastosowanie urządzeń ze standardowym kodowaniem danych pozwoli na ewentualną rozbudowę i wykorzystanie infrastruktury przez mierniki innych producentów (np. ciepłomierze) oraz innych mediów. Pozwoli to również na wykorzystanie szerszego spektrum oprogramowania w przypadku zmiany dostawcy rozliczeń czy też wprowadzenia monitorowania i wykrywania sytuacji awaryjnych, typu wycieki wody. Wciąż spotykaną praktyką jest sprzedaż mierników, które zgłaszają pomiary w sposób właściwy tylko i wyłącznie dostawcy (ang. manufacturer specific), co uniemożliwia wykorzystanie komunikowanych danych do szerszego spektrum aplikacji. Alternatywą dla Wireless M-Bus mogą być mierniki oparte o sieci LPWAN (ang. low-power wide-area network, sieć rozległa małej mocy), takie jak LoRA czy Sigfox. W przypadku wykorzystania sieci tego typu należy mieć na uwadze to, że sposób komunikowania pomiarów nie będzie ustandaryzowany i z dużą dozą prawdopodobieństwa będzie się różnił pomiędzy producentami samych mierników.
Wdrożenie dla energii elektrycznej i gazu
Jeśli celem uruchomienia systemu jest objęcie nim szerszego spektrum mediów, tj. gaz czy energia elektryczna, należy odpowiedzieć na pytanie, jaka dokładność pomiarowa nas interesuje. Jeżeli głównym celem jest raportowanie zużycia na potrzeby wewnętrzne, z powodzeniem możemy wykorzystać konwertery radiowe podpięte do istniejących mierników. W najprostszym przypadku konwertery te zliczają impuls generowany przez gazomierz lub licznik energii elektrycznej i przesyłają je cyklicznie przez sieć WM-Bus bądź LPWAN. Zależnie od rodzaju zastosowanego konwertera możemy tutaj uzyskać odczyty z częstotliwością do dwóch minut.
Monitorowanie energii elektrycznej
W przypadku gdy celem uruchomienia systemu jest monitorowanie oraz wykrywanie przekroczeń, zwłaszcza dla energii elektrycznej, należy rozważyć mierniki oparte o komunikację przewodową, która pozwala na dokładniejszą kontrolę odczytów z poziomu oprogramowania, a także może zaoferować dostęp do większej ilości informacji. Większość współcześnie stosowanych mierników, którymi są opomiarowane podmioty komercyjne, posiada interfejs dostępowy tylko do odczytu, który – jeżeli jest zablokowany – może zostać otwarty na wniosek abonenta. Najczęściej jest to interfejs przewodowy oparty o RS485 lub optyczny zgodny z DLMS/COSEM. O ile w przypadku gazomierzy jesteśmy zazwyczaj związani z nadajnikiem impulsów, o tyle dla energii elektrycznej mamy szerokie spektrum oprzyrządowania i pomiarów. Do wykrywania przekroczeń najlepiej jest wykorzystać dane dostępne z licznika rozliczeniowego, ponieważ to jego wskazania są podstawą do naliczania ewentualnych kar. Sama identyfikacja przyczyn przekroczeń zazwyczaj będzie wiązać się z dodatkowym opomiarowaniem kolejnych obwodów, które są najbardziej obciążone.
Z technicznego punktu widzenia w przypadku mierników energii elektrycznej z interfejsem przewodowym można rozróżnić mierniki lub analizatory. Liczniki zazwyczaj pozwalają na pomiar oraz odczyt takich wartości, jak: napięcie, natężenie i energia. Analizatory poszerzą dostępne pomiary o moc czynną, pozorną i bierną (również energię pozorną, bierną indukcyjną, jak i pojemnościową), a także parametry jakościowe, takie jak: wyższe harmoniczne, zaniki oraz migotania napięcia. Każde z wymienionych urządzeń może być wykonane również w różnych klasach dokładności pomiarowej, zależnie od wymaganej aplikacji. Jeśli celem nadrzędnym jest dokładna analiza obciążeń sieci w obiekcie, najlepiej zdecydować się na jedną rodzinę analizatorów z interfejsem Modbus TCP, który pozwoli na sporą dowolność w odczycie wybranych parametrów. Jeżeli dokładna analiza parametrów jakościowych jest zbyteczna, warto rozważyć mierniki z interfejsem M-Bus, które będą prostsze w obsłudze z punktu widzenia oprogramowania. Niezależnie od celu warto zdecydować się na unifikację i wykorzystanie mierników jednego producenta, co pozwoli na ograniczenie kosztów integracji oprogramowania.
Instalacje OZE
Ostatni aspekt, na który warto zwrócić uwagę, to OZE w postaci instalacji fotowoltaicznych oraz systemów magazynowania energii. W obu przypadkach najczęściej spotykanym mechanizmem odczytu będzie interfejs szeregowy (standardowo Modbus RTU) lub Ethernet (Modbus TCP). Warto zwrócić uwagę na to, że część falowników, magazynów, jak i mierników energii elektrycznej może być zgodna ze standardem SunSpec. Standard ten definiuje szereg danych, które są możliwe do odczytania, jak również zapisu, co pozwala na sprawną komunikację pomiędzy komponentami zgodnymi z SunSpec. Jest on zalecany również dla instalacji przez PTPiREE.
Istotnym elementem w przypadku wykorzystania OZE jest bieżące monitorowanie bilansu mocy, aby zoptymalizować własne użycie i maksymalnie wykorzystać moc produkowaną z pomocą paneli fotowoltaicznych. Naturalnie moc, która jest eksportowana do sieci, jest dostępna do konsumpcji własnej. Warto tutaj zwrócić uwagę na to, że przy nierównym obciążeniu faz można zaobserwować sytuację, w której np. występuje eksport na jednej fazie, a import na dwóch kolejnych.
Określenie mocy zużywanej w danej chwili na własne potrzeby wymaga odczytania również mocy generowanej przez wszystkie zainstalowane inwertery. Podobnie dla energii – zużycie własne to różnica pomiędzy energią wyprodukowaną przez OZE i energią wyeksportowaną do sieci.
Podsumowanie
Każde z mediów, które może być rozliczane w ramach funkcjonowania nieruchomości, jest związane z różnymi rodzajami mierników, certyfikatów dopuszczających do użycia oraz standardami komunikacyjnymi. Wykorzystanie tych standardów jest niezależnie od tego, czy obiekt jest wyposażony w system zarządzania budynkiem (BMS), czy nie. To wymagania związane z monitorowaniem i raportowaniem zużycia mediów powinny determinować zarówno dobór osprzętu, jak i oprogramowania, które powinny tworzyć synergię i dostarczać wartościową informację zarówno dla najemcy, jak i operatora systemu.
