Hírfolyam
„Elemzéseinkre alapozva tervezhetők a jövő energiatakarékos épületei”
2019. 03. 27.Okosmérőkből nyert adatok analízisével energiafogyasztási szokásainkat térképezik fel a BME Gépészmérnöki Kar és Építőmérnöki Kar kutatói.
„Korábban az épületek típusa, épületgépészeti jellegzetességei és fizikai tulajdonságai alapján megbecsült átlagértékek szerint történt a lakosság energiafelhasználásának prognosztizálása, amely sok esetben figyelmen kívül hagyta a háztartásonként máshogy alakuló fogyasztási szokásokat, így az adatok nem feleltek meg a valóságnak. Ráadásul ezek az információk a családi házak esetében egyáltalán nincsenek, a társasházaknál pedig korlátozottan állnak csak rendelkezésre. Kutatásainkban viszont a ténylegesen mért mennyiségeket vesszük figyelembe a különféle középületekbe és magánlakásokba kihelyezett nagyobb okosmérők által” – foglalta össze a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) kutatói kezdeményezésű témapályázatán támogatásban részesült tudományos munkája tervéről Csoknyai Tamás, a BME Gépészmérnöki Kar (BME GPK) Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék tanszékvezető egyetemi docense.
|
Az NKFIH „Energiafogyasztási és felhasználói profilok létrehozása jellegzetes épülettípusokra nagyméretű okos mérőkre épülő adatbázis alapján” című pályázatán a műegyetemi oktató és csapata 2018 őszén több mint 31 millió forint támogatásban részesült, amelyet az elkövetkezendő három évben fordíthatnak a kutatási tervükben foglaltak megvalósítására. A kutatócsoport tagjai: Csoknyai Tamás tanszékvezető egyetemi docens, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék, Gépészmérnöki Kar A Gépészmérnöki Kar kollégáinak feladata a mérési adatok statisztikai feldolgozása és elemző algoritmusok kidolgozása, Szalay Zsuzsa és Deme Zsófia az elemzések építészeti és szociológiai vonatkozásaival foglalkoznak. A munkába hallgatók is besegítenek kiegészítő adatgyűjtéssel, kérdőíves felmérések bonyolításával. A projekt előzménye egy, a magyar kormány által 2011-ben létrehozott, majd 2018-ban zárult országos kiterjesztésű, a KOM Zrt. által bonyolított Intelligens Hálózat Mintaprojekt, amelynek keretében vizsgálták a hazai okos mérési hálózat kialakításának gazdasági és infrastrukturális lehetőségeit. Az energia-, a földgáz-, a víz- és a távhőszektor több ezer fogyasztási végpontját vonták be a programba azzal, hogy okosmérőket szereltek fel különböző köz- és magánlétesítményekbe. A hálózati tesztek során kapott eredmények a fogyasztóknak és a rendszerirányítóknak egyformán értékes információkat szolgáltathatnak a felhasznált energia mennyiségéről, továbbá hozzájárulhatnak az energiarendszer fenntarthatósági, versenyképességi és ellátásbiztonsági szempontokat figyelembe vevő modernizálási irányvonalainak megteremtéséhez, az energiahatékonysághoz, a takarékosság növeléséhez és rendszerszabályozási problémák feltárásához. A BME Gépészmérnöki Kar szakemberei által a közelmúltban indított kutatásban a mintaprojekt okosmérőiben felhalmozott és eddig feldolgozatlan adatokat elemzik, következtetéseket vonnak le a fogyasztói trendekről, az egyes épülettípusok energiafelhasználási jellemzőiről, majd javaslatot tesznek a hatékonyság növelésére, amelyet például az épületek tervezésekor használhatnak fel. |
„A mérések kiértékelésére nem volt lehetőség a KOM ZRt. programjában, ezért van szükség a jelenlegi projektre: kollégáimmal az előzetes vizsgálatokat kiegészítő, mélyreható számítások elvégzését tervezzük” – osztotta meg a műegyetemi szakember, majd megjegyezte: „a mintaprojekt révén nagy mennyiségű, statisztikailag reprezentatív adatbázishoz jutottunk, amelyekkel pontosabb képet kapunk a hazai épületállomány valódi energiafogyasztásáról, összehasonlítást tehetünk a mért és a korábbi programokban már elméleti alapon modellezett eredmények között”. Ehhez korszerű „big data” elemzési technikát alkalmaznak: minden épülettípus és altípus részletes fajlagos fogyasztási adataiból indulnak ki, ez alapján dől el, hogy egy adott létesítmény energiafogyasztása milyen tartományba esik az év különböző időszakaiban, illetve akár óránkénti bontásban. „Az így kapott információkat összevetjük a korábbi elemzéseinkkel és ellenőrizzük az elméleti számítási módszerek pontosságát is” – ecsetelte Csoknyai Tamás. „Célunk, hogy olyan nemzeti szintű energiafelhasználási profilokat, azaz épülettípusokra általánosan jellemző tulajdonságokat állítsunk fel, amelyek támogatják a villamosenergia-ipari átviteli rendszerirányítók és elosztók munkáját, elősegítik a „smart-grid” (magyarul okoshálózat, olyan elektromos hálózat, amely infokommunikációs eszközök segítségével a fogyasztók és szolgáltatók energiafelhasználási szokásairól gyűjt információkat, és ezeket felhasználva automatikusan növeli a hálózat hatékonyságát, megbízhatóságát, gazdaságosságát és fenntarthatóságát – szerk.) koncepciók kialakítását az energiafogyasztási csúcsok eltolásával és a kiegyensúlyozottabb rendszer megvalósításával” – emelte ki a műegyetemi docens. A kutatócsoport vezetője úgy vélte, az eredményekből összegezhető a villamosenergia-fogyasztás várható trendje, megbecsülhető a megújuló energiaforrások és napelemek elterjedése, egyúttal kiszámíthatóbbá válnak a fogyasztói oldal szokásai. A műegyetemi kutatók épületállomány-felméréseit ugyanakkor az állami energetikai pályázatok tervezéséhez is felhasználhatják, hiszen az eredmények alapján következtetni lehet arra, hogy mely épülettípusok fogyasztanak sok energiát, ezért prioritást kaphatnak a támogatások megítélésénél.
Csoknyai Tamás felhívta a figyelmet, hogy az Európai Unió 2012/27/EU irányelve az energiahatékonyságról, valamint 2018/844 épületenergetikai irányelve is szorgalmazza olyan okosmérők telepítését a lakóházakba és a közintézményekbe, amely a hagyományos készülékek éves vagy havi leolvasásával ellentétben részletesebb, tetszőleges gyakoriságú adatgyűjtést tesznek lehetővé, eltárolják, majd egy számítógépes program és rádiójelek segítségével továbbítani tudják az információkat. „Középületeknél a nappali, az éjjeli és a hétvégi fogyasztás megfigyelésénél észlelték, hogy az emberi feledékenység jelentős többletenergia-felhasználással jár: felkapcsolva hagyott villanyok, indokolatlanul üzemelő légkondicionáló és munkaidő után feleslegesen működő berendezések elkerülhető kiadásokat eredményeznek” – nyomatékosította a kutatócsoport vezetője, hozzátéve, hogy ugyanakkor „hirtelen fellépő problémák esetén is hatékonyan bevethetők az új okoseszközök, mert be lehet állítani ezeket arra is, hogy kiugró fogyasztási értékek, például csőtörés esetén azonnal jelezzenek a tulajdonosnak”.
„Hatékony épületgépészeti rendszerek megtervezéséhez szükséges, kincset érő információkhoz juthatunk kutatásaink révén” – emelte ki a Gépészmérnöki Kar Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék tanszékvezetője, aki szerint a rendszer méreteinek meghatározásához vagy a berendezések (például kazán, napkollektor) megválasztásához is fontos bemeneti adatot szolgáltat a munkájuk. „Számtalan esetben csupán a fogyasztók három évtizeddel ezelőtti energiafelhasználási szokásairól vannak dokumentált adatok, ám ma már az is általánosan igaz, hogy az új típusú háztartási eszközök kevesebb áramot fogyasztanak, és a meleg víz igények is jelentősen csökkentek a magasabb vízdíjak és a takarékosabb felhasználás miatt” – emelte ki Csoknyai Tamás, figyelmeztetve arra is, hogy a felhasználók energiafogyasztási szokásai országonként vagy régiónként egyaránt eltérhetnek, és függnek az adott térségre jellemző éghajlati és technikai sajátosságoktól is. Ehhez kapcsolódva a szakember elárulta: néhány épület esetében kérdőíves felméréssel térképezik fel az energiafogyasztási szokásokat, majd összevetik a felhasználók által vélt és a tényleges mennyiségeket.
A műegyetemi szakember a kutatási eredményei széles körű felhasználási lehetőségével számol. „A létesítmények energiafogyasztási profiljáról tett megállapításainkat a klímakutatás népszerű és komoly problémáinak megoldására felvázolt alternatívákhoz hasznosíthatják: az épületek energiafelhasználása ugyanis hatással van a szén-dioxid kibocsátás mennyiségére, emellett fokozza az üvegházhatást”. Csoknyai Tamás a feladat sikeressége mellett oktatóként abban is bízik, hogy a téma felkelti a hallgatók érdeklődését és ösztönzi a fiatalokat a tudományos munkában való részvételre. Arra törekednek, hogy projektjüket mind nagyobb körben bemutassák a kutatói közösségnek, valamint az építőipar képviselőinek hazai és nemzetközi konferenciákon, neves szaklapokban.
TZS-GI
Fotó: Philip János