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Il monitoraggio dei parametri energetici contributo al miglioramento affidabilità e disponibilità degli impianti

Analisi dei parametri energetici per migliorare l’affidabilità e la disponibilità degli impianti. Energy Monitoring, Monitoring Strategies, Energy Monitoring & Data Collection. Esempi e applicazioni.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
Intervento convegno Manutenzione - MCM Milano 2013

Pubblicato
da Benedetta Rampini




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Estratto del testo
Template v5 October 12, 2012 1 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com 1 Il monitoraggio dei parametri energetici come contributo al
miglioramento del ''affidabilità e del a disponibilità degli impianti Ing. Sandro Turci '' EAM Account Manager ITALY
23 Aprile 2013 Template v5 October 12, 2012 2 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Le forze in gioco '.. L''Energia è diventata la spesa operativa
che cresce più velocemente, seconda solo
agli ''healthcare benefits'. In alcune organizzazioni l''energia è #1 operating cost. Anche i CFO hanno iniziato essi stessi a
porre attenzione ai costi energetici
avendone individuato un potenziale impatto
di rischio finaziario.
'' Verdantix, June 2012 I mercati azionari stanno obbligando le
aziende quotate a fare un ''sustainability reporting'. I più importanti investitori stanno
considerando la sostenibilità come uno dei
criteri di selezione delle aziende. -- BusinessWeek, July 2012 Template v5 October 12, 2012 3 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Profitto Aspetti Sociali Source: John Elkington, "Towards the Sustainable Corporation: Win-Win-Win Business Strategies for Sustainable Development ,'' California Management Review 36, no. 2 (1994): 90''100. Sostenibilità Ambientale C''è pressione per avere un reporting rispetto alla tripla ''Bottom Line' Aspetti Sociali ' Health & Safety
' Working Conditions
' Social Responsibility
' Behavior Change Initiatives Ambientale ' Efficiency
' Energy Performance
' Greenhouse gases
' Reduction initiatives
' Transparency Profitto ' Traditional measures of profit & shareholder value ' Investment results, ROI
' Accountability
' Transparency Le forze in gioco '.. Template v5 October 12, 2012 4 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Analytics Gestire i vosti processi di business Gestire le vostre strategie di manutenzione Gestire i vostri beni Edifici e Facility Impianti e investimenti Impianti di processo Telecom Flotte e Mezzi Strade, Ferrovie e tubature Oggetti geo- spaziali Sicurezza / Normativa Pianificazione acquisti Gestione materiali Gestione acquisti Lavoro di Personale e fornitori Call Center Tarature / Firma elettronica Gestione progetti da capitalizzare MS Project® Interface Ispezione / Preventiva Reattiva Predittiva /
Affidabilità
Basata sulla condizione/ Proattiva Gestire la sostenibilità KPI Reporting, e Analisi Inbox Partnering Solutions
Resource Scheduling by ClickSoftware EPAK (eLearning) GIS / Optimizer SCADA / OSI Integrazione con energia Emissionei CO 2 Interoperability Mobile ION (Integration, Workflow) Alert Management Space Management
by OpenCAD
Solution Footprint '' Infor EAM Template v5 October 12, 2012 5 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Infor EAM Energy & Sustainability Solution Infor EAM fornisce una piattaforma ''audit-grade' che consente alle organizzazioni un completo controllo di : 1. Costi & Consumi Energetici 2. Corporate Sustainability and Performance Reporting, 3. L''intera infrastruttura che supporta le day-to-day operations Buildings & Facilities Capital Equipment Process Equipment IT & Telecom Fleet & Transportation Road, Rail, & Pipelines Geo-Spatial Assets Physical Assets Template v5 October 12, 2012 6 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Sul tema Energia, Infor EAM dispone di due livelli : Global, Corporate Energy Inventory Demand Forecasting Business Insights Facility & Company Initiatives Performance Asset Level, Equip Level Management Maintenance and Production Requirements Monitoring Asset Energy Usage Alerts & Actions Engine Livello «Sustainability & Environment» Livello «Energy Monitoring» Template v5 October 12, 2012 7 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Sul tema Energia, Infor EAM dispone di due livelli : Asset Level, Equip Level Management Maintenance and Production Requirements Monitoring Asset Energy Usage Alerts & Actions Engine Livello «Energy Monitoring» Adesso approfondiamo il livello Energy Monitoring Template v5 October 12, 2012 8 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Raccogliere informazioni sui consumi'. ' Eventi
' Manutenzioni
' Ispezioni
' Controlli
' Stato di Efficienza
e condividerle
con quelle di
Asset Management : Template v5 October 12, 2012 9 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Il vero valore '. e la differenza con i
tradizionali sistemi di supervisione e controllo Poter mettere in relazione i
consumi degli Asset con la loro
storia Operativa e Manutentiva
per poterne trarre ulteriori
indicazioni utili alla Manutenzione
stessa e alle Operations. Consumi Eccessivi Inefficienza Generazione di Calore Degrado Apparecchiatura Riduzione Vita Utile Guasti / Costi Il vero
valore Template v5 October 12, 2012 10 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Monitorare i consumi rispetto ai dati di targa 1. Raccolta Dati sui Consumi degli Asset Principali
2. Inserimento dei dati sull''Efficienza Energetica di ciascun
Asset come forniti dal Costruttore Pagina con il «Design Consumption» Utility Bill Source (per correlarlo al costo dell''energia che utilizza da (data) '. valido fino a (data) Default Load Factor (fattore di Carico) @ (Range 1 '' Low) - Range 1 High + Design Consumption Rate (at Default Load Factor)
- Range 2 Low / Range 2 High / Design Consumption Rate (@ Range 2) 10 Punti Per un determinato periodo di tempo si inserisce :
- Actual Consumption (Energia Effettivamente Consumata nel periodo)
- Actual Use (Periodo di Tempo considerato per l''Actual Consumption) '. e il sistema calcola automaticamente il Consumption Rate '. - Load Factor (il valore effettivo con cui si è utilizzato l''asset in quel periodo Template v5 October 12, 2012 11 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Cos''è il Continuous Commissioning Preliminary Data Collection (e.g. equipment nameplate information, set points, energy efficiency, operations limits) Continuously monitor and run equivalent functional asset tests Continuously record, analyze and interpret observations and functional test results Manually correct problems, change installation, replace, repair Report results. store and archive data Commission fixes Continuous Commissioning ' ongoing process for monitoring systems
and assets, diagnosing and resolving
issues, and making energy consumption
as efficient as possible while maintaining
or improving asset performance. ' includes all asset life-cycle operating
and maintenance aspects from physical
maintenance, to control strategies, to
prioritizing and implementing retrofits.

Benefits ' Optimize asset operations ' 20% energy reduction for monitored assets DOE Continuous Commissioning Guide Book Independent Study by Texas A&M Template v5 October 12, 2012 12 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Impianti Importanti Specifications Horsepower 700 Output 31,000 GPM Amps 115 Frame 8555P55 Manufacturer General Electric Model 5KVF85553600501 Phase Three RPM 514 Template v5 October 12, 2012 13 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Impianti Importanti Specifications Speed Constant Motor 2,000 HP Output 29,700 CFM Amps 243 Frame 5010 Manufacturer Westinghouse Model 1225RAS-JV Phase Three RPM 1,800 Volts 4,160 Template v5 October 12, 2012 14 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Impianti Importanti Specifications Speed Variable Drive Motor 100 HP Output 22,400 GPM Amps 154 Model MO #P3140353 Frame 509A+ Manufacturer US Electric Phase Three RPM 515 Volts 480 Template v5 October 12, 2012 15 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Saving Opportunities Process Air Blowers (2,000 HP) Main Raw Water
Pumps (700 HP)
Return Sludge Pumps (100 HP) Total Run Hours 3,552 3,552 3,552 Days of Data 148 148 148 High Cost per Hour $ 47.62 $ 17.97 $ 0.82 Low Cost per Hour $ 31.40 $ 11.67 $ 0.63 Cost per Hour Delta $ 16.22 $ 6.30 $ 0.19 Maximum Potential
Savings $ 43,210.08 $ 16,783.20 $ 506.16 Annualized Savings $142,087.20 $ 55,188.00 $ 1,664.40 Template v5 October 12, 2012 16 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com ' Infor EAM Web Services (SOA Integration)
' Integration allows for client configurable, scalable integration of data into Infor EAM Asset Sustainability ' Incoming data feed mapped to Infor EAM Assets/Positions WRA Case Study (cont''d)
Data Integration Template v5 October 12, 2012 17 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com The Value from Energy Monitoring Example of actionable alerts for operating cost-savings opportunities &
emission reductions ALERT!
Energy Cons
is Exceeding
Design Cons
$$
Template v5 October 12, 2012 18 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Il calcolo automatico della CO2 'Track carbon footprint
'Reporting
'Benchmark to improve Template v5 October 12, 2012 19 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Il valore del ''Energy Monitoring il ''Continuous Commissioning' Template v5 October 12, 2012 20 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Energy Monitoring con l''Alert Management From: InforEAM@dmgov.org To: Bill Miller Subject: (ASE Alert) KWH Spike on GAS Tracked Asset Notice:
The most recent KWH reading on Equipment: 35-PAB-3 [PROCESS AIR BLOWER #3, 35-
PAB-3] has exceeded 2 standard deviations of the mean hourly KWH for this unit's
peer equipment.

Last Reading:1,342.14
Avg for this Equipment:1060.370979
Avg for Peer Equipment:871.748302
Warning Level (2 Sigma) for this Equipment: 1253.7672008363033
Warning Level (3 Sigma) for peer Equipment: 1197.7073075641322

Please notify appropriate personnel for investigation.
Template v5 October 12, 2012 21 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Utilizzazione di strumenti mobili Template v5 October 12, 2012 22 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Firma di avvenuta consegna Utilizzazione di strumenti mobili Template v5 October 12, 2012 23 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Standard Alerts to Email, Mobile Device, more' ' Identificare opportunità per la riduzione dei costi e il risparmio di energia
' Determinare se le nuove iniziative sul tema energia stanno avendo successo ' Abilitare la misura e il monitoraggio delle performance energetiche
' Monitorare da vicino l''energia invece di aspettare le fatture delle utilities ' Abilitare il ''Continuous Commissioning' e l''analisi dei picchi di richiesta ' Verificare le informazioni ricevute dalle Utilities per individuare eventuali anomalie di fatturazione. Template v5 October 12, 2012 24 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com ESEMPIO DI REPORT DEI COSTI PER FARE LA VALUTAZIONE SU UN''EVENTUALE SOSTITUZIONE DELL''ASSET ANCHE IN BASE AI CONSUMI
Valutazione di sostituibilità di un Asset Template v5 October 12, 2012 25 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Le diverse ''Monitoring Strategies' Building Systems and Processes Assets Utility Bills Utility Meters Sub Meters Sensors A quale livello di monitoraggio stai lavorando oggi ' Template v5 October 12, 2012 26 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Energy Monitoring & Data Collection
Utility Bills, Meters, Sub-Meters, Sensors Objectives
- Reduce operating costs thru efficiency
- Improve ROA by extending asset life
- Optimal asset performance at least energy cost ' Receive monthly consumption data
' 30 days in the rears
' Great for creating a baseline
' Does not measure efficiency Facility Equip System 1 Equip System 2 Equip System 3 ' Utility meter enables immediate alerts to facility usage spikes costing the org $$ ' Facility monitoring pinpoints consumption anomalies for action ' Sub-meters measure individual system-level efficiency
' Pinpoint system or equip-level optys to reduce, save $$
' Power factor and other alerts of over-heating for improved ROA, lowering operating costs ' More' Utility Bills Template v5 October 12, 2012 27 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Energy Monitoring with Sub-Metering
Architecture Example with Echelon iLON SmartServer i.LON SmartServer FT-10 (Free Topology, Twisted Pair Network '' 78kbps) TCP/Wireless Circuit Breaker Panel Dedicated
Circuits
(Lighting, Outlets) PMU (Panel
Meter Unit)
Measures
energy on up
to 8 circuits
per PMU ' Shared
Circuits Temp, Hum,
CO2 & VOC
(Nose5) Temp
Sensor Temp, Hum
Sensor (Indoor) Lux
Sensor Temp/Hum Sensor
(Outdoor) WattNode/Shark
Any Sub-Meter Boiler/Motors/Chillers
Pant and Equipment Air
Handler Blade Rack Sub-
Meters Main Feed
(3-Phase) Template v5 October 12, 2012 28 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Energy Monitoring with Sub-Metering
Architecture Example with Echelon iLON SmartServer RJ-45 10/100 Base T
Ethernet Port
Power Mains
(90-240 VAC)
50/60 Hz LonWorks Devices:
'' Temp Sensors
'' Thermostats
'' VAV Controllers
'' LonPoints
'' Etc. Twisted Pair Network (TP/FT-10) ' RJ-11 Telephone
Line Port
(For i.Lon 100s with
optional 56k Modem) 2-Relay
Outputs
Meters:
'Electric
'Water
'Gas Built-in:
-HTML Web Server
-SOAP/XML Web Services API
-Scheduling
-Data logging
-Alarm management
-Real-time clock
-Astronomical clock
-GSM/GPRS/3G Modem Support
-Modbus TCP/RTU/ASCII
-M-Bus
-SNMP
-Power Line Repeating
-Security (HTTPS & SSL)
-FPM Module '' Optional -IP-852 Routing '' Optional - & more' 2-Digital
Inputs
DB-9
Console
2-Pulse Inputs RS-485
Serial
RS-232
Serial
+12V
<20mA
Service
Pin
LEDs for
Pulse, Inputs,
Outputs & Service
Reset
Switch
Template v5 October 12, 2012 29 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com 4 Ways to Populate Data to Infor
Automation, flat file transfer, manual entry, EDI Infor EAM Database Infor ION i.LON, or PI System, or other 1 Spreadsheet upload utility Hand-key data
to AS screens 3 RED = Automation of data from meters/submeters/sensors
BLUE = Automation of data via legacy system/BMS/other
ORANGE = Manual data entry
GREEN = EDI data directly from source/utility co. Email Alerts Anomalies Site-Level Data or Central Legacy System Data Utility bill data, EDI 810 4 Utility Company BMS,
Utility Bill Agg,
or other Web Service
Alerts 2 FTP CSV File XML CSV File FTP Template v5 October 12, 2012 30 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com 30 Green House Gas
Management & Reporting Template v5 October 12, 2012 31 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Sul tema Energia, Infor EAM dispone di due livelli : Adesso approfondiamo il livello«Sustainability & Environment» Global, Corporate Energy Inventory Demand Forecasting Business Insights Facility & Company Initiatives Performance Livello «Sustainability & Environment» Template v5 October 12, 2012 32 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com INFOR EAM per Asset Mgt, Energy, Sustainability Template v5 October 12, 2012 33 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Perché ' Headquarters Production Plants Retail LCA
Life Cycle Assessment Template v5 October 12, 2012 34 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Dove si vanno ad analizzare diversi dati '. 'Energy consumption
'Water consumption
'Wastewater production
'Raw materials consumption
'Waste production
'Air emissions
Emissione di Gas Serra (GHG) (CO2, N2O, Metano CH4)
'Hazardous materials production
'Mobility Template v5 October 12, 2012 35 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Cosa sta avvenendo Cosa sta avvenendo ' Le Aziende sono sempre più sensibili al tema Energia & Ambiente ' Il Fattore AMBIENTALE inizia ad essere affiancato ai Fattori FINANZIARI ' Le Aziende più grandi ''spingono' il fornitori più importanti ad essere a loro volta più efficienti in termini Ambientali (esempio di Grande Trasportatore) e a fornire i loro servizi con un rapporto ''Unità di Servizio' per ''Quantità di Inquinamento' e per ''Prezzo del Servizio' sempre più favorevole Quindi le Aziende devono porre (in prospettiva) la stessa attenzione al ''efficienza
ambientale così come a quella produttiva aziendale. Prezzo Impatto Ambientale Grande
Trasportatore
Azienda che compra un servizio di trasporto merci Template v5 October 12, 2012 36 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Importanza della comunicazione ' Le aziende vogliono migliorare gli aspetti di gestione Energetica ed Ambientale' e vogliono COMUNICARLO verso l''esterno perché questo
rappresenta un valore ' Iniziano ad esistere diversi ''protocol i' con cui individuare e calcolare l''impatto Energetico ed Ambientale. Questo per evitare che ognuno ''inventi la ruota' e costruisca model i che non
siano tra loro confrontabili. ' Ad esempio esiste il CDP Corporate Discolsure Project dove ci sono già molte Aziende Italiane (2011 - 167 Pagine con 27 Aziende per Pagina) Template v5 October 12, 2012 37 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Già molte aziende Italiane aderiscono Copyright © 2011 Infor. All rights reserved. 37 Template v5 October 12, 2012 38 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Quali possono essere gli ambiti ' Headquarters / Uffici Centrali Dove lavorano gli impiegati del ''Azienda e consumano materiali, energia, acqua, gas per il riscaldamento ' ecc. ' Produzione Con i vari Capannoni ove si volge l''attività produttiva, le varie utilities coinvolte e con i vari
Prodotti per ciascuno dei quali si può calcolare il carico di CO2 legato alla produzione (per
unità di prodotto) tramite quello che viene chiamato LCA (Life Cycle Assessment). ' Trasporto Per valutare l''impatto sul ''ambiente dei carburanti utilizzati per il trasporto ' Utilizzo del Prodotto
' Smaltimento Template v5 October 12, 2012 39 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Greenhouse Gas Protocol (Scopes 1,2 and 3) Template v5 October 12, 2012 40 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com 40 GHG Mgt & Reporting
Customer Case Studies Template v5 October 12, 2012 41 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Solution Output Examples Global visibility across all sites to enable organizations: ' Opportunities to Mitigate, Save on Operating Costs, and Protect Revenue
' Transparency into corporate-wide emissions, energy cost, water, and waste
' Reporting to CDP, GRI, CRC Energy Efficiency Scheme Template v5 October 12, 2012 42 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Sustainability Policy into Site-Level Actions 42 Collaborative Energy and Sustainability Project Repository Structured with Strategies, Actions, and Projects '' Quantitative and Behavioral Collaboration with Employees, Suppliers, Contractors Easy Project Creation, Tracking, and Measurement of any defined Metric Measure Investments, Metrics, and ROI Produce Reports on Project Performance Communicate Results to Customers, Executives, Shareholders, and Community Template v5 October 12, 2012 43 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Sustainability Performance Reporting CDP, GRI, CSR, more' 43 Transform Energy, GHG, Water, and Waste into measureable results
Standard, out-of-the-box metrics, including intensity metrics Template v5 October 12, 2012 44 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Robust Scope 1, 2, and 3 Emissions Mgt & Reporting Sustainability Performance Reporting CDP, GRI, CSR, more' Water, Waste Reporting and
Reduction Tracking Template v5 October 12, 2012 45 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Baseline comparison for mandatory reporting and comparative analysis Sustainability Performance Reporting CDP, GRI, CSR, more' Template v5 October 12, 2012 46 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Planning and Portfolio Management Long range planning through by forecasting performance. Track period over
period progress to reduction goals ' How much must we reduce to achieve stated goals and targets'
' Can I achieve financial return on reduction projects' Template v5 October 12, 2012 47 Copyright © 2012. Infor. All Rights Reserved. www.infor.com Audit-Grade Change Management 47 ' Pinpoint exactly what changed across the corporation causing changes in performance from a baseline year


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