Энергоэффективность в офисе: как снизить реальное энергопотребление?

Мы много говорим о возможностях экономии энергии в ЦОД за счет продуманного размещения оборудования, оптимального кондиционирования и централизованного управления электропитанием. Сегодня речь пойдет о том, каким образом можно экономить энергию в офисе.

В отличие от центров обработки данных электроэнергия в офисах нужна не только технике, но и людям. Поэтому получить здесь коэффициент PUE на уровне 1,5–2, как в современных ЦОД, не получится. Людям нужно отопление, освещение, кондиционирование, они пользуются микроволновыми печами, ездят на лифтах и постоянно включают кофеварку. На само ИТ-оборудование приходится лишь 10–20 % энергопотребления, а все остальное берет техника, необходимая человеку.

Это часто создает проблемы, так как во многих городах РФ энергии производится меньше, чем потребляется. По данным СО ЕЭС, в 2017 году такая ситуация складывалась в 49 регионах РФ, несмотря на ввод в эксплуатацию более 25 гВт мощностей за последние 5 лет. Крупные офисные центры в Москве и других мегаполисах часто не могут обеспечить большой запас мощности для каждого арендатора. Поэтому оптимизация энергопотребления остается не только способом экономить, но также конкурентным преимуществом, методом адаптации к современным условиям.

Не нужно греть (и охлаждать) пустой офис

По статистике, самым затратным является кондиционирование помещения. Зимой офисы требуют нагрева, а летом — охлаждения. Поэтому на кондиционеры и отопительные приборы приходится более половины всех энергозатрат. Однако прочая техника и освещение также вносят немалый вклад в ежемесячную смету расходов, которую при желании можно уменьшить на десятки процентов.

Кондиционеры и отопительные приборы могут работать постоянно, но это не имеет никакого смысла, если в офисе никого нет, например ночью или на выходных. Используя программируемые термостаты можно настроить включение и выключение климатической техники по расписанию, чтобы к приходу персонала на работу в офисе была подходящая температура, но при этом отсутствовали лишние затраты в то время, когда людей просто нет на рабочих местах.

Контроль окон помогает экономить

Большие окна, характерные для современных офисов, являются основными причинами энергопотерь. Зимой через них уходит тепло, а летом — нагревается воздух, который затем приходится охлаждать. Поэтому если энергоэффективность является приоритетом, с окнами нужно что-то делать. Наиболее эффективные варианты подразумевают:

• Использование специальных пленок и стекол, удерживающих тепло (для северных регионов) и не позволяющих солнцу излишне нагреть воздух (в южных регионах).
• Установку рольставней и жалюзи с автоматическим приводом. Можно запрограммировать закрывание и открывание окон согласно таймеру, а также в зависимости от температуры воздуха в офисе и на улице.

Можно использовать зимой энергию от ИТ-оборудования

ПК и серверы, установленные прямо в рабочей зоне, не только создают много шума, но также нагревают воздух. Энергопотребление современного компьютера составляет порядка 100–200 Вт, и если в офисе работает даже всего 20 человек, их техника создает нагрев, эквивалентный масляному радиатору на 2 кВт.

Поскольку сегодня все чаще используется виртуализация рабочих мест, можно разместить все нагрузки в серверном помещении, а пользователям предоставить доступ через энергоэкономичные тонкие клиенты. Кроме повышения комфорта в офисе летом такой ход позволяет получить дополнительный обогрев зимой. Для этого нужно продумать систему вентиляции и рекуперации (передачи тепла), чтобы воздух, выходящий из серверной, нагревал офисное помещение.

Умное освещение

Затраты на освещение стали намного ниже с появлением светодиодных ламп. Интеллектуальное управление светом позволяет дополнительно сократить расходы.

Модуль управления светом с датчиком движения

Например, выключатели с датчиками движения и освещенности позволяют включать свет только в тех случаях, когда в помещениях находятся люди, а уличного света из окон недостаточно для комфортной работы. Более того, современные лампы DALI поддерживают возможность интеллектуального диммирования. На основе показаний датчиков система управления включает светильники с той мощностью, которая необходима для получения оптимального уровня освещения. При таком подходе в ясную солнечную погоду в офисе вообще не будет затрат на искусственный свет, а ближе к вечеру лампы начнут светить все ярче.

Кондиционирование электроэнергии

Скачки напряжения и прочие помехи — обычное явление для наших электросетей. Для того чтобы защитить от них чувствительную технику, используются активные фильтры. Источники бесперебойного питания (ИБП) обеспечивают работу критически важного оборудования при отключении электропитания.

Блок кондиционирования электроэнергии Delta PCS

Еще большего эффекта позволяют добиться установки кондиционирования электроэнергии. Например, системы Delta PCS (Power Conditioning System) используют аккумуляторы для того, чтобы компенсировать пики энергопотребления, не создавая дополнительную нагрузку на центральную электросеть. Кроме этого они помогают бороться с проблемой реактивной мощности. Из-за неравномерного распределения нагрузки в электросетях (включился лифт, кто-то в офисе варит себе кофе, уборщица работает пылесосом) часть мощности становится реактивной, в результате чего происходит нагрев проводников и оборудования. Уровень потерь в этом случае может составлять от нескольких единиц до 50 % от полезной мощности. Показатель реактивной мощности серьезно возрастает при увеличении количества электронных устройств, использующихся в здании. В этом случае решения класса PCS позволяют снизить уровень реактивной мощности и значительно сократить энергопотребление.

Комплексное управление электропитанием

Максимальной экономии энергии можно добиться при использовании комплексной системы мониторинга и управления энергопотреблением. Например, решения Delta enteliWEB позволяют управлять через веб-интерфейс инженерными системами здания или офиса. Вы можете подключить к системе управления кондиционеры, нагреватели, лампы и светильники, а также бытовую технику — вообще любые приборы со стандартными интерфейсами. После этого вы сможете контролировать энергопотребление всей сети, определять источники нагрузки и управлять приводами и реле, чтобы обеспечить одновременно максимальный комфорт и энергоэкономию. Как раз такое решение было представлено на выставке COMPUTEX 2019. «Зеленый» кинотеатр (ссылка на прошлый пост) самостоятельно определяет наличие и количество зрителей в зале, а также управляет освещением и приводами штор на окнах, меняя освещение перед показом, во время сеанса и после его завершения.

Система управления Delta enteliWEB

Когда нужно больше энергии

Часто электросети просто не могут предоставить компании дополнительную мощность либо ее стоимость оказывается очень высокой. Практика показывает, что для обеспечения пиковой нагрузки можно использовать дополнительные аккумуляторы и источники бесперебойного питания. Запасенной энергии будет достаточно для непродолжительного роста нагрузки. Например, показанные на COMPUTEX 2019 аккумуляторные системы Battery Energy Storage разрабатывались именно для решения подобных задач.

Новые инверторы Delta PV

Впрочем, никто не отменяет «зеленой» энергии, которую можно получить от солнца и ветра. Современные высокоэффективные солнечные панели могут служить источником нескольких дополнительных киловатт, а инвертор Delta PV inverter M70A позволяет использовать получаемую от солнца энергию, при этом уровень КПД составляет 98,7%. В дополнение к этому инвертор интегрируется с облачными системами мониторинга генерации электричества.

Источник: habr.com