Zentrum für Energieeffizienz und EMV

Transkript

1 Zentrum für Energieeffizienz und EMV Institut Informations- und Kommunikationstechnologien 18. September 2011 Mitglied der FHO Fachhochschule Ostschweiz Seite 1

2 Einleitung: Institutsaufgabe FUNKTION Lehre Praxis Netzwerk Erfahrungen und Fälle aus der Praxis Kompetenz im Projekt Management Kompetenz in der Prozessbegleitung Praxisprojekte Suche nach innovativen Lösungen Gastreferenten aus Wirtschaft und Wissenschaft Projektarbeiten Gruppendiplomarbeiten Einzeldiplomarbeiten Diplomarbeiten Impulse aus der Wissenschaft Das Institut bildet die Schnittstelle zwischen Lehre und Praxis Seite 2

3 Laboreinheiten Gerätelabor Leuchtenlabor Basis für: Effizienzmessungen, Normeneinhaltung Effizienzverbesserungen Beratungen und Expertisen Kurse, Weiterbildungsveranstaltungen, Informationstage Testreihen und Publikationen Motorenprüfstand EMV Labor Mitgliedschaft in verschiedenen Netzwerken Seite 3

4 Zweck der Labore Als neutrale Stelle prüfen wir elektrische Energieverbraucher auf Energieeffizienz und die Einhaltung von Normen Publikation Gerätelieferung Testprozedur S.A.L.T. ist ein Joint Venture zwischen der HTW Chur und der Schweizerischen Agentur für Energieeffizienz Zürich (S.A.F.E.). Verbesserungsvorschläge zurückliefern Rückschub der Testgeräte Hersteller und Vertreiber Seite 4

5 Leuchtenlabor: Normmessraum Messgrössen Beleuchtungsstärke auf einer definierten Fläche (100 Messpunkte) Aufstartzeit der eingesetzten Lampen Elektrische Leistung im Betrieb Elektrische Leistung im Aus-Zustand Beleuchtung, Blendung, Lichtverteilung, Farbwiedergabeindex und Farbspektrum grafische Auswertung der Lichtverteilung auf der Fläche Seite 5

6 Leuchtenlabor: Goniometer geeignet für Leuchtmittel bis zu einer Grösse / Durchmesser von 160 mm laserunterstützte Positionierung Messgrössen : wie im Messraum, zusätzlich: Lichtverteilkurve Lichtstrom Vergleichsmessung bei Inbetriebnahme Lichtstrom Metas: 806 lm bei 12.8 Watt Lichtstrom HTW: 824 lm bei 12.7 Watt Abweichung Lichtstrom: +2.2% Seite 6

7 Leuchten Labor: Standard Messung Messgrössen Verteilung der Beleuchtungsstärke im Musterraum, mittlere Beleuchtungsstärke Elektrische Leistungen (Betrieb, Standby) und Leistungsfaktor Farbtemperatur und Farbwiedergabe-Index Absoluter und spezifischer Energiebedarf bevorzugte Leuchtenanwendung Betriebsgeräteigenschaften lichttechnische Merkmale Anforderungen Topten (neu per März 2012): Energieeffizienz: Spots max. 8 kwh/jahr/100lx Tischpendelleuchten max. 8 kwh/jahr/100lx Pendelleuchten max. 32 kwh/jahr/100lx Standby-Leistung max. 0.5 Watt; Wohnleuchten mit integriertem Dimmer oder Sensor max. 1.0 Watt Für LED-Leuchten: Farbwiedergabe-Index Ra min. 80 Farbtemperatur max Kelvin Schreibtischleuchten sind bis 6500 Kelvin zugelassen Seite 7

8 Leuchten Labor: Beratung, Expertise Überprüfung der elektrischen Eigenschaften des Betriebsgerätes Analyse bei Unregelmässigkeiten, Normabweichungen Dokumentation der Unregelmässigkeiten, Normabweichungen Lösungsvorschläge ausarbeiten Nachprüfungen durchführen Beispiel: Netzverschmutzung durch Betriebsgerät Seite 8

9 Bachelorarbeiten 2012 Die Induktionslampen verfügen über Eigenschaften, die den Sehkomfort erhöhen, Energie sparen und eine Lebensdauer von bis zu Betriebsstunden aufweisen. Was ist da dran? Energieverbrauch der HTW oder anderer Betriebe, aufgeschlüsselt nach Licht, HLK, Server und speziell die Gewinnung mit dem Windfan Smart Metering für Haushalte, zeitnahe Information des aktuellen Energieverbrauches, Vergleich mit Vorgängerdaten Seite 9

10 LED oder Induktion Wohnbereich eher Nein, wenige ästhetische Lampen auf dem Markt EMV Grenzwerte Vergleichswerte Osram CL A 80 (M2) 12W Induktion 15W Werte gemessen Werte gemessen Leistung [W] Power Faktor Lichtstrom [lm] Farbtemperatur [K] Farbwiedergabe Lebensdauer 1 [t] h h EMV: Leitungsgebunden 150k Hz 30MHz EMV: Feldgebunden 30MHz 1GHz Industrie Wohnbereich Seite 10

11 LED oder Induktion Strassenbeleuchtung Induktion keine wirkliche Alternative zu der LED hohe EMV-Werte Wirtschaftlichkeit etwa gleich Tiefere Lichtausbeute / Watt Erscheinungsbild Einsatzbereich In historischen Leuchten ev. Tunnelbeleuchtungen EN (Wohnbereich) LED EMV: Leitungsgebunden Vergleichswerte NHDL Induktion Werte gemessen Werte gemessen Leistung [W] Power Faktor Mittlere Beleuchtungsstärke [lux] Farbtemperatur [K] Farbwiedergabe Blendung [cd/m2] Lebensdauer 1 [t] h h Ledgine gross halber Lichtstrom Induktion Werte gemessen Werte gemessen Leistung [W] Power Faktor Mittlere Beleuchtungsstärke [lux] Farbtemperatur [K] Farbwiedergabe Blendung [cd/m2] Lebensdauer 1 [t] h h Induktion EN (Industrie) Seite 11

12 Effizienzprojekt: Kochmethoden Auftragsdefinition, Ziele festlegen Aufbereiten der Resultate Bericht, Publikation, Effizienztipps Messung, Rohdaten, Genusstest Messprotokoll Datum: Name(n): Toni Kochgut: Kartoffeln 503g Kochmethode: Dampfkochtopf auf Gussplatte Gerät (Marke, Model Rommelsbacher Kochgeschirr: Duromatic Supreme Kuhn R 1356g Deckel: 570g Siebeinsatz 117g Menge Wasser ml 275g Ablauf KochvorgangZeit Wh Start 00: Ring sichtbar 06: welche Stufe( Ende 14: Seite 12

13 Effizienzprojekt: Set-Top-Boxen, Auftrag Kassensturz Auftragsdefinition, Ziele festlegen Dieses Messprojekt soll Informationen zum Stromverbrauch von Set-Top-Boxen der wichtigen digital TV Anbieter liefern. Um absolut zuverlässige Resultate zu erhalten, wurden die Messungen durch das Test-Institut VDE zusammen mit der HTW Chur durchgeführt. Im Vordergrund stehen Leistungswerte für die Betriebszustände «On» und «Standby» Startup Zeiten (Bild wieder verfügbar) aus den Energiesparmodus Überprüfung, ob die Modelle dem freiwilligen Code of Conduct zur Energieeffizienz von Set-Top- Boxen und den schweizerischen Effizienzvorschriften genügen (Energieverordnung) ermitteln von Jahresverbrauchswerten für «On» und «Standby» Modus Hochrechnungen über die vorhandenen Abonnenten, soweit die Abonnentenzahlen bekannt sind Ermittlung von Sparpotenzialen durch a) Verzicht auf externe Set-Top-Boxen, Einsatz von CI Modulen (Common Interfaces) b) Verwendung von effizienteren Set-Top-Box Modellen Seite 13

14 Effizienzprojekt: Set-Top-Boxen, Messdaten Verbrauchswerte der Set-Top-Boxen DSL Modem TEC: Typischer Jahresverbrauch in kwh pro Jahr der Set-Top-Boxe gemäss CoC Startzeiten aus Energiesparmodus Seite 14

15 Effizienzprojekt: Set-Top-Boxen Vergleich: Standby (Leerlauf) zu Nutzung Und beim Fahrzeug? Set-Top-Box: Stromkosten in 5 Jahren (CHF) Netz «Aus» kein Standby Verbrauch! Komfortverlust (Startup Zeit) muss akzeptiert werden Abstellen des Fahrzeuges ist doch selbstverständlich, auch wenn wir am Morgen in ein ausgekühltes Fahrzeug steigen müssen und wir nicht direkt die volle Leistung abrufen dürfen (Komfortverlust). Seite 15

16 Effizienzprojekt: Folgerungen Leerlauf Einsparpotential Wird von 1 Million Set-Top-Boxen von Swisscom, Cablecom und Sunrise ausgegangen, so verursachen diese Leerlaufverluste jährlich 100 Millionen kwh Stromverbrauch mit Kosten von 20 Millionen Franken (bei 20 Rappen/kWh). Diese elektrische Leistung entspricht dem Verbrauch von 25'000 Haushalten (à 4'000 kwh/jahr). (Präzis: gemäss SF10vor10 vom hatte 2011 UPC Cablecom 570'000 und Swisscom 608'000 Digital-TV Kunden). Mit TVs mit integrierten Receivern (und nötigenfalls CI+Cards) oder mit effizienten Set-Top-Boxen (beispielsweise mit Quickline-Modell) könnten diese 100 Millionen kwh weitgehend eingespart werden. Zulassungseinschränkung Schweiz Gemäss Code of Conduct sind bis die Grenzwerte des Tier 1 zulässig, ab 2013 müssen die strengeren Grenzwerte des Tier 2 erfüllt sein. Seite 16

17 EMV Labor: Messungen Ab dem 1.Jan muss jedes elektrische und elektronische Gerät, welches innerhalb der EU in Verkehr gebracht, oder in Betrieb genommen wird, als Bestandteil der CE-Zulassung auch die EMV-Richtlinie erfüllen. Nach Definition bedeutet das die......"fähigkeit einer elektrischen Einrichtung, in Ihrer elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend zu funktionieren, ohne diese Umgebung, zu der auch andere Einrichtungen gehören, unzulässig zu beeinflussen Was wird gemessen bzw. geprüft: Störaussendung (Emission), leitungsgebunden von 9kHz bis 30MHz u. abgestrahlt von 30 bis 1000MHz. Störfestigkeit (Immunität), ESD, Burst, Surge, HF, leitungsgebunden und im Feld von 80MHz bis 3GHz. Seite 17

18 EMV Labor: Kunden Wir können unseren Kunden kurzfristig Messtermine anbieten. Unsere Flexibilität bei den entwicklungsbegleitenden Prüfungen ( schnell schauen wo wir stehen ) und die Beratung bis zur Messung am Endprodukt werden von unseren Kunden sehr geschätzt. Das EMV-Labor wird hauptsächlich von der lokalen Industrie und den KMU benutzt. Der Ausbau der Infrastruktur für die Messung von Frequenzen bis 3 GHz wird vom Kundenkreis sehr begrüsst. Es können nun wieder sämtliche EMV- Messungen gemäss den aktuellen Normanforderungen durchgeführt werden. Sponsoren Medien Kunden Seite 18

19 Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit. 19. September 2012 Mitglied der FHO Fachhochschule Ostschweiz Seite 19