Intelligent styring af energioptimerede laboratorier
Intelligent styring af laboratorier med processkabe (stinkskabe og LAF-bænke) kan reducere energiforbruget til ventilation af energioptimerede processskabe markant. En intelligent brugs- og aktivitetsovervågning kombineret med en central styring forventes at kunne reducere energiforbruget for et energieffektivt laboratorie med yderligere 30-35% uden forringelse af arbejdsmiljø og sikkerhed.
Projektet udvikler en intelligent styring af laboratorieventilationen baseret på overvågning af aktiviteter og brug af laboratorier og processkabe. Ventilationen tilpasses løbende til laboratoriets brug, primært ved reduktion af lufthastigheder i processkabene, og sikrer en væsentlig energibesparelse uden forringelse af sikkerheden.
PSO projekt nr. 346-051 ”Energieffektiv helhedsløsning til sikker laboratorieventilation” viser at energiforbruget i processkabe kan reduceres med op til 40%. En intelligent central samstyring, kan sikre en reduktion af energiforbruget med yderligere 30-35%. Samtidig introduceres let tilgængelig løbende dokumentation af arbejdsmiljø og sikkerhed til medarbejderne, overvågning af skabenes funktion, og mulighed for interaktion med styring via iPhone. Endelig udvikles en database til kapacitets overvågning og –planlægning til optimal drift af laboratorier.
I projektet udvikles og demonstreres et intelligent styringsystem, hvor det energieffektive laboratorie udbygges med:
- Overvågning i/af processkabe via sensor/kamera
- Overvågning af laboratorier via 3D kameraer
- Intelligent samstyring af ventilationen i skabe og laboratorier ud fra aktuel brug, der implementeres i CTS-styringen
- Tilhørende database/platform med nøgletal for arbejdsmiljø og –sikkerhed, samt teknisk funktion og brugsdata.
- Udvikling af betjenings-App til smartphones til løbende visning af arbejdsmiljø, fjernstyring af processkabe og planlægning af brug.
Til formålet er der udviklet et koncept for energi- og kapacitetsovervågning og –planlægning til optimal drift af laboratorier.
I projektet er der udviklet og demonstreret et intelligent overvågningssystem, hvor laboratorier forsynes med:
- Overvågning i/af stinkskabenes anvendelse via sensorer og 2D kamera
- Overvågning af laboratoriernes anvendelse via 3D kameraer
- Overvågning af driften af stinkskabe og laboratorier ud fra aktuel brug
- Tilhørende nøgletal for arbejdsmiljø og –sikkerhed, samt teknisk funktion og brugs-data.
Overvågningen visualiseres dels på en hjemmeside http://35.195.245.181/ouh/, der er målrettet den laboratorie- eller bygningsansvarlige, og dels på en mobilapplikation http://35.195.245.181/ouh/mobil , der er målrettet brugerne af stinkskabene. Det er nu muligt at følge brugsmønsteret og det tilhørende energiforbrug on-line samtidig med at det vises om stinkskabes drift har været sikkerhedsmæssigt forsvarlig.
Projektets resultater kan desuden anvendes til at udnytte eksisterende stinkskabs- og laboratoriekapacitet bedre, hvilket medvirker til et langt lavere energiforbrug, da tomgangstab i stor udstrækning kan undgås.
- Projektet anviser laboratorieventilation uden at gå på kompromis med arbejdsmiljøet samtidig med at elforbruget reduceres
Projektet anviser således en vej til optimal laboratorieventilation uden at gå på kompromis med arbejdsmiljøet samtidig med at energiforbruget reduceres.
Det forventes, at de løsninger og værktøjer der er udviklet i projektet, vil blive anvendt i forbindelse med de massive offentlige investeringer i hospitals- og universitetssektorerne, der sker i disse år.
Desuden vil løsningerne være interessante for laboratorier, i kemisk industri, i medicinalindustrien og i andre virksomheder, hvor der anvendes stinkskabe i større omfang.
På baggrund af projektets resultater er det estimeret, at energibesparelsespotentialet for intelligent styring er ca. 35% af el- og varmeforbruget for laboratorier, der allerede driftes energibevidst. Det svarer til ca. 15 GWhel og 33 GWhvarme. Energibesparelsen opnås blandt gennem at brugerne gøres opmærksom på, hvis et stinkskab står åbent uden det reelt er i brug. Desuden overvåges de enkelte stinkskabes brug, så skabe der ikke bruges eller bruges meget lidt identificeres og eventuelt kan tages helt ud af brug.
- Der er estimeret et energibesparelsespotentialet for intelligent styring på ca. 35% af el- og varmeforbruget for laboratorier, der allerede driftes energibevidst.
Projektet anviser en vej til optimal laboratorieventilation uden at gå på kompromis med arbejdsmiljøet samtidig med at energiforbruget reduceres.
Læring
Det er gennem besøgene konkluderet, at der er behov for intelligent styring på procesudsug for at spare energi. Den intelligente styring skal dog kunne overstyres af brugeren, således at det er brugerens behov der sættes som første prioritet.
Styringen bør som minimum indeholde automatisk lugeluk system. Dette kan aktiveres, når der ikke har været aktivitet i og omkring procesudsuget i et passende tidsrum.
En af de største barrierer er brugerne. Det er yderst vigtigt at brugerne tænkes ind i løsningerne og at de bliver omhyggeligt informeret om at sikkerheden ikke forringes af energitiltagene. Det er fra tidligere projekter dokumenteret at hastigheden i lugeåbningen kan reduceres fra 0,5 m/s til 0,35 m/s uden at brugernes sikkerhed reduceres.
Fra gennemgangen hos OUH og KB er det igen bekræftet, at personalet/brugerne ikke umiddelbart ønsker at reducere suget i stinkskabe og procesudsug. Når de kan høre/mærke at der er et kraftigt sug, så føler de sig sikre. Det er derfor nødvendigt at dokumentere at sikkerheden ikke reduceres, når lufthastigheden i lugen mindskes.
Det er derudover vigtigt at tænke på helheden/indretningen af laboratorierne ind. Derved kan lufthastigheden i lugeåbningen reduceres, når forstyrrelser mindskes fra døre, vinduer, gangveje, andre komponenter i lab, indblæsning, etc. Dette kan gøres endnu bedre i fremtiden hvis den menneskelige forstyrrelse kan negligeres gennem hensigtsmæssig indretning. Der vil derfor være mulighed for at reducere luftstrømmen yderligere samtidig med at sikkerheden bibeholdes.
Projektet er udviklet i et samarbejde mellem Teknologisk Institut, Labmodul, Odense Universitetshospital og Kræftens Bekæmpelse.
Projektet forløb i perioden fra april 2018 til marts 2020.
Key figures
Kategori
Deltagere
| Partner | Tilskud | Eget bidrag |
|---|---|---|
| Labmodul | ||
| Kræftens Bekæmpelse | ||
| Region Syddanmark | ||
| Bygningsstyrelsen |
