Komputerowe systemy zarządzania energią w budynkach Wykład 7

Wprowadzenie Komputerowe systemy nadzoru powstały jako konsekwencja rozwoju techniki mikroprocesorowej. Powszechne stosowanie regulatorów mikroprocesorowych umożliwiło nie tylko zwiększenie możliwości sterowania lokalnego ale również cyfrowe przesyłanie informacji pomiędzy sterownikiem a komputerem dla potrzeb sterowania nadrzędnego i monitoringu.

Wprowadzenie Komputerowe systemy zarządzania instalacjami uzbrojenia technicznego budynków należą do najbardziej dynamicznie rozwijających się działów techniki budynkowej. Przyczyna zainteresowania tymi systemami tkwi w dużych możliwościach obniżania kosztów eksploatacyjnych budynków. Wg publikowanych danych systemy te zastosowane w dużych budynkach biurowych obniżają koszty zaopatrzeniawenergię imedia średnio wciągu roku w zakresie od 10 do 50%

Wprowadzenie c.d. Pierwsze komputerowe systemy zarządzające ogrzewaniem i klimatyzacją w wysokich budynkach wykonano w USA już w latach 60-tych (wieżowce WTC). Jednak na dużą skalę zaczęto stosować systemy tego typu na przełomie lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych. Pierwszym w świecie budynkiem opisywanym w publikacjach jako inteligentny jest wybudowany 1983 roku The City Place Building w Hatford USA

Etapy rozwoju systemów budynkowych: Systemy budynkowe rozwijały się w następujących etapach: zastosowanie do automatyzacji budynków regulatorów (sterowników) cyfrowych, systemy automatyki budynkowej BAS Building Automation System, systemy zarządzające infrastrukturą techniczną budynków BMS (BEMS), Building Management System, zintegrowane systemy zarządzające infrastrukturą techniczną budynków IBMS - systemy zintegrowane są nazywane także inteligentnymi budynkami IB Intelligent Building.

Definicja systemu BMS BMS jest to komputerowy interfejs użytkownika, który w przyjazny, graficzny sposób pozwala centralnie zarządzać i automatycznie nadzorować instalacje techniczne oraz bezpieczeństwa w budynku lub kompleksie budynków, zapewniając komfort, bezpieczeństwo oraz minimalizowanie kosztów eksploatacji.

Definicje systemów IB Precyzując pojęcie inteligentnego budynku można posłużyć się definicjami uznanych autorów czy instytucji jak EIBG (ang. European Intelligent Building Group). Z publikowanych definicji wynika, że głównym zadaniem komputerowych systemów IB jest efektywne zarządzanie budynkiem i optymalizacja jego eksploatacji. Instalowane w budynku systemy tworzą warunki dla optymalizacji jego podstawowych elementów tj. struktury, parametrów technologicznych, eksploatacji oraz wspierają personel zarządzający w realizacji przyjętych zadań związanych z kosztami, jakością, niezawodnością i bezpieczeństwem zaopatrzenia w energię.

Definicje systemów IB Interpretując te definicje trzeba zwrócić uwagę na trzy bardzo konkretne właściwości, którymi powinny charakteryzować się budynki, aby można było im nadać miano inteligentnych : - integracja systemów teletechnicznych w budynku, - centralny system sterowania i monitoringu, -wykorzystanie okablowania strukturalnego budynku jako nośnika sygnałów sterujących instalacjami w budynku.

Instalacje infrastruktury technicznej w nowoczesnym budynku biurowym zarządzane przez IBMS

Zarządzanie budynkiem - systemy niezależne Automatyka instalacji Oświetlenie Kontrola dostępu System antywłamaniowy Wykrywanie pożaru Obsługa techniczna CHILERPLANT CHILERPLANT

Integracja systemów... HVAC Sterowanie oświetleniem Kontrola dostępu Wykrywanie włamania Wykrywanie pożaru Telewizja dozorowa Zarządzanie zużyciem energii Nadzór instalacji techn. CHILLERPLANTAutomatyka...wspólna magistrala (sieć) komunikacyjna oraz jeden standard wymiany informacji np.

Zalety integracji na przykładzie algorytmu działania wykonywanego podczas alarmu pożarowego. -4 minutowe opóźnienie alarmu ogólnego, -zatrzymanie instalacji klimatyzacyjnych i zamknięcie klap dymowych w kanałach wentylacyjnych danej strefy zagrożenia (sterowanie wentylacją, klimatyzacją), -oddymianie w strefie zagrożenia oraz przygotowanie dróg ewakuacji - klatki schodowe (instalacja wentylacyjna oddymiająca) -zwolnienie dróg ewakuacji ludzi (instalacja kontroli dostępu) -sprowadzenie wind na poziom parteru (sterowanie windami) -poinformowanie ludzi (system nagłośnienia), -wizualizacja elementów systemu na tablicy synoptycznej.

Centralny system zarządzania podział funkcjonalny obsługi. Instalacje techniczne System wykrywania pożaru Ochrona, Systemy bezpieczeństwa. CHILLERPLANT

Integrowane instalacje i systemy Integracja systemów powinna obejmować następujące instalacje i systemy: - automatyka wentylacji i klimatyzacji, - automatyka instalacji grzewczych, -instalacje indywidualnego sterowania i nadzoru parametrami otoczenia w pomieszczeniach tzw. IRC (ang. Individual Room Control), - instalacje elektro-energetyczne, -sterowanie oświetleniem, - system wykrywania i sygnalizacji pożaru, - system oddymiania, - sterowanie windami, - system kontroli dostępu, - system sygnalizacji włamania i napadu, - system telewizji dozorowej, - system informatyczny.

Zakres działania BMS STEROWANIE I MONITORING ZUŻYCIA ENERGII BEMS WODA ZARZĄDZANIE ENERGIĄ AUTOMATYKA INSTALACJI TECHN. AUTOMATYKA HVAC BAS SZTUCZNE OŚWIETLENIE BMS KONTROLA DOSTĘPU IB OBSŁUGA TECHNICZNA WYKRYWANIE POŻARU OCHRONA ANTYWŁAMA -NIOWA

Pożądane cechy BMS Do podstawowych cech jakie powinny posiadać systemy BMS należą: otwartość systemu, niezawodne medium komunikacyjne, przyjazna w obsłudze stacja dyspozytorska.

Struktura (hierarchiczna)systemów BMS (BEMS) Poziom zarządzania Poziom sterowników systemowych DDC DDC DDC DDC DDC DDC Poziom sterowników obiektowych Lx LC Poziom aparatury polowej LE H T

Poziom zarządzania Poziom zarządzania z serwerem, stanowiskami pomocniczymi i urządzeniami peryferyjnymi. Na poziomie tym istnieje pełny dostęp do wszystkich informacji zbieranych przez system. Tu dokonywana jest archiwizacja danych pomiarowych, ich obróbka i analiza. Koordynowane są wszystkie zadania i inicjowane działania dotyczące funkcjonowania urządzeń uzbrojenia technicznego budynku. Z poziomu zarządzania poprzez sieć konfigurowany jest system. Dla tego poziomu zalecany jest standard komunikacyjny Ethernet.

Poziom sterowników systemowych. Na poziomie tym odbywa się sterowanie zbieraniem i przepływem informacji. Tu koncentrują się wszystkie magistrale sieciowe i przygotowywane są dane dla sterowania nadrzędnego. Ze względu na dużą gęstość przesyłanych informacji zaleca się stosowanie standardów komunikacyjnych typu BACnet.

Poziom sterowników obiektowych Poziom sterowników obiektowych z regulatorami i sterownikami wykonującymi funkcje regulacji i sterowania autonomicznego, pośredniczące w zbieraniu informacji o parametrach pracy i stanie systemów uzbrojenia technicznego oraz w sterowaniu nadrzędnym. Na tym poziomie przekazywana jest relatywnie mała ilość informacji. Zalecanymi standardami komunikacyjnymi dla poziomu pola są LON oraz EIB.

Wymagania stawiane BMS inter -operacyjność najnowsze technologie integracja systemów przyjazne oprogramow. otwartość i skalowalność niezawodność pracy KOMPUTEROWY SYSTEM ZARZĄDZANIA zarządzanie informacją opomiarowanie zużycia algorytmy DDC utrzymanie komfortu procedury optymalizacji generowanie oszczędności

Wymagania stawiane BMS Uzyskanie maksymalnych efektów wynikających z zastosowania systemu IB, to jest możliwie najbardziej komfortowych i bezpiecznych warunków pracy użytkowników budynku oraz minimalizacja kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych wymaga, już na etapie projektowania systemów, zastosowania odpowiednich rozwiązań technologicznych. Zasadniczy wpływ na efektywność tych rozwiązań mają interoperacyjność stosowanych urządzeń oraz stopień integracji - otwartość zastosowanych systemów komputerowych.

Interoperacyjność Interoperacyjność jest to zdolność techniczna urządzeń pochodzących od różnych producentów do wzajemnie zamiennego zastosowania w danym systemie BMS na poziomie wspólnego przetwarzania danych i wzajemnej komunikacji z zachowaniem tych samych cech funkcjonalnych.

Otwartość systemów BMS System otwarty jest to taki system, w którym wszystkie elementy systemu komunikują się wykorzystując standardowy protokół komunikacyjny. Protokół komunikacyjny jest to zbiór zasad wymiany danych w sieci komputerowej. Zasady te są spisywane w postaci specyfikacji określającej wszystko co jest wymagane do zgodności ze standardem, począwszy od rodzaju medium komunikacyjnego (np. typu kabla) aż do sposobu sformułowania każdego polecenia czy żądania.

Protokół otwarty W automatyce budynkowej jest stosowanych wiele konkurujących między sobą standardów komunikacyjnych nazywanych protokołami otwartymi. Należą do nich: LonWorks, BACnet, EIB, Modbus, Profibus, M-bus. W ostatnich latach daje się zauważyć tendencję do wyróżniania trzech standardów wybieranych przez czołowych producentów urządzeń automatyki budynków: BACnet stosowany na poziomie systemowym zarządzania (sterowniki sieciowe i sieci komputerowe), LonWorks i EIB stosowane na poziomie kontroli i sterowania technologią (sterowniki i aparatura polowa).

Struktura systemów otwartych Zastosowanie systemów w pełni otwartych upraszcza strukturę do dwu poziomów: poziomu zarządzania, poziomu automatyzacji z urządzeniami zarządzającymi przepływem informacji (np. routery, wzmacniacze), sterownikami oraz aparaturą polową.

Struktura otwartego systemu BMS (BEMS) Poziom zarządzania internet Wzmacniacz DDC licznik en.elek. LE DDC DDC licznik gazu licznik ciepła Poziom komunikacji i sterowników obiektowych LC LG LC DDC licznik ciepła Router

Zalecane budynkowe standardy komunikacyjne LonWorks: technologia wprowadzona na rynek przez firmę ECHELON CORPORATION, jest systemem otwartym, umożliwiającym współpracę urządzeń różnych typów iproducentów, ponadto jest systemem o rozproszonej inteligencji, tzn. takim, w którym sterowanie może być zdecentralizowane.

LonWorks rozproszona inteligencja Oznacza to, że każdy z elementów jest niezależnym urządzeniem, które ma możliwość komunikacji iwspółpracy zinnymi urządzeniami. Jest to elastyczność, która pozwala rozpoczynać budowę sieci od dwóch elementów, akończyć na trzydziestu dwóch tysiącach. Konieczność rozpraszania inteligencji w systemach kontroli i sterowania wynika z rosnącej liczby jednocześnie wykonywanych zadań iwyeliminowania wpływu awarii jednego zelementów systemu na pracę pozostałych elementów lub uniknięcia zablokowania niektórych funkcji całego systemu. Zniszczenie dowolnego elementu nie powoduje zatrzymania pracy systemu asąsiednie elementy mogą przejąć niektóre jego funkcje.

Topologia sieci LonWorks Bardzo elastyczna topologia sieci dopuszcza stosowanie zarówno struktury magistralowej, gwiazdy, pierścienia, a nawet dowolne połączenie tych układów (rys.3). System LonWorks ma również przewagę wszędzie tam gdzie nie ma możliwości położenia nowej sieci. Swoboda w wyborze medium komunikacyjnego stała się hasłem reklamowym firmy ECHELON głoszącym, że do budowy systemu kontroli i sterowania w budynku w technologii LonWorks można wykorzystać istniejącą instalację elektryczną obniżając w ten sposób koszt okablowania systemowego.

Topologia sieci LonWorks Topologia magistrali Topologia dowolna

Technologia LonWorks Technologia LonWorks obejmuje cztery podstawowe płaszczyzny: protokół komunikacyjny LonTalk, mikroprocesor tzw. Neuron-Chip, urządzenia sprzęgające i sterujące, sieciowy system operacyjny LNS (ang. LonWorks Network Services).

Technologia LonWorks Podstawowym elementem sieci jest Neuron-Chip. Neuron poprzez system operacyjny operuje pomiędzy wejściami/wyjściami a siecią. Połączenie neuronu z medium komunikacyjnym (skrętka, linia energetyczna) zapewnione jest poprzez urządzenie zwane transceiverem (nadajnik/odbiornik). Każda jednostka zawierająca neuron, transceiver i urządzenia wejście/wyjście nazywana jest węzłem (nodem) rys.5. W przypadku sieci złożonej z wielu mediów komunikacyjnych konieczne jest zastosowanie urządzenia sprzęgającego te media. Służy do tego urządzenie zwane routerem. Router musi zawierać dwa transceivery umożliwiające współpracę z konkretnymi mediami.

Struktura węzła sieci LonWorks Sieć LonWorks Transceiver Neuron-Chip We/wy zewnętrznej elektroniki Proces

Technologia LonWorks media komunikacyjne Jako medium można wykorzystać: parę skręcaną popularnie zwaną skrętką, linie energetyczne niskiego i średniego napięcia, transmisję radiową za pośrednictwem radiomodemu, kabel koncentryczny, kabel światłowodowy, łącze transmisji w podczerwieni, łącze transmisji ultradźwiękowej.

Struktura sieci LonWorks Węzeł Węzeł Węzeł Węzeł Interfejs Wzmacniacz Router Wzmacniacz Segment Segment Segment Kanał Kanał

Protokół transmisji LonTalk Protokół LonTalk jest zalecany przez Elektronics Industry Association jako standard do automatyzacji budynków. Jest on także częścią standardu automatyki budynków BACnet. Obecnie protokół komunikacyjny dostępny jest jedynie w jednej formie - wbudowany w procesor Neuron-Chip. Wbudowanie protokołu LonTalk do procesora neuronu znacznie upraszcza programowanie urządzeń zawierających neurony i skraca czas jego przygotowania.

Neuron-Chip Neuron-Chip zawiera trzy wbudowane współpracujące ze sobą procesory. Dwa z nich skonfigurowane są do obsługi protokołu a trzeci zawiera aplikację użytkownika. Pierwszy procesor tzw. MAC (ang. Media Access Control) steruje dostępem do medium komunikacyjnego. Obsługuje transceiver i jest odpowiedzialny za kontrolę kolizji. Drugi procesor nazywany sieciowym zajmuje się obsługą zmiennych sieciowych, adresowaniem, kontrolą przepływu informacji, badaniem zgodności danych, diagnostyką, timerami, kontrolą działania funkcji sieciowych i logiką połączeń.

Neuron-Chip Trzeci procesor - aplikacyjny, zawiera aplikację użytkownika. Jak więc widać neuron stanowi zarówno procesor komunikacyjny jak i aplikacyjny. Aplikacja użytkownika tworzona jest w rozbudowanej wersji języka ANSI C - tzw. NEURON C. Na rynku dostępne są neurony dwóch producentów: Toshiba i Motorola.

Neuron-Chip Każde urządzenie LonWorks zawiera neuron z wbudowanym identycznym w każdym przypadku protokołem komunikacyjnym LonTalk. Zapewnia to, że niezależnie od producenta sterownika lub urządzenia sieciowego możliwa jest współpraca urządzeń. Pozwala to wyeliminować problem niepełnej kompatybilności i sprawia, że jest to w pełni otwarty system.

Router W skład routera wchodzą dwa węzły zawierające po jednym neuronie i jednym bloku nadawczo-odbiorczym. Przykładowy router łączący dwa kanały różnego typu pokazano na rys. Węzły Kanał typu TP/FT - 10 Kanał typu TP/XF- 1250 W Router W

Router Routery spełniają dwie funkcje: Służą do transformacji sygnałów pomiędzy różnymi mediami przesyłu (do łączenia kanałów o różnych pojemnościach i topologii). W przypadku kanałów tego samego typu jest on wzmacniaczem pomiędzy węzłami po obu stronach routera. Redukują tłok komunikacyjny w sieci. Router słucha wszystkich komunikatów w kanale, jeżeli są adresowane po tej samej stronie routera nie robi nic. Jeżeli są adresowane do węzłów po drugiej stronie routera, wówczas wzmacnia je i przesyła do drugiego kanału. W ten sposób liczba komunikatów przesyłana do drugiego kanału jest redukowana.

Zmienne sieciowe Zmienne sieciowe w LonWorks są używane do przesyłania danych pomiędzy węzłami. Dla każdego urządzenia przyłączonego do sieci producent narzuca typ zmiennych sieciowych. Są one częścią protokołu komunikacyjnego węzła. Dane wysyłane przez węzeł mogą być odebrane tylko przez zmienną wejściową tego samego typu innego węzła. Proces łączenia zmiennych wyjściowych z tego samego typu zmiennymi wejściowymi nazywa się powiązaniem (ang. binding).

Zmienne sieciowe W celu umożliwienia wymiany informacji pomiędzy urządzeniami różnych producentów wprowadzono standaryzację zmiennych sieciowych. Skrótem tego standardu jest nazwa SNWT (ang. Standard Network Variables Type). Producenci urządzeń pracujących w standardzie LonWorks powołali międzybranżowe stowarzyszenie użytkowników LonWorks o nazwie LonMark Interoperability Association. Produkty oznaczone znakiem LonMark (rys7) zapewniają interoperacyjność systemu LonWorks.

SNVT Masterlist Stowarzyszenie LonMark utworzyło listę standardowych zmiennych sieciowych SNVT Masterlist Wyciąg z SNVT-Masterlist wg LonMark SNVT-Typ Wielkość Jednostka Zakres Rozdzielczość SNVT_index SNVT_amp prąd Amper -32 767 +32 737 1 A 1 SNVT_date_time czas doby HH:MM:SS 00:00:00 23:59:59 1 s 12 SNVT_elec_kwh energia elektr. kwh 0 65 535 1 kwh 13 SNVT_temp temperatura C -274..6279,5 0,1 C 39 SNVT_lev_percent stopień otwarcia % -163,4 +163,83 0,005 81 SNVT_temp_p temperatura C -273,17 +327,66 0,01 C 105

Przykład działania sieci LonWorks Węzeł regulator SNVT_lev_percent SNVT_temp Sieć LonWorks Węzeł siłownik Węzeł czujnik T Zawór z siłownikiem Czujnik temperatury

Działanie sieci LonWorks zastosowanej w układzie automatycznej regulacji temperatury powietrza w pomieszczeniu Sieć składa się z trzech węzłów: regulatora, inteligentnego czujnika temperatury powietrza oraz inteligentnego siłownika zaworu. Inteligentny czujnik jest urządzeniem mikroprocesorowym, które powstaje w wyniku połączenia aktywnego czujnika (przetwornika) temperatury (np. o standardowym wyjściu analogowym napięciowym 0...10 V) z węzłem typu LonWorks. Podobnie inteligentny siłownik składa się z siłownika elektrycznego oraz węzła typu LON.

Działanie sieci LonWorks zastosowanej w układzie automatycznej regulacji temperatury powietrza w pomieszczeniu W opisywanym przykładzie węzeł o nazwie czujnik wysyła zmierzoną wartość regulowaną temperatury y m jako zmienną standardową typu SNVT_temp do węzła regulator, który oblicza wartość sygnału sterującego u i przesyła go w postaci zmiennej standardowej SNVT_lev_percent do węzła o nazwie siłownik, powodując odpowiednie nastawienie stopnia otwarcia przyłączonego do niego zaworu regulacyjnego.

Struktura funkcyjna BEMS System automatyki budynkowej Pomiar zużycia energii i mediów Pomiar parametrów klimatu STEROWANIE i REGULACJA MONITORING ZARZĄDZANIE ENERGIĄ Dostosowanie dostaw Ograniczanie zużycia Optymalizacja Harmonogram pracy Kalendarz serwisowy Rozliczenia za zużycie Obsługa techniczna RAPORTY ALARMY INFO

Modelowanie energetyczne budynków -model zużycia energii BEMS MODELOWANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ I MEDIA ENERGTYCZNE MODEL ZUŻYCIA ENERGII W BUDYNKU STEROWANIE W OPARCIU O SPRAWNY MODEL MATEMATYCZNY TYPOWANIE I SYMULACJA PRZEDSIĘWZIĘĆ ENERGOOSZCZĘDNYCH PRZEWIDYWANIE EFEKTU CZYNNOŚCI ENERGOOSCZĘDNYCH

Modelowanie energetyczne budynków 1. Modele w warunkach ustalonych (Steady State). 2. Modele o uproszczonej dynamice (Simple Dinami). 3. Modele odpowiedzi budynku (Response Function). 4. Modele numeryczne (Numerical). 5. Analogowe modele elektryczne (Electrical Analogue). Modele autorskie i adaptowane

Modele numeryczne 98 programów symulacyjnych jest rekomendowanych przez Department of Energy (USA) w tym: 1. DesignBuilder 2. ECOTECT 3. EnergyPlus 4. ESP-r 5. EDSL TAS

Struktura BEMS wykorzystującego emulator obiektu EMULATOR Model matematyczny Oprogramowanie aplikacyjne algorytmów cząstkowych zarządzania energią w budynku na poziomie stacji operatorskich i na poziomie sterowników Dane do obliczeń Sterownik obiektowy Opomiarowanie obiektowe jedno urządzenie (komputer) SYSTEM BEMS Interface Stacja operatorska BEMS Sterownik obiektowy Opomiarowanie obiektowe Wyniki symulacji Sterownik obiektowy Opomiarowanie obiektowe

Zarządzanie zużyciem energii - poziom sterowników Obniżenie nocne - programy czasowe Optymalny czas startu/stopu Pasmo zerowej energii Chłodzenie nocne Kontrola obecności 2 2 0 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 Wpływ czujnika obecności na program czasowy 2 2 Tryb nocny Tryb dyżurny 0 Tryb komfortowy 0 2 Optymalny czas startu Frost Obecność Optymalny czas stopu Oszczędności energii TEMP. 10 11 12 Noc Noc Czas

Zarządzanie zużyciem energii - poziom sterowników Optymalizacja temp. zasilania Kontrola CO2 Kontrola jakości powietrza (VOC) Obcinanie zużycia szczytowego Kontrola entalpii (T i RH) -recyrkulacja Sterowanie oświetleniem Temperatura wody Nastawa temp. Lato Zima Zużycie energii elektrycznej Ograniczenie górne Temperatura zewnętrzna Temperatura zewnętrzna Czas

Oprogramowanie aplikacyjne Na poziomie zarządzania system zarządzający energią między innymi: -planowo obniża parametry komfortu dla określonych stref regulacji w budynku, -programowo zmniejsza wydajność lub wyłącza określone instalacje energetyczne według zadanego priorytetu ważności, sekwencyjnie lub rotacyjne, uwzględniając dopuszczalną częstotliwość załączeń i wyłączeń, -przy długotrwałym deficycie energii automatycznie załącza określone instalacje po upływie dopuszczalnego czasu ich wyłączenia iprzesuwa wyłączenie na inne, -załącza do ruchu rezerwowe źródła energii, -przywraca założone nastawy oraz programowo załącza odbiory energetyczne natychmiast gdy to jest możliwe.

Przykład systemu - BEMS C-6 PARAMETRY KLIMATU ZEWNĘTRZNEGO CENTRALE KLIMATYZACYJNE STACJE OPERATORSKIE POMIAR ZUŻYCIA MEDIÓW TEMPERATURY WEWNĘTRZNE LABORATORIA BADAWCZE WĘZŁY CIEPŁOWNICZE

Układ przygotowania c.w.u. Ograniczenie zużycia ciepła przez dostosowanie czasu pracy układu c.w.u. i cyrkulacji: Energia, GJ 0,04 0,03 Rozbiór c.w.u. dm3 Energia cieplna GJ 200 150 Rozbiór c.w.u., dm3 Energia, GJ 0,04 0,03 Rozbiór c.w.u. dm3 Energia cieplna GJ 200 150 Rozbiór c.w.u., dm3 0,02 100 0,02 100 0,01 50 0,01 50 0 0 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Godzina 0 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 Godzina 0

Układ przygotowania c.w.u. Ograniczenie zużycia ciepła przez dostosowanie czasu pracy układu c.w.u. i cyrkulacji: Energia, GJ 0,04 70 16 60 14 0,03 12 50 10 40 0,02 8 30 6 0,01 20 4 23% 22% 24h 14,2 32% Rozbiór c.w.u. dm3 Energia cieplna GJ GJ 26% 27% 76% 23% BEMS 10,8 31% 34% 32% 24h 13,7 29% BEMS 9,8 200 200 150 150 72% 23% 24% 100 100 50 50 Rozbiór Rozbiór c.w.u., c.w.u., dm3 dm3 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 10 2 0 0 0 0 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 0203 0304 0405 0506 0607 0708 0809 0910 1011 1112 12 sty lut mar Tydzień kwi 1 maj cze lip sie wrztydzień paź 2 Godzina lis gru 60,0 46,3 55,0 42,6 42,9 29,3 57,5 44,3 51,7 38,0 48,2 34,9 44,7 31,0 40,8 27,1 41,5 28,3 47,9 34,3 57,4 44,2 57,6 44,0 5% 0% 24h BEMS Oszczędność %

Ograniczenie zużycia ciepła Zużycie energii cieplnej, GJ 6000 5000 4000 3000 100% 92% Zużycie energii cieplnej, GJ Wartość procentowa 85% 105% 100% 95% 90% 2000 85% 1000 0 4904 4493 4185 2003/2004 2004/2005 2005/2006 80% 75% Zużycie ciepła w budynku C-6 w trzech kolejnych sezonach pracy BEMS C-6, sprowadzone do warunków sezonu 2003/2004.

Uzyskane oszczędności W sezonie badawczym 2005/2006 dzięki BEMS C-6 uzyskano następujące oszczędności: Lp 1. 2. 3. 4. Cel Osłabienia c.o. w święta i długie weekendy (307 godzin) Korekta mocy c.o. od nasłonecznienie w strefie zachodniej Wyłączenia c.w.u. w godzinach 22:00-5:00 Osłabienie zasilania w ciepło wentylacji w godzinach 19:00-7:00 Energia cieplna Energia elektryczna Razem 5 069,75 zł 141,83 zł 5 211,58 zł 5 572,47 zł - zł 5 572,47 zł 5 978,70 zł 122,64 zł 6 101,34 zł 1 442,45 zł 360,00 zł 1 802,45 zł 18 687,84 zł Stanowi to 8,3% rocznych kosztów energii dla części wysokiej budynku C-6.

Wnioski 1. Opracowane algorytmy regulacji imodele energetyczne BEMS C-6 doskonale nadają się do zastosowania winnych obiektach.

Wnioski 2. Budowa BEMS nie oznacza automatycznego osiągania oszczędności. Dla uzyskania właściwych efektów wymagana jest świadoma obsługa systemu. 3. Najlepsze efekty daje cykliczna analiza danych, właściwe wnioskowanie i ciągłe poszukiwanie nowych możliwości oszczędzania energii. 4. Standardowym postępowaniem jest dostosowywanie systemu BEMS do rzeczywistego obiektu przez pierwszy sezon pracy. 5. W Polsce niestety najczęściej eksploatacja BEMS sprowadzana jest jedynie do funkcji monitoringu. Rosnące ceny energii zapewne w niedługim czasie przyczynią się do właściwego wykorzystania możliwości BEMS.

Dziękuję za uwagę