Post on 27-Feb-2019
Zakres wykładu
• Wprowadzenie do systemów komputerowego zarządzania budynkiem (BMS).
• Struktura i podstawowe elementy systemów BMS.• Otwartość systemów (BMS).• Technologia LonWorks.• Standard komunikacyjny BACnet• Europejska Magistrala Komunikacyjna EIB (KONEX)• Integracja komputerowych systemów zarządzania w
budynkach.• Funkcje realizowane w zakresie zarządzania energią w
budynku.• Przykładowe oprogramowanie aplikacyjne
Wprowadzenie
Komputerowe systemy nadzoru powstały jakokonsekwencja rozwoju techniki mikroprocesorowej.
Powszechne stosowanie regulatorówmikroprocesorowych umożliwiło nie tylko zwiększeniemożliwości sterowania lokalnego ale również cyfroweprzesyłanie informacji pomiędzy sterownikiem akomputerem dla potrzeb sterowania nadrzędnego imonitoringu.
Wprowadzenie
Komputerowe systemy zarządzania instalacjamiuzbrojenia technicznego budynków należą donajbardziej dynamicznie rozwijających się działówtechniki budynkowej.
Przyczyna zainteresowania tymi systemami tkwi wdużych możliwościach obniżania kosztóweksploatacyjnych budynków.
Wg publikowanych danych systemy te zastosowane wdużych budynkach biurowych obniżają kosztyzaopatrzenia w energię i media średnio w ciągu roku wzakresie 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:• wprowadzenie 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, któryw przyjazny, graficzny sposób pozwala centralniezarządzać i automatycznie nadzorować instalacjetechniczne oraz bezpieczeństwa w budynku lubkompleksie budynków, zapewniając komfort,bezpieczeństwo oraz minimalizowanie kosztóweksploatacji.
Definicje systemów IBPrecyzując pojęcie „inteligentnego budynku” można
posłużyć się definicjami uznanych autorów czy instytucjijak EIBG (ang. European Intelligent Building Group).
Z publikowanych definicji wynika, żegłównymgłównym zadaniemzadaniem komputerowychkomputerowych systemówsystemów IBIB jestjestefektywneefektywne zarządzaniezarządzanie budynkiembudynkiem ii optymalizacjaoptymalizacja jegojegoeksploatacjieksploatacji.. InstalowaneInstalowane ww budynkubudynku systemysystemy tworzątworząwarunkiwarunki dladla optymalizacjioptymalizacji jegojego podstawowychpodstawowych elementówelementówtjtj.. struktury,struktury, parametrówparametrów technologicznych,technologicznych, eksploatacjieksploatacjiorazoraz wspierająwspierają personelpersonel zarządzającyzarządzający ww realizacjirealizacjiprzyjętychprzyjętych zadańzadań związanychzwiązanych zz kosztami,kosztami, jakością,jakością,niezawodnościąniezawodnością ii bezpieczeństwembezpieczeństwem zaopatrzeniazaopatrzenia wwenergięenergię..
Definicje systemów IB
Interpretując te definicje trzeba zwrócić uwagę natrzy bardzo konkretne właściwości, którymi powinnycharakteryzować się budynki, aby można było im nadaćmiano “inteligentnych”:
1. Integracja systemów teletechnicznych w budynku.
2. Centralny system sterowania i monitoringu.
3. Wykorzystanie okablowania strukturalnego budynkujako nośnika sygnałów sterujących instalacjami wbudynku.
Zarządzanie budynkiem Zarządzanie budynkiem -- systemy niezależnesystemy niezależne
Wyk
ryw
anie
poża
ru
Ośw
ietle
nie
Obs
ługa
tech
nicz
na
Kon
trola
do
stęp
u
Aut
omat
yka
inst
alac
ji
Sys
tem
anty
wła
man
iow
y
CHILLERPLANT
CHILLERPLANT
Integracja systemów....Integracja systemów....
Kon
trola
dos
tępu
CHILLERPLANT
Aut
omat
yka
HVA
C
Ste
row
anie
ośw
ietle
niem
Wyk
ryw
anie
wła
man
ia
Wyk
ryw
anie
poża
ru
Zarz
ądza
nie
zuży
ciem
ene
rgii
Tele
wiz
jado
zoro
wa
Nad
zór
inst
alac
ji te
chn.
...wspólna magistrala (sieć) komunikacyjna...wspólna magistrala (sieć) komunikacyjnaoraz jeden standard wymiany informacji …np.oraz jeden standard wymiany informacji …np.
Zalety integracji na przykładzie algorytmu działania Zalety integracji na przykładzie algorytmu działania wykonywanego podczas alarmu pożarowego.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.
Systemwykrywania
pożaru
Ochrona,Systemy
bezpieczeństwa.
CHILLERPLANT
Instalacje techniczne
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,
Integrowane instalacje i systemy
- 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
KONTROLADOSTĘPU
OCHRONAANTYWŁAMA
-NIOWA
WYKRYWANIEPOŻARU
OBSŁUGATECHNICZNA
AUTOMATYKAHVAC
SZTUCZNEOŚWIETLENIE
AUTOMATYKAINSTALACJI
TECHN.WODA
BMSBMS
ZARZĄDZANIEENERGIĄ
STEROWANIESTEROWANIEI MONITORINGI MONITORINGZUŻYCIA ENERGIIZUŻYCIA ENERGII
BEMSBEMS
IBIB
BASBAS
Pożądane cechy BMS
Do podstawowych cech jakie powinny posiadać systemy BMS należą:
•otwartość systemu,
•niezawodne medium komunikacyjne,
•przyjazna w obsłudze stacja dyspozytorska.
Poziom aparatury polowej
Struktura (hierarchiczna)systemów BMS (BEMS)
Poziom sterownikówsystemowych
Poziom zarządzania
Poziom sterownikówobiektowych
DDC
DDC
DDC
DDC
DDC
DDC
H T
LC
LE
Lx
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 systemowychPoziom 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.
inter-operacyjność
Wymagania stawiane BMS
najnowszetechnologie
proceduryoptymalizacji
integracjasystemów
otwartość i skalowalność
algorytmyDDC
niezawodnośćpracy
przyjazneoprogramow.
generowanieoszczędności
zarządzanie informacją
utrzymaniekomfortu
opomiarowaniezużycia
KOMPUTEROWYSYSTEM
ZARZĄDZANIA
Wymagania stawiane BMSWymagania 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.
InteroperacyjnośćInteroperacyjność
•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 ( powszechnie znany i powszechnie stosowany).
• 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.
System fabryczny czy system otwarty ?
Systemy fabryczne wyposażane są w protokoły komunikacyjne, znanetylko producentowi systemu. Przyłączenie do systemu urządzeńmikroprocesorowych innego producenta wymaga zastosowaniaurządzenia tłumaczącego (interfejsu).
Poziom aparatury polowej
Struktura systemów fabrycznych BMS
Poziom sterownikówsystemowych
Poziom zarządzania
Poziom sterownikówobiektowych
DDC
DDC
DDC
DDC
DDC
DDC
H T
LC
LE
Lx
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
Poziom komunikacji i sterownikówobiektowych
DDC
DDC
DDC
DDC
Router
LE
LG LC
Wzmacniacz
LClicznikciepła
licznikgazu
licznikciepła
liczniken.elek.
internet
Zalety protokołów otwartych
•Dowolność w wyborze najlepszych pod względem oferowanych możliwości i ceny usług, produktów i systemów niezależnie od ich producenta oraz możliwość ich instalacji w indywidualnie zaprojektowanym systemie
•Elastyczność w wyborze rozwiązań dla zmieniających się wymagań w stosunku do systemu.
Zalety protokołów otwartych
•Różne systemy i produkty od różnych producentów.
• Pełna współpraca oraz działanie uzupełniające się.
• Szeroki wybór rozwiązań.• Kombinacje różnych aplikacji dla indywidualnych
zastosowań. •Bezproblemowa współpraca.
• Wspólne informacje i zasoby.• Pełna współpraca w jednym systemie
•Pełna funkcjonalność przez cały okres eksploatacji.
• łatwa optymalizacja systemu w miarę zmiany potrzeb
Zalety protokołów otwartych
•Możliwość wyboru dowolnych produktów i systemów bez konieczności współpracy tylko z jednym producentem w przyszłości.
• łatwość rozbudowy systemu
• Niezależność od konkretnych systemów i producentów.
•Zmiana w miarę jak zmieniają się potrzeby.
• łatwość zwiększenia możliwości systemu kiedy rosną potrzeby
Zalety protokołów otwartych
•Niskie koszty przyszłych zmian w systemie.
•Oszczędności ...
• Już na etapie planowania.• Kupujemy to co rzeczywiście potrzebujemy.
•Możliwość wyeliminowania elementów redundantnych pozwala na obniżenie kosztów inwestycji, konserwacji i szkolenia personelu.
Protokół otwarty – najczęściej stosowane standardy
•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:
•Ethernet (BACnet) – poziom zarządzania,•BACnet stosowany na poziomie systemowym zarządzania (sterowniki sieciowe i sieci komputerowe),
•LonWorks i EIB (Konnex) stosowane na poziomie kontroli i sterowania technologią (sterowniki i aparatura polowa).
Zalecane budynkowe standardy komunikacyjne
LonWorks:
• technologia wprowadzona na rynek przez firmęECHELON CORPORATION,
• jest systemem otwartym, umożliwiającym współpracęurządzeń różnych typów i producentów,
• ponadto jest systemem o rozproszonej inteligencji,tzn. takim, w którym sterowanie może byćzdecentralizowane.
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.
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 (system otwarty)
Wzmacniacz Router
Węzeł
Interfejs
Wzmacniacz
Węzeł Węzeł Węzeł
Segment Segment Segment
Kanał Kanał
Przykład działania sieci LonWorks
T
Sieć LonWorks
Węzeł
„regulator”
Węzeł
„siłownik”
Węzeł
„czujnik”
SNVT_tempSNVT_lev_percent
Czujnik temperaturyZawór z siłownikiem
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 ym
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.
Zalecane budynkowe standardy komunikacyjne – standard BACnet
BACnet
Opracowany przez ASHRAE i przyjęty przez ANSI jakostandard porozumiewania się systemów automatykii kontroli budynków (ANSI/ASHRAE 135-1995).
Dedykowany jest dla dużych systemów akwizycji danych isterowania nadrzędnego, pozwala na stosowanie wramach systemu pięciu protokołów komunikacyjnych:Ethernet, ARCNET, LonTalk, MS/TP i PTP
Zalecane budynkowe standardy komunikacyjne - EIB
EIB (Konnex)Przyjmuje się, że system EIB pojawił się w Polsce w 1996 roku zaś organizacja, która stworzyła i zajmuje się zagadnieniami normalizacyjnymi tej technologii powstała w 1990 roku w Brukseli.
Europejska Magistrala Instalacyjna EIB (European Installation Bus) jest:
• systemem automatyki budynków o wolnej topologii,• z rozproszoną inteligencją,• opartym na sieciowym zdecentralizowanym systemie
operacyjnym typu każdy z każdym (peer to peer),• zgodnym z siedmiowarstwowym modelem komunikacyjnym
otwartych systemów OSI (Open System Interconnection).
Topologia sieci EIB
Topologia sieci EIB przyjmuje formę drzewa będącego rozwinięciem struktury magistrali.
EIB
EIB wykorzystuje następujące media:
•EIB.net (sieć Ethernet),
•linia elektryczna,
•para skręcona,
•częstotliwość radiowa,
•podczerwień.
Struktura funkcyjna BEMS
Pomiarparametrów
klimatu
Pomiar zużyciaenergii i mediów
Systemautomatykibudynkowej
Kalendarz serwisowy
Rozliczenia za zużycie
Optymalizacja
Ograniczanie zużycia
Dostosowanie dostaw
Harmonogram pracy
Obsługa techniczna
ALARMYRAPORTY INFO
STEROWANIEi REGULACJA
MONITORING
ZARZĄDZANIEENERGIĄ
Modelowanie energetyczne budynków - model zużycia energii
TYPOWANIE TYPOWANIE I SYMULACJAI SYMULACJA
PRZEDSIĘWZIĘĆPRZEDSIĘWZIĘĆENERGOOSZCZĘDNYCHENERGOOSZCZĘDNYCH
MODELOWANIEMODELOWANIEZAPOTRZEBOWANIAZAPOTRZEBOWANIANA ENERGIĘ I MEDIANA ENERGIĘ I MEDIA
ENERGTYCZNEENERGTYCZNE
PRZEWIDYWANIE PRZEWIDYWANIE EFEKTUEFEKTU
CZYNNOŚCICZYNNOŚCIENERGOOSCZĘDNYCHENERGOOSCZĘDNYCH
STEROWANIE STEROWANIE W OPARCIUW OPARCIU
O SPRAWNY MODELO SPRAWNY MODELMATEMATYCZNYMATEMATYCZNY
BEMSBEMS
MODELZUŻYCIA ENERGII
W BUDYNKU
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
SYSTEM BEMSSYSTEM BEMS
EMULATOREMULATOR
Struktura BEMS wykorzystującego emulator obiektu
Modelmatematyczny
Wynikisymulacji
Oprogramowanie
poziomie sterowników
Oprogramowanie aplikacyjne algorytmów cząstkowych
zarządzania energią w budynku na poziomie stacji
operatorskich i na poziomie sterowników
jedn
o ur
ządz
enie
(ko
mpu
ter)
Danedo
obliczeń
Stacja operatorska
BEMS
Sterownik obiektowy Sterownik
obiektowy
Sterownik obiektowy
Opomiarowanieobiektowe Opomiarowanie
obiektowe
Opomiarowanieobiektowe
Interface
Zarządzanie zużyciem energii - poziom sterowników
Obniżenie nocne - programy czasowe
Optymalny czas startu/stopuPasmo zerowej energiiChłodzenie nocneKontrola obecności
ObecnośćOptymalnyczas startu
Oszczędności energii
NocNoc
Czas
Optymalnyczas stopu
Frost
TEMP.
Tryb nocnyTryb dyżurny
Tryb komfortowy22
00 2 4 6 8 1
012
14
16
18
20
22
00 2
10 11 12
Wpływ czujnika obecności na
program czasowy
Optymalizacja temp. zasilaniaKontrola CO2
Kontrola jakości powietrza (VOC)“Obcinanie” zużycia szczytowegoKontrola entalpii (T i RH) - recyrkulacjaSterowanie oświetleniem
CzasTemperatura zewnętrzna
Tem
pera
tura
wod
y
Temperatura zewnętrzna
Lato
Zima
Nas
taw
a te
mp.
Zuży
cie
ener
gii
elek
trycz
nej Ograniczenie
górne
Zarządzanie zużyciem energii Zarządzanie zużyciem energii -- poziom sterownikówpoziom sterowników
Oprogramowanie aplikacyjne
Na poziomie zarządzania system zarządzający energią między innymi:- planowo obniża parametry komfortu dla określonych stref regulacji wbudynku,- programowo zmniejsza wydajność lub wyłącza określone instalacjeenergetyczne według zadanego priorytetu ważności, sekwencyjnie lubrotacyjne, uwzględniając dopuszczalną częstotliwość załączeń iwyłączeń,- przy długotrwałym deficycie energii automatycznie załącza określoneinstalacje po upływie dopuszczalnego czasu ich wyłączenia i przesuwawyłączenie na inne,- załącza do ruchu rezerwowe źródła energii,- przywraca założone nastawy oraz programowo załącza odbioryenergetyczne natychmiast gdy to jest możliwe.
PARAMETRYKLIMATU
ZEWNĘTRZNEGO
CENTRALEKLIMATYZACYJNE
LABORATORIABADAWCZE WĘZŁY
CIEPŁOWNICZE
STACJEOPERATORSKIE
POMIAR ZUŻYCIAMEDIÓW
Przykład systemu - BEMS C-6
TEMPERATURYWEWNĘTRZNE
Układ przygotowania c.w.u.
Ograniczenie zużycia ciepła przez dostosowanie czasu pracy układu c.w.u. i cyrkulacji:
0
0,01
0,02
0,03
0,04
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12Godzina
Ene
rgia
, GJ
0
50
100
150
200
Roz
biór
c.w
.u.,
dm3
Rozbiór c.w .u. dm3Energia cieplna GJ
0
0,01
0,02
0,03
0,04
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12Godzina
Ener
gia,
GJ
0
50
100
150
200
Roz
biór
c.w
.u.,
dm3
Rozbiór c.w .u. dm3
Energia cieplna GJ
Układ przygotowania c.w.u.
Ograniczenie zużycia ciepła przez dostosowanie czasu pracy układu c.w.u. i cyrkulacji:
0
0,01
0,02
0,03
0,04
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12Godzina
Ener
gia,
GJ
0
50
100
150
200
Roz
biór
c.w
.u.,
dm3
Rozbiór c.w .u. dm3Energia cieplna GJ
0
0,01
0,02
0,03
0,04
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12Godzina
Ener
gia,
GJ
0
50
100
150
200
Roz
biór
c.w
.u.,
dm3
Rozbiór c.w .u. dm3
Energia cieplna GJ
0
0,01
0,02
0,03
0,04
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12Godzina
Ener
gia,
GJ
0
50
100
150
200
Roz
biór
c.w
.u.,
dm3
Rozbiór c.w .u. dm3
Energia cieplna GJ
24h14,2
24h13,7BEMS
10,8 BEMS9,8
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Tydzień 1 Tydzień 2
Ener
gia,
GJ
76%72%
60
,0
55,0
42,9
57,5
51,7
48,2
44,7
40,8
41,5
47,9
57,4
57,6
46,3
42,6
29,3
44,3
38,0
34,9
31,0
27,1
28,3
34,3
44,2
44,0
23% 22%
32%
23%
26% 27%
31%
34%32%
29%
23% 24%
0
10
20
30
40
50
60
70
sty lut mar kw i maj cze lip sie w rz paź lis gru
Ener
gia,
GJ
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
24h BEMS Oszczędność %
Ograniczenie zużycia ciepła
4904 4493 4185
100%
92%
85%
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
2003/2004 2004/2005 2005/2006
Zuży
cie
ener
gii c
iepl
nej,
GJ
75%
80%
85%
90%
95%
100%
105%
Zużycie energii cieplnej, GJ
Wartość procentow a
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:
Stanowi to 8,3% rocznych kosztów energii dla części wysokiej budynku C-6.
Lp Cel Energia cieplna
Energia elektryczna
Razem
1. Osłabienia c.o. w święta i długie weekendy (307 godzin)
5 069,75 zł 141,83 zł 5 211,58 zł
2. Korekta mocy c.o. od nasłonecznienie w strefie zachodniej 5 572,47 zł - zł 5 572,47 zł
3. Wyłączenia c.w.u. w godzinach 22:00-5:00
5 978,70 zł 122,64 zł 6 101,34 zł
4. Osłabienie zasilania w ciepło wentylacji w godzinach 19:00-7:00
1 442,45 zł 360,00 zł 1 802,45 zł
18 687,84 zł
Wnioski
1. Opracowane algorytmy regulacji i modele energetyczne BEMS C-6doskonale nadają się do zastosowania w innych obiektach.
Wnioski
2. Budowa BEMS nie oznacza automatycznego osiąganiaoszczędności. Dla uzyskania właściwych efektów wymagana jestświadoma obsługa systemu.
3. Najlepsze efekty daje cykliczna analiza danych, właściwewnioskowanie i ciągłe poszukiwanie nowych możliwościoszczędzania energii.
4. Standardowym postępowaniem jest dostosowywanie systemuBEMS do rzeczywistego obiektu przez pierwszy sezon pracy.
5. W Polsce niestety najczęściej eksploatacja BEMS sprowadzanajest jedynie do funkcji monitoringu. Rosnące ceny energiizapewne w niedługim czasie przyczynią się do właściwegowykorzystania możliwości BEMS.