Trendy w automatyce budynkowej dla budownictwa komercyjnego

Tego lata skutki globalnego ocieplenia stały się dla nas wyraźnie widoczne. Oszczędność energii i redukcja emisji CO2 są zatem na porządku dziennym. Zgodnie ze wskaźnikiem zużycia energii w budynkach, określonym przez Federalny Urząd Ochrony Środowiska, około jedna trzecia niemieckiego zużycia energii przypada na budynki, z czego znaczna część na nieruchomości komercyjne. Nic więc dziwnego, że trendy cyfryzacji w automatyce budynków mają istotny czynnik napędowy: oszczędność energii. Jednocześnie nie można zapominać o komforcie użytkowników. Pomóc tu mogą kompleksowe koncepcje.

Artykuł promocyjny

Data publikacji: 2015-10-01
Data aktualizacji: 2021-12-01

Posłuchaj tego artykułu

00:00

Skomentuj

Newsletter

Zapisz się

Oszczędzanie energii w budynkach nie jest w Niemczech nowym tematem. Wiele się już wydarzyło od czasu wejścia w życie przepisów, takich jak dyrektywa w sprawie efektywności energetycznej (EED), której celem jest zwiększenie zrównoważonego rozwoju i efektywnego wykorzystania zasobów, czy też dyrektywa UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD), której celem jest na przykład zrównoważone mieszkanie.

A jednak w ostatnich latach presja na firmy, by stawać się "eko" stale wzrasta. Konsumenci oczekują już nie tylko korzystnego stosunku jakości do ceny, czy szerokiego wsparcia ze strony producentów, ale także zrównoważonego postępowania z zasobami. Dotyczy to zarówno obsługi zakładów produkcyjnych, jak i eksploatacji budynków biurowych. W tym obszarze adal kryje się duży potencjał. Dobrze przemyślane zarządzanie energią odgrywa tu kluczową rolę. To z kolei można zrealizować tylko dzięki konsekwentnej cyfryzacji i całościowym koncepcjom.

W tym kontekście ważne staje się, aby budynki produkcyjne i biurowe traktować jako jedną całość. Jednak uzyskanie ogólnego obrazu danych gromadzonych ze wszystkich urządzeń odbiorczych i wyciągnięcie z nich właściwych wniosków jest zadaniem złożonym. W istocie rzeczy chodzi tu o trzy kroki: gromadzenie, ocenę i optymalizację danych dotyczących zużycia.

Poznaj Intesis

Gromadzenie danych

Podobnie jak w ubiegłych latach procesy produkcyjne były optymalizowane za pomocą systemów sterowania procesami lub planowania produkcji, tak w przyszłości zużycie energii będzie konsekwentnie redukowane również jedynie przy użyciu inteligentnych systemów zarządzania energią. Technika grzewcza, klimatyzacyjna i wentylacyjna, naturalne warunki otoczenia, ale także systemy fotowoltaiczne lub kolumny do ładowania pojazdów elektrycznych, jak również urządzenia odbiorcze w produkcji - wszystko to powinno zostać uwzględnione i skoordynowane w całościowej koncepcji.

Pierwszym krokiem jest więc skupienie się na automatycznym gromadzeniu informacji. Zamiast patrzeć na całkowite zużycie energii w dłuższym okresie czasu, np. w ciągu roku, jak miało to miejsce dotychczas, nowym celem jest ciągła ocena zużycia energii, najlepiej przez każde z urządzeń odbiorczych. Polega to na odczytywaniu i gromadzeniu danych z wielu różnych urządzeń, takich jak urządzenia grzewcze i klimatyzacyjne, ale także z czujników temperatury lub termostatów, liczników energii i wielu innych. Nie jest to łatwe zadanie, ponieważ w automatyce budynkowej spotyka się wiele różnych protokołów komunikacyjnych (patrz skrzynka techniczna): na przykład BACnet, KNX lub Modbus, ale także liczne zastrzeżone interfejsy.

Konwertery protokołów i bram sieciowych do systemów klimatyzacji marki Intesis obsługują wszystkie popularne protokoły automatyki budynkowej, a tym samym umożliwiają integrację szerokiej gamy urządzeń odbiorczych z centralnym systemem zarządzania budynkiem. (Prawa autorskie: HMS/Intesis)

Analiza danych

Samo "gromadzenie" danych nie pomaga jednak w oszczędzaniu energii. Teraz ważne jest, aby jasno przedstawić zebrane dane w celu umożliwienia miarodajnej oceny, która musi być przejrzysta: Kim są główni konsumenci? Czy są zaskakujące szczyty zużycia w niektórych punktach? Czy wysokie zużycie w niektórych miejscach sugeruje występowanie problemów technicznych? To tylko niektóre z pytań, na które należy odpowiedzieć w pierwszej kolejności. Aby móc w kolejnym kroku uruchomić procesy optymalizacyjne, w większości przypadków konieczne będzie zaprzestanie przechowywania danych na miejscu, lecz rozpoczęcie ich udostępniania w chmurze. Takie rozwiązanie umożliwia np. analizy w kilku lokalizacjach.

Optymalizacja zużycia

Dopiero w trzecim kroku następuje optymalizacja zużycia. W tym celu różne środki wzajemnie się uzupełniają. Zdefiniowane domyślnie wartości graniczne w połączeniu z ciągłym monitorowaniem zużycia umożliwiają szybką reakcję w przypadku przekroczenia wartości. Z zasady dla takich analiz konieczne są skorelowane dane dotyczące zużycia muszą. Jeśli wszystkie dane znajdują się w chmurze, wartości poszczególnych nieruchomości mogą być również porównywane ze sobą i możliwe staje się uczenie się od siebie nawzajem. Może to być równie interesujące dla operatorów sieci hotelowych, jak i dla firm, które prowadzą kilka lokalizacji lub zakładów produkcyjnych.

Ogólnie ważne jest, aby wyjaśnić, w jaki sposób można zoptymalizować szczyty zużycia i idealnie skoordynować systemy, lub sensownie zintegrować fotowoltaikę i jak najlepiej tymczasowo magazynować energię. Dobre rozwiązania znajdują się wtedy, gdy wszystkie systemy są ze sobą w pełni powiązane. Oznacza to jednak również, że do ocen napływają tysiące danych. Dlatego analiza tych informacji również będzie musiała być zautomatyzowana. Istnieją już systemy zarządzania energią z odpowiednimi algorytmami optymalizacji zużycia energii. Można przypuszczać, że w niedalekiej przyszłości duża część tych analiz optymalizacyjnych będzie realizowana przy wsparciu sztucznej inteligencji.

Zarządzanie energią w praktyce

Za pomocą takich systemów, dzięki połączeniu w chmurze, możliwe jest już dziś szybkie reagowanie z dowolnego miejsca na sytuacje awaryjne lub alarmy, np. za pomocą inteligentnego urządzenia (smart device). Wymaga to jednak systemów zarządzania energią, które łączą gromadzenie danych, wizualizację i metody optymalizacji oraz umożliwiają łatwe reagowanie. To, co jest możliwe już dziś, dzięki dobrze przemyślanym systemom zarządzania energią, pokazuje przykład zastosowania u wiodącego producenta samochodów. Tu zużycie energii w technice budynkowej i produkcji jest traktowane całościowo oraz stale monitorowane.

Od 2015 r. wykorzystywany jest w tym celu system zarządzania energią "Energie Management System+" (w skrócie EMS+). Dzięki temu całkowite zużycie wszystkich wykorzystywanych mediów (tj. ciepła, sprężonego powietrza, wody chłodzącej i wody pitnej oraz gazu ziemnego), a tym samym również związane z tym emisje (takie jak emisja CO2 lub rozpuszczalników) mogą zostać zredukowane o 25 procent do 2018 r. (w porównaniu z rokiem referencyjnym 2010).

EMS+ jest rozwiązaniem Webfactory, marki HMS, (patrz skrzynka techniczna) i zarządza ponad 2000 licznikami dostarczającymi kilka milionów wartości pomiarowych miesięcznie. Zużycie energii jest widoczne poprzez "miejsce powstawania kosztów". Użytkownicy mogą również wyraźnie zobaczyć, które obszary odpowiadają już określonym poziomom zużycia, a gdzie nadal istnieje potrzeba podjęcia działań. W ten sposób możliwe były i będą w przyszłości konsekwentne oszczędności: Do 2025 r. planowana jest redukcja o 45 procent.

EMS+ jest rozwiązaniem Webfactory, marki HMS, i zarządza ponad 2000 licznikami dostarczającymi kilka milionów wartości pomiarowych miesięcznie

Informacje o zużyciu energii muszą być gromadzone, przedstawiane w przejrzysty sposób i (automatycznie) oceniane. Odbywa się to na przykład za pomocą systemu zarządzania energią marki Webfactory (prawa autorskie: HMS/Webfactory)

Większy komfort użytkownika

Inteligentna automatyka budynkowa ma na celu energooszczędną, ekonomiczną i bezpieczną eksploatację budynku. Nie należy jednak ignorować komfortu użytkownika. Przy czym w obiektach komercyjnych z dużymi lub wielokrotnymi kompleksami budynków odnosi się on również do personelu zarządzającego budynkiem, np. techników obiektów.

Dzięki rozwiązaniom chmurowym mogą oni sterować poszczególnymi odbiornikami, takimi jak oświetlenie, klimatyzacja, ogrzewanie itp. w poszczególnych budynkach i pomieszczeniach nie tylko za pośrednictwem centralnych sterowników budynkowych, ale także w razie potrzeby za pomocą mobilnego, a jednocześnie centralnego pulpitu sterowniczego przy użyciu inteligentnego urządzenia. Na przykład technik obiektu może uzyskać na miejscu obraz nieoczekiwanych szczytów zużycia i w razie konieczności dostosować wartości zadane bezpośrednio za pomocą swojego smartfona itp.

Oczywiście pracownicy, goście i wszystkie osoby, które przebywają w budynku przez dłuższy czas, również korzystają z inteligentnej automatyki budynkowej. Optymalnie ustawiona przyczynia się ona do zapewnienia przyjemnego klimatu w pomieszczeniach, a podczas dłuższych nieobecności, takich jak weekendy czy święta, zapobiega nawet przegrzewaniu lub całkowitemu wychłodzeniu pomieszczeń.

Skrzynka techniczna: Czy wszystko to marzenia o przyszłości?

Już dziś można wdrożyć inteligentne rozwiązania w zakresie zarządzania energią. HMS posiada w tym zakresie bogate portfolio produktów. Intesis, marka firmy HMS, oferuje szeroką i stale rosnącą gamę bram sieciowych dla automatyki budynkowej. Dzięki tym rozwiązaniom urządzenia mogą być niezawodnie połączone ze sobą w sieć, niezależnie od protokołu lub technologii sieciowej, dzięki czemu można mieć podgląd na ogólne zużycie energii w budynkach biurowych i produkcyjnych. Oferowane są konwertery protokołów (dla ASCII, BACnet, DALI, KNX, M-Bus, Modbus lub własnych systemów automatyki budynkowej) oraz bramy sieciowe dla systemów klimatyzacji, a także różne rozwiązania chmurowe.

Rozwiązanie chmurowe Intesis umożliwia sterowanie pomieszczeniem za pomocą inteligentnego urządzenia, zapewniając optymalny komfort użytkowania.

Aby móc w przejrzysty sposób prezentować zebrane dane i rzetelnie je oceniać, HMS oferuje kompleksowy system zarządzania energią pod marką Webfactory. Rozwiązanie to umożliwia zarządzanie energią w całym przedsiębiorstwie dla jednego lub kilku zakładów produkcyjnych, w kraju i za granicą. Rejestrowanie online zużycia bezpośrednio w procesie produkcyjnym umożliwia zarządzanie produkcją i mediami, jak również 100-procentową przejrzystość zużycia energii we wszystkich obszarach.

System zarządzania energią jest certyfikowany zgodnie z normą ISO 50001 i tym samym kwalifikuje się do programu dofinansowania Federalnego Urzędu Gospodarki i Kontroli Eksportu (BAFA): W ramach wdrażania oprogramowania do zarządzania energią można uzyskać dotację w wysokości do 40 procent kosztów.