Energetická účinnost...

Transkript

1 ...pomocí moderního dálkového managementu budov Michael Rader Product Marketing Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH 4 I 28 Se stále stoupajícími cenami energie jakož i přibývajícími zákonnými předpisy se téma energetická účinnost budov stále více tlačí do podvědomí investorů, projektantů, majitelů a uživatelů budov. Podle EU akčního plánu evropské komise1 je největší potenciál úspor s 27 až 3 procenty do roku 22 ve stávajících budovách. Tento článek ukazuje možnosti vyhodnocení a využití skutečného potenciálu úspor. K energetické účinnosti budovy přispívá mnoho faktorů. Patří k tomu mimo jiné: Izolace proti povětrnostním vlivům a slunečnímu záření. Patří k tomu také snížení energetických ztrát zlepšenou izolací. Produkce vytápěcí a/nebo chladicí energie podle potřeby. Efektivní využití cizích zdrojů tepla v budovách, příp. efektivní využití stávajícího zdroje chladu (např. volným nočním chlazením). Efektivní, pokud možno nízkoztrátový rozvod tepla a chladu v budově. Využití,pokud možno, energií z obnovitelných zdrojů, příp. co možná největší účinnost také při využívání fosilních energií (kondenzační nebo nízkoteplotní kotle). Optimální nastavení/parametrizace stávajících vytápěcích, ventilačních a klimatizačních zařízení. Redukce spotřeby proudu ve vytápěcích, ventilačních a klimatizačních zařízeních (cirkulační čerpadla, ventilátory atd.). 1 Zdroj: p286.pdf

2 Cílem je vytvořit maximální komfort s pokud možno minimální spotřebou energie. Ve všech výše uvedených bodech hraje regulační technika přímou nebo nepřímou roli při zajištění energetické účinnosti. Regulační technika se může uplatnit také v oblasti izolace budov : K izolaci proti sálavému teplu se například mohou použít elektronicky regulované protisluneční clony, které automatickým zastíněním při příliš silném slunečním záření redukují potřebnou chladicí energii v budově. Optimálně nastavená regulace tak může také ve všech ostatních uvedených oblastech poskytnout signifikantní potenciály úspor. Před každou optimalizační činností, týkající se energetické účinnosti, je nutné provést vyhodnocení potenciálu úspor. Grafika na obrázku 1 z jedné evropské studie ukazuje srovnání různých typů budov z nebytové sféry vzhledem k jejich spotřebě tepla. I když údaje z jednotlivých členských zemí EU nejsou z důvodu nedostatečných informací zdaleka úplné, lze přesto vyvodit závěry o potenciálech, které jsou k dispozici. Je například jasně patrné, že pro čtvereční metr kancelářské plochy v Nizozemí se spotřebuje skoro třikrát více tepla než v Německu. Spotřeba tepla, nerezidenční objekt kwh/m Offices Education Hospitals/health care Hotels/restaurents Farm houses Factories/workshops Retail sector Other production Transport and garage Sports facilities be de dk fr gr nl uk Obrázek 1: Spotřeba tepla pro čtvereční metr v nebytové budově K vyhodnocení potenciálu úspor ve stávající budově existují četné výchozí body. Pomocí termografické kamery lze například zobrazit tepelnou ztrátu budovy, jak ukazuje obrázek 2, a tím obdržet zpětné závěry o úsporách pomocí optimalizovaného zateplení. 2 Zdroj: p286.pdf 3 Zdroj:

3 Obrázek 2: Tepelná ztráta špatně izolované obytné budovy (zdroj: Verband Privater Bauherren e. V./ Bundesverband Deutscher Baustoff-Fachhandel e. V.) Building Management Systémy (BMS), jako je CentraLine Arena mohou pomáhat při záznamu konkrétních hodnot spotřeby a s pomocí normování se postarat o jejich srovnatelnost: Podle počtu denostupňů lze například porovnávat povětrnostní vlivy a náklady na topení, aby se obdržela lepší srovnatelnost nákladů na topení v různých měsících. Hodnoty spotřeby zaprotokolované systémem BMS umožňují také jednoduché srovnání předtím/potom: Efektivnost optimalizačních opatření lze přímo a jednoznačně monitorovat. Na příkladu dole (viz obrázek 3) je po provedené optimalizaci patrné podstatné snížení spotřeby topné energie o cca 3 procent. 45 Zeit 4 35 Energieverbrauch (kwh) Optimalizace 5 Januar 6 Februar 6 März 6 April 6 Mai 6 Juni 6 Juli 6 August 6 September 6 Oktober 6 November 6 Dezember 6 Januar 7 Februar 7 März 7 April 7 Mai 7 Juni 7 Juli 7 August 7 September 7 Oktober 7 November 7 Dezember 7 Gradtagzahl Energieverbrauch Heizenergie (kwh) Obrázek 3: Spotřeba energie vers. počet denostupňů

4 Data pořízená systémem BMS za běžícího provozu zařízení dodávají důležité informace o optimalizačním potenciálu, při čemž následovně zařazené systémy řízení spotřeby energie automatizují vyhodnocení a přípravu dat, takže rozhodovací podklady se vytvoří takřka v reálném čase. Používá se k tomu mnoho rozličných způsobů analýzy, jako například: základní analýza, podávající informace o hodnotách spotřeby během neobsazených časů budovy (viz obrázek 4). analýza špičkového zatížení, podávající informace o špičkových zatíženích, např. u elektrických spotřebičů (viz obrázek 5). různé analýzy tarifů, analyzující podle reálných dat spotřeby například následky změny tarifu u zásobovatele elektřinou (viz obrázek 6). srovnávací analýzy, např. odchylky ve spotřebě v různých dnech týdne nebo odchylky ve spotřebě různých budov (viz obrázek 7). (kwh) Dec 27 2 Dec 27 3 Dec 27 4 Dec 27 5 Dec 27 6 Dec 27 7 Dec 27 8 Dec 27 9 Dec 27 1 Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec 27 2 Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec Dec 27 3 Dec Dec 27 Base Load (kwh) of Office.Office Elec Active (kwh) of Office.Office Elec Obrázek 4: Základní analýza

5 kw Day of Month kw Maximun Demand Available Capacity Obrázek 5: Analýza špičkového zatížení Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday Sunday Day Night Weekend Obrázek 6: Analýza tarifů

6 1/7/27 2/7/27 3/7/27 4/7/27 5/7/27 6/7/27 7/7/27 8/7/27 9/7/27 1/7/27 11/7/27 12/7/27 13/7/27 14/7/27 15/7/27 16/7/27 17/7/27 18/7/27 19/7/27 2/7/27 21/7/27 22/7/27 23/7/27 24/7/27 25/7/27 26/7/27 27/7/27 28/7/27 29/7/27 3/7/27 31/7/27 kwh : :3 1: 1:3 2: 2:3 3: 3:3 4: 4:3 5: 5:3 6: 6:3 7: 7:3 8: 8:3 9: 9:3 1: 1:3 11: 11:3 12: 12:3 13: 13:3 14: 14:3 15: 15:3 16: 16:3 17: 17:3 18: 18:3 19: 19:3 2: 2:3 21: 21:3 22: 22:3 23: 23:3 Obrázek 7: Porovnání dne v týdnu Vzdálený přístup do systému BMS pro řízení spotřeby energie K obdržení dat od lokálně nainstalovaného systému BMS, potřebných pro řízení spotřeby energie, musí být umožněn vzdálený přístup. K vyhodnocení nutnosti optimalizačních opatření nebo k přezkoušení efektivnosti provedených opatření lze z různých nemovitostí pomocí vzdáleného přístupu načíst a analyzovat data spotřeby. Vzdálený přístup do systému BMS pro aktivní optimalizaci za provozu Systémy BMS jako je CentraLine Arena však neumožňují jenom pořízení dat, nýbrž za předpokladu příslušného oprávnění také aktivní zásah do regulace každého komponentu zařízení, od kotle až po prostorový termostat. Servisní partner tak může provést optimalizaci, aniž by k tomu byla nutná jízda k zařízení. Nastavení časových programů nebo regulačních parametrů lze přizpůsobit změnám za běžícího provozu. Potenciál úspory zásluhou optimálně nastavené regulace je při tom enormní: V projektu obytné stavby v Uckermarkstraße v Eberswalde u Berlína jsme mohli prokázat úsporu nákladů na energii ve výši 25 procent. Tento potenciál úspor byl výhradně realizován novým, optimálně nastaveným regulačním systémem CentraLine. Na samotné budově nebylo nic změněno. Jako servisní partner CentraLine neustále kontrolujeme nemovitosti a zajišťujeme konstantně optimální provoz zařízení. Je k tomu nezbytně nutný vzdálený přístup na všechna data zařízení, jak jej nabízí CentraLine Arena, referuje Marco Reinicke z firmy R&T Gebäudeanlagentechnik GmbH (obrázek 8).

7 Obrázek 8: Marco Reinicke při optimalizaci přes vzdálený přístup Špatně nastavené regulátory nejdou jenom na vrub úspor za energii. Jestliže se regulátor plíží příliš pomalu na svou cílovou hodnotu, má to negativní dopad na komfort. Předvolená požadovaná hodnota se nedosáhne nebo se jí dosáhne příliš pozdě. Pokud má regulátor překmitnutí, nejde to jenom na vrub spotřeby energie, nýbrž také na vrub životnosti komponentů zařízení: Ventily (popř. jejich pohony) tančící tango nespotřebují jenom více elektrického proudu, nýbrž jsou také vystaveny většímu mechanickému zatížení, což příslušně snižuje životnost. Pomocí speciálních funkcí systému BMS lze rychle lokalizovat chybně nastavené regulační parametry a nastavení příslušně přizpůsobit přímo z kanceláře servisního partnera. Shrnutí Energeticky účinný a tím úsporný provoz zařízení tvoří regulační okruh, ve kterém hrají centrální roli systémy BMS: Nejdříve se musí pořídit data spotřeby a jiná provozní data zařízení, aby se mohlo učinit rozhodnutí založené na faktech. Role systému BMS zde překračuje rámec prostého pořizování dat. Většinou také slouží jako vyrovnávací pamět, do které se data ukládají a agregují a rovněž jako distributor dat, aby požadovaná data byla přes vzdálený přístup k dispozici různým uživatelům. V tomto případě mohou být uživatelé jak lidé (např. servisní partneři), tak také počítače, které data dále zpracovávají. Nezpracovaná data se vyhodnotí automaticky nebo manuálně aby se mohl kvalitativně a kvantitativně vyhodnotit optimalizační potenciál.

8 Automatické vyhodnocení přitom může provést samotný systém BMS nebo se nechá provést následovně zařazeným, specializovaným systémem řízení spotřeby energie. Protože analýzy musí být k dispozici různým uživatelům, je také zde žádoucí vzdálený přístup, např. přes internetový prohlížeč. Bude-li zjištěna potřeba optimalizace, lze optimalizaci přímo provést dálkovým ovládáním systému BMS přes prohlížeč, aniž by se muselo jet k zařízení. Po provedení optimalizace se výsledek zkontroluje. K tomuto účelu musí systém BMS znovu pořídit a analyzovat data, aby se mohla srovnat s předchozím stavem. Erfassen Analysieren BMS SYSTEM Ergebnis überprüfen Optimieren Obrázek 9: Regulační okruh energeticky účinného a úsporného provozu zařízení Souhrnně se dá konstatovat, že při vyhodnocení a optimalizaci energetické účinnosti hrají centrální roli systémy BMS. Možnost vzdáleného přístupu nejenom pro lidskou obsluhu, nýbrž také pro specializované systémy dalšího zpracování umožňuje teprve centrální management budov. Specializovaní servisní partneři tak mohou pomoci při neustálé optimalizaci spotřeby energie budovy. Provozovatele zařízení nepotěší pouze zlepšená efektivita nákladů, nýbrž také bezporuchový provoz. Zdroj obrázků 1 a 3 až 7: Zdroj obrázku 2: Verband Privater Bauherren e. V./ Bundesverband Deutscher Baustoff-Fachhandel e. V. (Svaz soukromých stavebníků, reg. spolek/ Spolkový svaz německých prodejců stavebních materiálů, reg. spolek)

9 Autor: Michael Rader Product Marketing Manager CentraLine c/o Honeywell GmbH Více detailů a další články naleznete na domovských stránkách CentraLine City, sekce Energy Efficiency, případně nás přímo kontaktujte. CentraLine Honeywell spol. s.r.o. V Parku 2326/ Praha 4, Česká Republika Tel +42 () CentraLine Honeywell s.r.o. Mlynské nivy 71 P.O.BOX Bratislava 27, Slovensko