Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Zarządzanie wentylacją w domu zautomatyzowanym

Inteligentny budynek
System wentylacji w budynku inteligentnym jest zwykle fragmentem zintegrowanego systemu HVAC, odpowiedzialnego za zapewnienie komfortu klimatycznego w pomieszczeniach.
System wentylacji w budynku inteligentnym jest zwykle fragmentem zintegrowanego systemu HVAC, odpowiedzialnego za zapewnienie komfortu klimatycznego w pomieszczeniach.
www.sxc.hu

Tematem nowego cyklu artykułów są możliwości zautomatyzowanych budynków mieszkalnych, nazywanych umownie „budynkami inteligentnymi”. Zostaną one opisane na przykładzie funkcjonującego już od 10 lat jednorodzinnego domu energooszczędnego. System wentylacji jest w tym wypadku fragmentem większego zintegrowanego systemu HVAC, odpowiedzialnego za zapewnienie komfortu klimatycznego w pomieszczeniach poprzez zautomatyzowane ogrzewanie, chłodzenie, nawilżanie i wentylację całego budynku. W artykule opisano proces zarządzania wentylacją w okresie zimowym.

Ciąg dalszy artykułu...

Monitorując jednocześnie dwa istotne parametry, czyli zawartość CO2 oraz sprawność procesu rekuperacji, BMS starał się obniżyć zużycie energii wszystkich istotnych elementów systemu HVAC, w tym wentylatorów i grzałek, do akceptowalnego minimum.

Z kolei na rys. 4 widać, że zadanie to realizowane jest przez BMS w sposób poprawny, ponieważ przy temperaturze zewnętrznej –13°C pomimo znacznego obniżenia mocy wentylacji (aż do 23%) sprawność rekuperacji została zachowana (linia żółta) i wynosiła na końcu analizowanego okresu 78,9% (lewy górny róg). Równocześnie udało się nie dopuścić do wzrostu stężenia CO2, które co prawda pod koniec badanego okresu zaczęło wzrastać (na co system zareagował po godz. 18:00 27 stycznia), jednak stale utrzymywało się poniżej zadanej wartości 800 ppm (por. linia niebieska na rys. 3 i lewy górny róg).

Warto zaznaczyć, że system zachował również w podanym czasie stabilną wilgotność nawiewanego powietrza, był to jednak efekt działania stacji nawilżającej. Mamy więc do czynienia z w pełni zrealizowanym zadaniem zapewnienia komfortu klimatycznego w budynku przy jednoczesnym nastawieniu na oszczędzanie energii. Użytkownicy mogą więc nastawiać wentylację na „utrzymanie zadanego poziomu CO2 ” lub inne parametry z podaniem „akceptowalnego poziomu CO2”.

Daje to systemowi BMS możliwość poszukiwania lokalnych maksimów i minimów funkcji zależności zużycia energii/liczby wymian powietrza/ wilgotności powietrza/temperatury nawiewu i konsekwentnego sterowania tymi parametrami w zadanym okresie.

Jak widać na rys. 5, system poradził sobie również z efektem wygaśnięcia kominka. Kiedy od godz. 3:00 temperatura nawiewu zaczęła się obniżać, BMS zdecydował o okresowym włączeniu grzałek, powodując widoczne na wykresie fluktuacje ich mocy między godziną 2:00 i 12:00 27 stycznia. Najistotniejszy parametr, czyli temperatura panująca w domu, został utrzymany.

Podsumowanie

Jeżeli założymy, że przez system wentylacji można stracić od 40 do nawet 60% energii doprowadzonej na potrzeby ogrzewania budynku, łatwo o wniosek, że ważniejsza od sprawności ogrzewania budynku jest sprawność jego wentylacji. W uzasadnionej ekonomiką pogoni za dobrą wentylacją zapominamy jednak czasem o komforcie klimatycznym pomieszczeń.

Ile powietrza wymieniać, o jakiej temperaturze i wilgotności, by nie kolidowało to z systemem c.o. i zapewniało komfort – odpowiedź na to pytanie jest prawdziwym wyzwaniem dla projektantów instalacji. Przyjęcie sztywnych norm, wymagających np. w przypadku kuchni 10–30 „wymian powietrza” na godzinę (czy innego sztywnego parametru, jak np. 183 m3/h), nie sprawdza się w przypadku energooszczędnego domu. W praktyce nie sposób efektywnie i ekonomicznie wentylować kuchni bez świadomości, jaką mamy w niej aktualnie „jakość powietrza”.

Podobnie problem zapewnienia odpowiedniej wilgotności powietrza w domu, szczególnie zimą, przy zastosowaniu rekuperacji wydaje się niemożliwy do rozwiązania bez precyzyjnego pomiaru i regulacji (rozumianej zarówno jako ograniczanie, jak i dodawanie) wilgotności. Niezarządzanie tymi parametrami prowadzi albo do nadmiernego przewietrzenia pomieszczeń, czyli w efekcie do dużych strat energii, albo do jeszcze gorszego stanu – braku świeżego powietrza.

Dla przejrzystości wykresów autor nie naniósł na nie parametru wilgotności powietrza w budynku, a w analizowanym okresie wahała się ona między 45 a 55% w efekcie sterowanego przez BMS procesu nawilżania powietrza. Zadanie to jest o tyle trudne, że temperatura nawiewanego powietrza w dużym stopniu zależy od stopnia jego nawilżenia, ale jest to już zagadnienie na osobny artykuł.

Wprowadzenie w branży pojęcia „chorego domu” (sickhouse syndrome) było efektem dziesiątków lat obserwacji i wykrycia prostej zależności pomiędzy jakością wentylacji (przede wszystkim wilgotności) a stanem zdrowia mieszkańców. Warto jeszcze raz przypomnieć, że wilgotność większa niż 70% powoduje kłopoty z dotlenieniem organizmu (mieszkańcy mogą się czuć rozkojarzeni, zmęczeni czy odczuwać duszność), z kolei zbyt suche powietrze (o wilgotności poniżej 35%) może powodować przesuszenie dróg oddechowych, bóle głowy itp.

Pozostaje postawić pytanie, jak zapewnić optymalne zużycie energii pozwalające na realizację powyższych postulatów, tak aby wentylacja nie stała się dla domu „energetyczną czarną dziurą”. Wprowadzenie zintegrowanego BMS, który nie zajmuje się scenariuszami świetlnymi, ale wyliczaniem optymalnej wentylacji w systemie HVAC dla danego budynku, wydaje się odpowiednim rozwiązaniem.

Związany z tym wydatek powinien być dziś traktowany jako inwestycja w zdrowie i ekonomikę przyszłego budynku, a nie ekstrawagancja. Tym bardziej, że rozbudowany BMS nie jest dziś droższy od kompletnego wyposażenia przeciętnie luksusowej łazienki, a jego działanie będzie miało zasadniczy wpływ na koszty utrzymania budynku i zdrowie jego mieszkańców przez kilka następnych dziesięcioleci. Warto pomyśleć o takim rozwiązaniu już na etapie projektowania budynku mieszkalnego. Projektowaniem właśnie takich budynków zajmuje się autor na co dzień.

W kolejnym artykule – zarządzanie systemem grzewczym w budynku zautomatyzowanym

   21.03.2012

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl