Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Poprawa efektywności energetycznej budynków biurowych i użyteczności publicznej poprzez optymalizację pracy automatyki budynkowej

Reduction of energy use in office and public buildings by optimizing it’s automation system
Głównymi elementami kontrolowanymi przez system BMS są podsystemy zasilania i sterowania energią elektryczną, podsystemy bezpieczeństwa i sterowanie komfortem.
Głównymi elementami kontrolowanymi przez system BMS są podsystemy zasilania i sterowania energią elektryczną, podsystemy bezpieczeństwa i sterowanie komfortem.

Połączenie systemów budynku w jeden układ umożliwia zapewnienie komfortu w wybranych pomieszczeniach w określonym czasie i wpływa na zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych. Samo posiadanie systemu BMS nie jest wystarczające – powinien on zostać zoptymalizowany oraz dopasowany do profilu i sposobu użytkowania budynku. Wnikliwy commissioning lub audyt energetyczny pozwala na wychwycenie nie tylko niesprawnych elementów, ale i całych systemów zaprojektowanych lub zaprogramowanych nieoptymalnie, których praca prowadzi do nieracjonalnego zawyżania zużycia energii.

W artykule:

• Przykład działań optymalizacyjnych
• Niewykorzystany potencjał systemów BMS
• Metody obliczeniowe
• Podsumowanie

Dla wielu specjalistów zajmujących się audytingiem energetycznym budynków rozpowszechnienie systemów BMS zdawało się zamykać pewien etap w kontekście możliwości poprawy efektywności energetycznej tych obiektów. W końcu większość dostawców automatyki budynkowej podkreśla, że jedną z podstawowych korzyści płynących z „inteligentnych budynków” ma być obniżenie kosztów eksploatacji wynikające z oszczędzania energii. Wnioski z pierwszych audytów przeprowadzonych na takich obiektach są jednak nieco odmienne.

Na początku trzeba wyjaśnić, czym jest BMS – Building Management System, czyli zintegrowany system zarządzania budynkiem. Korzystając z technologii informatycznych i komunikacji cyfrowej, łączy on systemy odpowiedzialne za funkcje techniczne w jeden układ, pozwalając na efektywne sterowanie obiektem. Głównymi elementami kontrolowanymi przez system BMS są podsystemy zasilania i sterowania energią elektryczną (m.in. wszelkiego rodzaju instalacje pomiarowe, oświetleniowe, rozdzielnie elektryczne czy układy zasilania awaryjnego), podsystemy bezpieczeństwa (urządzenia alarmowe, kontrola dostępu itp.) oraz sterowanie komfortem (wszelkiego rodzaju systemy ogrzewania, klimatyzacji, wentylacji itp.) [1, 2, 3].

 

BMS można stosować w niemal wszystkich typach budynków, jednak w obiektach biurowych i użyteczności publicznej potencjał, jaki stwarza automatyka w zakresie zmniejszania zużycia energii, jest znacznie większy. Prawie wszystkie obiekty biurowe powstające w ostatnich kilku latach wyposażane są w tego typu systemy. Niestety, jak wskazują doświadczenia audytorów, wiele z nich do tej pory nie przeszło podstawowych optymalizacji pod kątem efektywności energetycznej, a co gorsza, wiele błędów wprowadzonych do systemu od początku nigdy nie zostało wychwyconych ani naprawionych. Niekiedy modyfikacje nie są wprowadzane nawet w sytuacji zmiany funkcji budynku lub jego pojedynczej strefy [1, 2, 3].

Jedną z możliwości sprawdzenia, jaki potencjał oszczędności tkwi w danym obiekcie, jest skorzystanie z pomocy specjalistów. Audytorzy energetyczni są w stanie wspólnie z osobami odpowiedzialnymi za dany obiekt przeanalizować aktualny stan pracy budynku, wykryć możliwości osiągnięcia dodatkowych korzyści i zaproponować działania, które przyniosą najlepsze efekty.

 

Przykład działań optymalizacyjnych

Zdaniem autorów poprawa efektywności energetycznej budynków biurowych oraz użyteczności publicznej powinna być prowadzona równolegle we wszystkich obszarach systemu BMS. Podstawowym działaniem optymalizacyjnym powinno być odpowiednie „wyprofilowanie” i dostosowanie nastaw automatyki do potrzeb grzewczych, chłodniczych
i wentylacyjnych w budynku. Często zdarza się, że najemcy powierzchni biurowych mają zakontraktowaną możliwość dostępu do poszczególnych stref przez 24 godziny, 7 dni w tygodniu, mimo że ich przestrzeń jest wykorzystywana niemal wyłącznie w godzinach typowych dla pracy biur. Odpowiadając na oczekiwania zamawiającego, zarządcy budynków a priori zakładają, że nastawy temperaturowe grzania i chłodzenia oraz krotności wymian powietrza obowiązują bez przerwy.

Skutkiem tego instalacje HVAC pracują w pełnej gotowości, aby zapewnić komfort cieplny potencjalnym użytkownikom, podczas gdy w godzinach nocnych obiekt zwykle nie jest użytkowany. Większość zarządców stawia sprawę jasno: za zużycie rozliczany jest najemca i to, przez ile czasu będzie on korzystał z zamówionych parametrów, a przez ile grzane, chłodzone, nawilżane i wentylowane będą puste pokoje, nie jest naszą sprawą.

Z oczywistych przyczyn poprawa efektywności energetycznej przy takim podejściu zarządców jest zdecydowanie utrudniona, choć ciężko ich winić, gdyż rzeczywiście odpowiadają oni na, być może nie najlepiej sprecyzowane, oczekiwania najemcy. Warto jednak zauważyć, że większość (o ile nie wszystkie) obiektów wyposażonych w BMS równolegle korzysta z systemów kontroli dostępu, wiadomo zatem, w których strefach przebywają użytkownicy. Pomimo że są to zwykle instalacje niezależne, migracja danych między ich bazami nie jest niemożliwa i stworzenie nowej funkcjonalności BMS-u, która automatycznie przełącza nastawy grzania/chłodzenia w poszczególnych strefach na tryb obniżenia nocnego lub weekendowego pod nieobecność użytkowników, może prowadzić do znaczących oszczędności.

Kolejną kwestią jest optymalizacja poszczególnych obszarów systemu HVAC. Standardową praktyką jest rozróżnianie nastaw temperaturowych w centralach wentylacyjnych pomiędzy sezonem grzewczym i chłodniczym. Niestety praktyka audytorska wskazuje, że parametry zadawane są często w sposób daleki od optymalnego. Powszechnym zjawiskiem jest korzystanie z instalacji chłodniczej w trakcie zimy tylko dlatego, że w centrali wentylacyjnej powietrze nagrzewane jest do temperatury np. 23°C, a przecież w przestrzeniach użytkowych pojawiają się jeszcze zyski bytowe, od oświetlenia i innych urządzeń elektrycznych, przez co użytkownicy są zmuszani do schładzania wcześniej ogrzanego powietrza. Podobne przypadki tworzą ogromne pole do poszukiwania oszczędności.

Najprostszym sposobem optymalizacji jest metoda prób i błędów, która przez zarządców wybierana jest bardzo niechętnie z obawy przed chwilowym niedotrzymaniem parametrów komfortu cieplnego. Motywacją do podejmowania ryzyka powinny być straty finansowe związane z równoległą pracą systemów grzewczych i chłodniczych, ale ich wielkości właściciele budynków oraz najemcy zwykle nie są świadomi. Drugim rozwiązaniem jest droga analityczna wykorzystująca zaawansowane narzędzia do symulacji dynamicznych (np. EnergyPlus), które pozwalają na uwzględnienie w sposób szczegółowy zysków wewnętrznych i zewnętrznych oraz harmonogramów i charakteru wykorzystania pomieszczeń.

W tym momencie pojawia się odpowiedzialna rola audytora, który powinien jak najlepiej odwzorować sytuację zastaną w obiekcie, aby wszelka ingerencja w funkcjonujący system nie prowadziła do pogorszenia warunków użytkowych. Innym działaniem, które podejmowane jest zaskakująco rzadko, jest optymalizacja taryf zakupu energii i mocy zamówionych. Projektanci wpisują zwykle do poszczególnych opracowań maksymalne (nierzadko bezpiecznie zawyżone) pobory, które teoretycznie mogłyby wystąpić w budynku przy jednoczesnej pracy wszystkich urządzeń, a następnie te same wielkości przepisywane są jako moce zamówione.



Co ciekawe, w wielu budynkach poziomy te funkcjonują przez kilka–kilkanaście lat i nikt nie przegląda faktur w celu ich weryfikacji. Niechlubnym przykładem takiej niegospodarności jest jeden z obiektów biurowych w Warszawie, gdzie w trakcie audytu stwierdzono nadmiar mocy zamówionej na poziomie 2 MW energii elektrycznej, który nie został skorygowany przez kilkanaście lat. Oczywiście jest to obszar, w którym należy być ostrożnym ze śrubowaniem wyników o każdy kW, ale przegląd faktur pod kątem przekroczeń mocy zamówionych, występowania energii biernych (energia elektryczna) lub strat czynnika (sieć ciepłownicza) powinien odbywać się przynajmniej raz w roku, a najlepiej przy rozliczaniu każdej faktury.

 

Czytaj też: Projektowanie instalacji mechanicznych z wykorzystaniem technologii BIM >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   14.03.2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Znajdź sposób na walkę z wilgocią w łazience  »

wentylatory do łazienke

 



Jesteś instalatorem praktykującym? Skorzystaj z usłaug tej hurtowni »

Wybierz klimatyzator dopasowny do wymagań pomieszczenia »
klimatyzatory klimatyzacja
docenim jakość » korzystam z udogodnień »

 


Poznaj nowinki z branży HVAC »

klimatyzatory

 



4 sposoby zastosowania wymienników ciepła »

Na czym polega automatyzacja instalacji  w technice budowlnej »
wymienniki ciepła systemy kanalizacyjne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Grzejnik czy podłogówka - czym ogrzewać? »

ogrzewanie hybrydowe

 



Jak prawidłowo odizolować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

Zdradzamy 3 funkcje ultra nowoczesnych klimatyzatorów »
produkcja studni wodomierzowych film o pompowni ppoz
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Czy znasz 5 funkcji, które ułatwią pomiary? »

systemy wentylacyjne

 



Poznaj sposób na optymalizację strat energii »

Jakie są korzyści płynące ze stosowania pomp wodnych »
pompy cyrkulacyjne pompy wodne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zaprojektować niezawodne instalacje w budynku »

innowacyjne projektowanie instalacji

 



Jaka jest alternatywa dla wentylatorów dachowych w restauracjach »

Dobierz wielogazowy detektor podtynkowy »
wentylatory detektor gazów
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Elektryka nie jest Ci obca? Dołącz do klubu »

klub instalatora

 



Dobierz urządzenie tłoczące do pomieszczenia » Jaki rekuperator nadaje się do budynków jednorodzinnych »
kanalizacja centrale rekuperacyjne
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

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
7-8/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne kotły na gaz i paliwa stałe
  • - Dezynfekcja powietrza wentylacyjnego
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