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

Integracja systemów HVAC z systemem sterowania budynków

Building Management System (BMS) to centralny system nadzoru nad budynkiem, łączący wszystkie instalacje budynkowe
Building Management System (BMS) to centralny system nadzoru nad budynkiem, łączący wszystkie instalacje budynkowe
Rys. RTEK

Systemy HVAC stają się coraz częściej elementami centralnych systemów zarządzania budynkiem (Building Management Systems). Producenci wyposażają urządzenia w rozwiązania umożliwiające ich integrację z BMS, przybywa też instalacji łączących niezależne systemy regulacji i sterowania.

Sterowanie instalacjami w budynku może się odbywać na kilku poziomach ich integracji. Najprostszą metodą jest niezależne sterowanie każdą instalacją funkcjonującą w budynku – przykładem może być instalacja wentylacyjna VAV z wykorzystaniem sterowników i regulatorów, dzięki którym działa ona optymalnie. Bardziej zaawansowanym, choć pod kątem automatyki i sterowania nadal stosunkowo prostym rozwiązaniem jest komunikacja podsystemów za pomocą łącza szeregowego i sterowników – np. urządzenia klimatyzacyjne wyposażone w odpowiednie płyty sterujące mogą w prosty sposób (sygnał–reakcja) współpracować z systemem otwierania i zamykania okien, kartami hotelowymi (włączanie i wyłączanie urządzeń w zależności od obecności osób w pokoju) czy instalacją pożarową.

Systemy mogą być też zintegrowane za pomocą LAN – lokalnej sieci komputerowej, w której dzięki interfejsom dostarczonym przez producenta urządzeń wentylacyjnych czy klimatyzacyjnych, sterownikom uniwersalnym oraz dodatkowym czujnikom wielofunkcyjnym można poszczególne elementy połączyć w funkcjonalną, wspólnie sterowaną całość. Taki nadzór nad instalacjami technicznymi – HVAC, produkcji i dystrybucji chłodu, oddymiania i częściowo elektrycznych – jest czasem określany terminem BAS (Building Automation System).

Czym jest BMS

Building Management System (BMS) to centralny system nadzoru nad budynkiem, łączący wszystkie instalacje budynkowe. Jest to rozwiązanie coraz częściej wybierane dla nowych i remontowanych budynków, przede wszystkim komercyjnych, w przypadku których oszczędność energii i mediów bez straty dla komfortu i funkcjonalności dzięki optymalizacji pracy wszystkich instalacji jest elementem przewagi konkurencyjnej w wyścigu o najemców.

Dzięki BMS możliwy jest nie tylko nadzór nad każdą instalacją z osobna, ale też współpraca instalacji między sobą oraz optymalizacja pracy instalacji budynkowych jako całości. W tak rozumianym systemie zarządzania budynkiem możliwe jest więc:

  • zebranie w jednej centralnej bazie wszystkich danych wejściowych, rozumianych jako stany, sygnały i informacje pochodzące ze wszystkich zintegrowanych systemów budynkowych;
  • spójne i płynne zarządzanie budynkiem – rozumiane jako nadzór i administracja – z jednego interfejsu operacyjnego, co nie tylko ułatwia pracę służbom utrzymania budynku, ale też zapobiega kolizjom wynikającym z braku współpracy współistniejących, ale niezależnych systemów zarządzania instalacji;
  • stała kontrola i regulacja zintegrowanych urządzeń i instalacji w czasie rzeczywistym – dzięki natychmiastowej reakcji na bieżące potrzeby całego budynku możliwa jest optymalizacja pracy instalacji, a więc adekwatne do potrzeb zużycie mediów, brak kolizji między poszczególnymi systemami, obniżenie kosztów energii, zwiększenie komfortu i funkcjonalności instalacji z punktu widzenia użytkowników oraz poprawa bezpieczeństwa zintegrowanych systemów i budynku jako całości;
  • jednolita archiwizacja danych z budynku – pozwala na nie tylko szybkie i skuteczne raportowanie, ale też bieżące analizy wzorców zużycia energii i mediów, co umożliwia postępującą optymalizację pracy całego budynku.

Efektem jest obniżenie kosztów eksploatacji obiektu (np. mniejsze zużycie energii, wcześniejsza reakcja na sytuacje awaryjne, minimalizacja ich skutków i skrócenie ewentualnych przestojów) oraz usprawnienie obsługi, przy zachowaniu komfortu użytkowników i funkcjonalności. Jednym z popularnych przykładów integracji systemu HVAC jest jego współpraca z oświetleniem. Stosuje się tu harmonogramy czasowe i czujniki obecności – np. służące do obsługi sal konferencyjnych.

Sale te traktowane są przez system jako odrębne strefy wyposażone w regulatory przepływu powietrza. Zastosowanie BMS pozwala nie tylko korzystać z jak najmniejszej liczby pomieszczeń dziennie, ale i regulować prędkość dopływu powietrza zewnętrznego i wykorzystanie oświetlenia wewnętrznego. System uwzględnia zarówno zmiany trybu pracy sali (zajęta/wolna) wynikające z przewidzianego harmonogramu, jak i sytuację rzeczywistą – np. fakt, że użytkownicy opuścili salę wcześniej lub późnej, niż wynikało to z harmonogramu.

Składowe systemu BMS

Żeby instalacje techniczne budynku – w tym HVAC – mogły zostać zintegrowane w jeden centralnie zarządzany system, konieczne jest odpowiednie uzbrojenie budynku w:

  • czujniki, które zbierają dane wejściowe – takie jak temperatura, wilgotność, prędkość powietrza, obecność osób, stężenie substancji w powietrzu (głównie CO2) – i dzięki którym możliwa jest ocena bieżącej sytuacji oraz uruchomienie odpowiedniego scenariusza reakcji;
  • moduły konkretnych urządzeń (zarówno tych złożonych, typu centrale wentylacyjne, jak i prostych, np. regulatory VAV), umożliwiające odebranie sygnału z systemu centralnego i reakcję na zadany sygnał – wykonanie zadanej odpowiedzi;
  • rozdzielnice i adaptery – tablice elektryczne umożliwiające zintegrowanie pod względem elektrycznym i automatycznym wszystkich urządzeń, tak by bezkolizyjnie realizować wszystkie zadania zlecone przez system centralny;
  • przewody, szyny, magistrale umożliwiające fizyczne i funkcjonalne połączenie wszystkich elementów systemu;
  • moduły centralne, czyli automatyczny system zarządzający oraz stacja robocza (dla zarządcy/obsługi) – odpowiednio zaprogramowany serwer i oprogramowanie, rozwiązania spinające wszystkie urządzenia oraz umożliwiające ich podgląd i monitoring.

Czujnik – źródło bezcennych informacji

Budynek objęty BMS jest naszpikowany czujnikami, które pozwalają na bieżąco monitorować jego szeroko rozumiany stan – poczynając od dotrzymywania wymaganych parametrów, poprzez ich zmiany i wahania, aż po zmiany warunków zewnętrznych wpływające na to, co się dzieje w budynku. Czujniki są często integrowane, tj. w jednej obudowie mieści się kilka sensorów.

Czytaj też: Integracja HVAC – nowy kierunek rozwoju urządzeń klimatyzacyjnych, ogrzewczych i wentylacji? >>

Podstawowymi są czujniki temperatury i wilgotności, które rejestrują nie tylko sytuację w obsługiwanych pomieszczeniach czy na zewnątrz, ale też parametry mediów – powietrza obiegowego, wody grzewczej (zasilania i powrotu), wody lodowej itp. Czujniki wilgotności dają np. możliwość określania punktu rosy dla powietrzno-wodnych systemów klimatyzacyjnych (belki chłodzące) i sterowania sekwencjami nawilżania czy osuszania.

Na zoptymalizowanie pracy systemów w zależności od tzw. zajętości pomieszczeń pozwalają czujniki obecności (wzmocnione przez techniki mikrolokalizacji wykorzystujące technologię Bluetooth telefonów komórkowych użytkowników) oraz stężenia dwutlenku węgla. Te pierwsze umożliwiają reakcję na obecność osób w pomieszczeniu np. poprzez zmianę trybu pracy, natomiast drugie pozwalają np. sterować wentylacją – zmierzone stężenie CO2 w powietrzu przeliczane jest na liczbę osób i wtórnie na odpowiedni udział powietrza świeżego.

Czujniki specjalistyczne odpowiedzialne za bezpieczeństwo to m.in. czujniki dymu, LPG czy CO (głównie garażowe), wycieku czynników chłodniczych czy cząstek stałych PM2,5 będących głównym składnikiem smogu.
Kontraktony (czujniki otwarcia okien, drzwi lub bram wjazdowych) przekazują zebrane dane nie tylko do instalacji alarmowej, ale też do instalacji HVAC, pomagając optymalizować jej pracę.

Elementy wykonawcze

Urządzenia (elementy instalacji) mogą się stać częścią systemu BMS, jeśli wykonają zadanie zlecone im przez system centralny, zmieniając parametry pracy. Urządzenia mechaniczne – kotły, wentylatory, pompy ciepła itp. – muszą mieć możliwość regulacji pracy, czyli zostać wyposażone w napęd o zmiennej częstotliwości (Variable Frequency Drives). Można tu wskazać m.in. silniki wyposażone w falowniki, które umożliwiają płynną regulację prędkości i momentu obrotowego silnika. Zmienne częstotliwości napędów wymagają zastosowania zabezpieczeń przed wzajemnym oddziaływaniem elektromagnetycznym urządzeń mogącym prowadzić do zakłóceń.

Sygnał z systemu centralnego przekazywany jest do sterownika, dzięki któremu np. zawór regulacyjny albo regulator bezpośredniego działania zmienia (reguluje) uzyskiwane parametry – temperaturę, ciśnienie i różnicę ciśnień, przepływ itp. Rozwiązania te mogą być także wielofunkcyjne lub cyfrowe, zastępując większą liczbę układów regulacji.

Jeśli urządzenia nie są przygotowane do połączenia z systemem centralnym, można skorzystać z tzw. adapterów, np. do integracji samodzielnych klimatyzatorów do małych pomieszczeń. Adaptery sprawdzą się, kiedy konieczne jest sterowanie systemami klimatyzacyjnymi w obiektach od siebie oddalonych.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[bms, building management system, systemy hvac, hvac, system sterowania budynków, rozdzielnice]

   03.03.2020

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czego możesz się spodziewać po nowych kurtynach powietrznych »

systemy wentylacyjne

 



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 »

 


Znajdź sposób na walkę z wilgocią w łazience »

wentylatory do łazienke

 



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

 



Wentylacja w przemyśle - poznaj jej arkana »

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