Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają...
Transcript of Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają...
![Page 1: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/1.jpg)
Regulacje oświetlenia wewnętrznego – techniki zaawansowane
Author: Prepared by ISR – University of Coimbra
July 2017
![Page 2: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Treść: 1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii 2. Nowoczesne zarządzanie energią 3. Integrowanie oświetlenia, ogrzewania i klimatyzacji i sterowania
dopływem światła dziennego z systemami zarzadzania budynkami 4. Zaawansowane protokoły komunikacyjne
Regulacje oświetlenia wewnętrznego – techniki zaawansowane
![Page 3: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Istnieją 4 główne cechy budynków i pomieszczeń, które należy uwzględniać przy wyborze strategii sterowania i regulacji: 1. Dostępność światła dziennego 2. Wzorzec obecności osób 3. Liczba użytkowników 4. Rodzaj użytkowania budynku:
• Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu
• Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia klasowe) • Użytkowanie pełne, gdy użytkownicy spędzają w pomieszczeniach cały dzień
roboczy • Użytkowanie sporadyczne, gdy pomieszczenia są uczęszczane okazjonalnie i na
krótko.
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
![Page 4: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/4.jpg)
4
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Wielu użytkownków Użytkowanie zmienne +++ Włączanie czasowe ++ Rozmieszczone włączniki + Regulacja fotoelektr. światlem dziennym + czujniki obecności
Uzytkowanie okresowe, zdefiniowane +++ Włączanie czasowe ++ Rozmieszczone włączniki + Regulacja fotoelektr. światlem dziennym + czujniki obecności
Obecność ciągła +++ Włączanie czasowe ++ Rozmieszczone włączniki + Regulacja fotoelektr. światlem dziennym
Jeden lub dwoje użytkowników Obecność zmienna +++ Rozmieszczone włączniki ++ czujniki obecności + Włączanie czasowe + Regulacja fotoelektr. światlem dziennym
Obecność ciągła +++ Rozmieszczone włączniki ++ czujniki obecności + Włączanie czasowe
Bardzo mała frekwencja Użytkowanie okresowe +++ czujniki obecności ++ Rozmieszczone włączniki + Włączanie czasowe + Regulacja fotoelektr. światłem dziennym
Wszystkie formy użytkowania Użytkowanie okresowe +++ Włączanie czasowe +++ czujniki obecności +++ Rozmieszczone włączniki s
Dostęp światła dziennego?
+++ Bezwzględnie zalecane, daje oszczędności ++ Można oczekiwać opłacalności, ale o niższej stopie zwrotu nakładów + Wymaga rozważenia; może zależeć od wyników szczegółowej analizy instalacji
tak nie
![Page 5: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/5.jpg)
5
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Wykorzystanie światła dziennego • Zapewnia lepszą jakość oświetlenia, niż światło sztuczne.
• Bardziej komfortowe i realistyczne odwzorowanie barw, dzięki ciągłej
zmianie poziomu oświetlenia, kierunku i składu widmowego światła dziennego
• Zdrowsze wnętrza i lepsze samopoczucie użytkowników, co prowadzi do lepszej wydajności pracy i produktywności
• Pełna integracja światła dziennego z uwzględnieniem cech skorupy budynku i systemu oświetleniowego poprawia efektywność energetyczną.
![Page 6: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/6.jpg)
6
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Wykorzystanie światła dziennego • Najczęściej, dla zadań wymagających widoczności, realizowanych w budynkach
komercyjnych, powierzchnia okien wynosi około 20% powierzchni podłogi i taka proporcja wystarcza do oświetlenia światłem dziennym, w głąb na odległość równoważną 1,5 wysokości pomieszczenia.
• Zastosowanie poziomych świetlików zapewnia podaż około trzykrotnie większej ilości światła, w porównaniu z pionowym oknem takiej samej wielkości.
• Poziome świetliki zbierają więcej światła i ciepła latem, niż zimą, co zazwyczaj stanowi odwrotność oczekiwań użytkowników. Z tego względu najczęściej stosuje się pionowe lub prawie pionowe rozwiązania do oświetlania światłem dziennym, takie jak clerestoria i monitory dachowe.
• Pionowe lub prawie pionowe formy architektoniczne do oświetlania światłem dziennym zaprojektowane z uwzględnieniem kąta zenitalnego Słońca, pozwalają regulować ilość światła poprzez zasłonięcie bezpośredniego światła słonecznego i udostępnianie w zimie pomieszczenia światłu słonecznemu odbitemu.
![Page 7: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/7.jpg)
7
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Wykorzystanie światła dziennego • Dukty świetlne zapewniają oświetlenie wnętrz, zbierając światło słoneczne
przez heliostaty, które skupiają światło słoneczne przez soczewki lub zwierciadła i przekierowują je do praktycznie dowolnej przestrzeni w budynku, za pośrednictwem szybów lub światłowodów.
• Ponadto, dukty świetlne mają wielką zaletę polegającą na tym, że transmitują światło, nie przekazując jednocześnie ciepła.
![Page 8: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Sterowanie za pomocą czujnika obecności Najwłaściwszymi miejscami do zastosowania czujników obecności są takie, pomieszczenia, w których przebywa się:
• Okresowo: toalety, hole, klatki schodowe, korytarze, magazyny i piwnice.
• Nieregularnie: komórki, pokoje spotkań i sale konferencyjne, klasy szkolne, laboratoria.
Czujniki obecności to urządzenia, które spełniają trzy podstawowe funkcje: • Włączanie światła w chwili wchodzenia do pokoju • Utrzymywanie oświetlenia w stanie włączonym
przez czas obecności osób w tym pomieszczeniu • Wyłączanie świateł, gdy w pokoju nikt nie przebywa.
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
![Page 9: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Sterowanie / włączanie czasowe Istnieją dwa rodzaje regulatorów/włączników czasowych: 1. Wyłączniki czasowe o zaprogramowanym czasie wyłączania światła.
• Szczególnie przydatne w pomieszczeniach, w których często pozostawia się niepotrzebnie włączone światło, jak łazienki, wc, korytarze.
2. Włączniki czasowe, w których programuje się działanie systemu oświetleniowego tak, aby światło było włączone w zadanych okresach czasu, wyłączane podczas przerw śniadaniowych i po zakończeniu dnia pracy.
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
source: control4
![Page 10: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Sterowanie z wykorzystaniem światla dziennego
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Maksymalizacja oświetlenia dziennego • W urządzeniach sterujących działających w oparciu o światło dzienne, pracują
czujniki fotoelektryczne, które mierzą ilość światła dziennego i dostosowują do niej ilość światła sztucznego.
• Regulatory sterowane światłem dziennym działają na dwa sposoby: 1. Włączniki fotoelektryczne zal/wył., w których ważne jest zainstalowanie opóźniaczy czasowych w układzie sterowania, aby unikać powtarzalnych szybkich cykli włączeń-wyłączeń, np. w reakcji na szybko przemieszczające się chmury.
2. Fotoelektryczne ściemnianie które zapewnia to, że suma ilości światła dziennego i elektrycznego zawsze osiąga zaprojektowany poziom oświetlenia na obsługiwanym obszarze i zapewnia regulacje nadążną światła elektrycznego. • Automatyczne włączanie sterowane ilością światła dziennego, połączone z
regulacją ilości światła uzupełniającego, które jest szczególnie przydatne w pomieszczeniach zajmowanych w sposób ciągły, całodobowo, np. w recepcjach i ciągach komunikacyjnych.
![Page 11: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/11.jpg)
11
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Inteligentne oświetlenie Inteligentne lampy i oprawy łączą w sobie przełomowe technologie w zakresie łączności bezprzewodowej i technologii LED. Oto niektóre możliwości inteligentnych systemów oświetleniowych: • Dostrajanie barwy, regulacja siły światła, stopniowe zmiany
temperatury barwowej światła w funkcji czasu. • Wbudowane głośniki, itp. • Funkcja włączania i uruchamiania usług, monitoring
bezpieczeństwa i transfer danych. • Utrzymywanie stałego strumienia światła i tryb działania, który
zapewnia zachowanie nominalnego okresu trwałości.
![Page 12: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/12.jpg)
12
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Czujniki obecności: Automatyczne wyłączanie oświetlenia z chwila opuszczenia pomieszczenia przez osoby.
Wykorzystanie światła dziennego: Automatycznie dostosowuje poziom oświetlenia na podstawie ilości światła dziennego w pomieszczeniu.
Wielopoziomowe włączanie / ściemnianie: Zapewnia użytkownikom o jeden lub więcej poziomów regulacji niż tylko włączanie / wyłączanie
Harmonogram (algorytm) działania: Światła są automatycznie włączane i regulowane (ściemniane) w określonych porach doby lub w oparciu o położenie Słońca.
Potencial Savings
10 – 20 % Lighting
20 – 60 % Lighting
10 – 20 % Lighting
25 – 60 % Lighting
Source: Lutron
![Page 13: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/13.jpg)
13
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Dostrajanie maksimum: Ustala docelowy poziom oświetlenia wg wymogów użytkowników.
Regulowane zasłanianie okien: Pozwala na kontrolę dostępu światła dziennego zapobiega nagrzewaniu i olśnieniom.
Reakcja na zapotrzebowanie: Redukuje obciążenie systemu energetycznego w obszarach niekrytycznych, w czasie szczytu zapotrzebowania mocy.
Kontrola zasilania: Automatycznie wyłącza oświetlenie zadaniowe (dedykowane) gdy nie jest w użyciu
Potencial Savings
10 – 30 % Lighting
30 – 50 % Peak period
15 – 50 % Lighting
Source: Lutron
![Page 14: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/14.jpg)
14
1. Zaawansowane strategie oszczędzania energii
Osobista (indywidualna) regulacja oświetlenia: Pozwala użytkownikom pomieszczenia poprawnie dopasować poziom oświetlenia do wykonywanego zadania.
Integracja systemu: Umożliwia wielozadaniowe łączenie systemów przez rozdział informacji i wzajemną regulację celem minimalizacji ilości sprzętu do zainstalowania i maksymalizacji ogólnej sprawności i efektywności działania systemów.
Potencial Savings
10 – 20 % Lighting
5 – 15% HVAC
Source: Lutron
![Page 15: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/15.jpg)
15
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Zarządzanie energią • Zarządzanie energia można zdefiniować jako podejmowanie i wdrażanie
środków mających na celu minimalizację zużycia energii, przy jednoczesnym utrzymaniu poziomu komfortu i produktywności w biurach lub w mieszkaniach.
• Aby osiągnąć pewien poziom efektywności energetycznej, należ skoncentrować odpowiednie działania na kilku rożnych obszarach:
• Oszczędność energii: Podejmuje się starania w celu zmniejszenia zużycia energii, poprzez eliminację marnotrawstwa, lub bardziej racjonalne wykorzystanie energii (np. bardziej efektywne regulatory lub technologie).
• Odzysk energii: Ponowne wykorzystanie produktów ubocznych jednego systemu jako wsadu energetycznego dla innego systemu. Ciepło odpadowe z systemu oświetleniowego można wykorzystywać zimą do ogrzewania pomieszczeń.
![Page 16: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/16.jpg)
16
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Monitorowanie zużycia energii • Ważnym parametrem, który należy kontrolować na bieżąco jest zdezintegrowane
(rozproszone) zużycie energii. Stanowi ono linię bazową większości strategii regulacji i sterowania i zapewnia możliwość równoczesnego zaspokajania zapotrzebowania. Dostarcza podstawowych informacji o schemacie obciążenia systemu oświetleniowego.
• Zużycie energii roczne, jednostkowe, na oświetlenie dla całego budynku kWh/m2 stanowi czytelną miarę dla porównań z innymi, podobnymi budynkami. • W systemach monitorowanych,
można na bieżąco kontrolować w funkcji czasu, następujące parametry:
• Zapotrzebowanie kW • Zużycie kWh
![Page 17: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/17.jpg)
17
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Monitoring zużycia energii • Monitoring energii pozwala zidentyfikować potencjalne oszczędności
(np. obciążenia systemu oświetlenia podczas dostępności światła dziennego lub w okresach nieobecności osób w pomieszczeniach).
• System EMS (Energy Management System) może znaleźć zastosowanie do kontroli schematu korzystania z systemu oświetleniowego, zgodnie ze schematem korzystania z budynku.
![Page 18: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/18.jpg)
18
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Odczyty Czynniki wpływu Analiza
Monitoring zużycia energii
![Page 19: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/19.jpg)
19
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Systemy zarządzania energią (EMS) Systemy te nazywa się również EMS lub EMCS (ang.: Energy Management Control Systems) , albo – w odniesieniu do budynków – BAS (ang.: Building Automation Systems) i są to pakiety oprogramowania komputerowego, służące do regulacji, kontroli i monitorowania systemów zainstalowanych w budynkach, regulując pracę wyposażenia mechanicznego i elektrycznego, takiego jak ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja, oświetlenie, zasilanie, systemy p-pożarowe, instalacje alarmowe, bezpieczeństwa i dozoru. Dostarczają informacje i narzędzia, które są przydatne dla zarządców budynków zarówno do zrozumienia profilu zużycia energii jak i do kontroli i ulepszania działania tych systemów pod względem energetycznym.
![Page 20: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/20.jpg)
20
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Należy również zwrócić uwagę na proces decyzyjny wyboru systemu zarządzania energią: Rodzaj budynku
• Starsze budynki są odmienne od nowych budynków. Skorupa budynku, oświetlenie, zdolność obliczeniowa i inne czynniki ma ja wpływ na wybór EMS.
• Wielkość budynku może determinować ogólne zużycie energii, podobnie jak rodzaje zainstalowanego wyposażenia grzewczego i układów chłodzenia, liczba użytkowników itp.
• Lokalizacja geograficzna determinuje w zasadniczym stopniu zużycie energii, gdyż są one związane z warunkami klimatycznymi.
• Ekstremalnie ciepłe dni latem w lokalizacjach na południu i ostre zimy w lokalizacjach północnych, znacząco wpływają na zużycie energii w budynkach.
• EMS powinien efektywnie dostosowywać systemy do warunków pogodowych, również pod względem oświetlenia.
![Page 21: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/21.jpg)
21
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Należy również zwrócić uwagę na proces decyzyjny wyboru systemu zarządzania energią : Zapotrzebowanie na energię:
• Miesięczne lub roczne zapotrzebowanie energii w firmie lub budynku jest jednym z najważniejszych czynników determinujących wybór EMS.
• Skomplikowane i kosztowne systemy nie maja uzasadnienia w małych
budynkach, w których zużycie energii jest niewielkie.
• W sytuacjach, w których oszczędności dzięki EMS nie pokrywają kosztów jego nabycia i użytkowania, Parametr ROI (Return On Investment) nie osiągnie pożądanej wielkości.
![Page 22: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/22.jpg)
22
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Ryzyko biznesu / Poziom pewności również należy uwzględniać podczas procesu decyzyjnego przy wyborze EMS: • Niektóre budynki, takie jak szpitale, czy centra przetwarzania danych wymagają niezawodnych, bezawaryjnych systemów zarządzania, również w odniesieniu do oświetlenia.
• Przykład: Centra przetwarzania danych polegają na stabilności i
niezawodności zasilania a także wymagają precyzyjnej i efektywnej regulacji temperatury wewnątrz budynków. W razie nieprawidłowego działania systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji mogą wystąpić uszkodzenia systemów odpowiedzialnych za przetwarzanie danych o kluczowym znaczeniu.
• W takich sytuacjach, konieczny może być EMS zapewniający precyzyjną regulację a nawet analizę wyprzedzającą, aby skutecznie wspomagać działanie instytucji.
![Page 23: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/23.jpg)
23
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Kontrola stopnia wykorzystania pomieszczeń za pomocą EMS
• Komfort użytkownika przy równoczesnym zarządzaniu energią jest jednym z najważniejszych problemów do rozpatrzenia, przy wyborze EMS.
• Pomieszczenia niezajmowane mogą generować mylące informacje w
odniesieniu do budynku (np. zużycie energii mniejsze, niż „normalne”), a więc EMS powinien zapewniać możliwość normalizowania ilości energii użytkowanej, w oparciu o realne wykorzystanie pomieszczeń (obecność osób) lub możliwość określania energochłonności budynku.
![Page 24: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Korzyści wynikające z zarządzania energią obejmują:
• Zwiększenie zyskowności • Redukcję kosztów energii (bezpośrednie oszczędności energii i
pośrednie oszczędności na chłodzeniu) • Ulepszenie procesów technicznych • Redukcja emisji • Mniejsze ryzyko związane z fluktuacjami cen energii
2. Nowoczesne zarządzanie energią Korzyści wynikające z zarządzania energią
![Page 25: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/25.jpg)
25
2. Nowoczesne zarządzanie energią ISO 50001
Zarządzanie energią Normy i Standardy ISO 50001 • Z uwagi na ważność problemu zarządzania energią opracowano normę
ISO 50001:2011 stanowiącą kluczową międzynarodową normę dotyczącą zarządzania energią. Normę wprowadziła International Organization for Standardization (ISO) w roku 2008
• ISO 50001:2011 określa wymogi dotyczące ustalania, wdrażania, utrzymania i ulepszania systemów zarządzania energią, a jej celem jest umożliwienie systematycznego podejścia do zarządzania, celem ciągłej poprawy efektywności wykorzystania energii.
![Page 26: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/26.jpg)
26
2. Nowoczesne zarządzanie energią ISO 50001
W oparciu o koncepcję:
Plan Do Check Act
![Page 27: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/27.jpg)
27
2. Nowoczesne zarządzanie energią EN 15232
Zarządzanie energią Normy i Standardy EN 15232 • EN 15232 : “Energetyczne właściwości budynków -- Wpływ
automatyzacji, sterowania i technicznego zarządzania budynkami” została opracowana przez CEN (Comité Européen de Normalisation, European Committee for Standardization).
• Celem tej normy jest wsparcie dyrektywy o efektywności energetycznej budynków (EPBD) dla poprawy właściwości energetycznych budynków w państwach członkowskich UE.
![Page 28: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/28.jpg)
28
2. Nowoczesne zarządzanie energią EN 15232
Zarządzanie energią Normy i Standardy EN 15232 • Norma EN15232 określa:
• Metody oceny wpływu budynkowych systemów automatyki i regulacji (BACS) oraz technicznego zarządzania budynkami (TBM) na właściwości energetyczne budynków;
• Należy wdrażać metody określania minimalnych wymagań dla funkcji, które trzeba wdrażać w budynkach o różnym stopniu złożoności.
![Page 29: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/29.jpg)
29
2. Nowoczesne zarządzanie energią
Klasa A: Wysokoefektywna automatyka w pomieszczeniach i sekcjach połączonych
Klasa B: Zoptymalizowane rozwiązania dla każdej sekcji, częściowo wzajemnie powiązane
Klasa C: Standardowa automatyka w pomieszczeniach
Klasa D: Brak automatyki w pomieszczeniach, nieefektywne energetycznie
EN 15232 definiuje cztery rożne klasy energetyczne w zakresie automatyki w budynkach i układów regulacji (BACS)
![Page 30: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Klasa Efektywność energetyczna
A
Odpowiada wysokiej efektywności energetycznej dla zaawansowanych BACS* and TBM** • Sieciowa automatyka pomieszczeniowa, z automatyczną kontrolą zapotrzebowania • Planowe utrzymanie i konserwacja • Monitoring energii • Zrównoważona optymalizacja zużycia energii
B Odpowiada zaawansowanym systemom BACS* i niektórym funkcjom TBM** • Sieciowa automatyka pomieszczeniowa, bez automatycznej kontroli zapotrzebowania • Monitoring energii
C Odpowiada standardowym systemom regulacji w budynkach, BACS * • Sieciowa budynkowa automatyka głównych instalacji • Brak automatyki w pomieszczeniach, zawory termostatyczne na grzejnikach • Brak monitoringu energii
D
Odpowiada stanowi bez regulatorów efektywności energetycznej. Budynki tej klasy należy poddać termomodernizacji. W nowych budynkach nie wolno instalować takich systemów. • Brak automatyki sieciowej • Brak automatyki elektronicznej w pomieszczeniach • Brak monitoringu energii
2. Nowoczesne zarządzanie energią EN 15232 definiuje cztery klasy budynków mieszkalnych i użytkowych
*BACS – Building Automation and Control Systems **TBM – Technical Building Management
![Page 31: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/31.jpg)
31
2. Nowoczesne zarządzanie energią Kultura organizacyjna
Wszyscy pracownicy powinni posiadać świadomość ważności zarządzania energią dla firmy i jego wpływu na ich środowisko pracy.
Należy zapewnić szkolenie dla personelu aby umożliwić pracownikom zrozumienie jaki wpływ na zużycie energii w firmie mają ich codzienne zajęcia.
Załogę należy zachęcać i wspierać w kontrolowaniu zużycia energii i zgłaszaniu ulepszeń dla zwiększenia oszczędności
![Page 32: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/32.jpg)
32
3. Integracja oświetlenia, ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji z systemem zarządzania budynkiem
![Page 33: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/33.jpg)
33
3. Integracja oświetlenia, ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji z systemem zarządzania budynkiem
Wykorzystanie światła dziennego w systemie zarządzania • Światło dzienne posiada kontrolowany udział oświetlenia naturalnego w
zapewnieniu użytkownikom budynku komfortu pracy i pobytu. Zarówno bezpośrednie światło słoneczne jak i rozproszone światło z nieboskłonu poprawiają komfort i pozwalają na zmniejszenie zużycia energii przez oświetlenie sztuczne.
• Poprzez zapewnienie bezpośredniego dopasowania do dynamicznych i zmiennych wzorców oświetlenia dziennego docierającego z zewnątrz, światło dzienne pomaga w wizualnej stymulacji pracowników i wpływa korzystnie na ich środowisko pracy, równocześnie redukując o jedną trzecią ogólne koszty energii w budynku.
• Korzyści płynące z wykorzystania światła dziennego w budynku wykraczają poza zwykłe oszczędności energii. Na przykład poprzez zmniejszenie zapotrzebowania na energię elektryczną do celów oświetlania i chłodzenia, wykorzystanie światła dziennego skutkuje mniejszą emisją gazów cieplarnianych i redukcję zużycia paliw kopalnych.
![Page 34: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/34.jpg)
34
3. Integracja oświetlenia, ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji z systemem zarządzania budynkiem
• Budynek zaprojektowany w taki sposób, aby można w nim
wykorzystywać światło dzienne powinien posiadać regulację elektroniczną systemu oświetleniowego, która włącza lub przyciemnia oświetlenie elektryczne, kiedy dostępne jest oświetlenie dzienne.
• Światła elektryczne działają tylko wtedy, kiedy trzeba zachować warunki dobrej widzialności przy niedoborze światła dziennego. Przy takim rozwiązaniu mniej odpadowego ciepła emituje się do otoczenia, co z kolei zmniejsza zapotrzebowanie budynku na chłodzenie.
• Dopływ ciepła słonecznego z dobrego dziennego systemu oświetlenia może wynosić mniej niż połowę dopływu ciepła z najbardziej efektywnych systemów oświetlenia elektrycznego, przy zachowaniu takich samych poziomów oświetlenia we wnętrzach.
![Page 35: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/35.jpg)
35
3. Integracja oświetlenia, ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji z systemem zarządzania budynkiem
• Aktywne elementy fasady: Silniczki lub serwomechanizmy, elementy przekierowujące światło, sterowane okna lub wyłączane zasłony na szyby;
• Reakcyjne systemy oświetleniowe z możliwością przyciemniania światła dla dostosowania do oświetlenia dziennego, potrzeb zadaniowych lub obecności osób;
• Czujniki obecności do sterowania wszystkimi systemami;
• Integracja systemów EMS optymalizowana pod względem komfortu, kosztów właściciela, sygnałów cenowych ze strony dostawcy energii. (High Performance Building Facade Solutions)
Schemat zintegrowanego rozwiązania współużytkującego rozwiązania architektoniczne i oświetlenie sztuczne.
![Page 36: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/36.jpg)
36
4. Zaawansowane protokoły komunikacyjne
![Page 37: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/37.jpg)
37
4. Zaawansowane protokoły komunikacyjne
Istnieją trzy główne protokoły komunikacyjne, które należy stosować w systemach automatyzacji budynków:
![Page 38: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/38.jpg)
38
4. Zaawansowane protokoły komunikacyjne
• BACnet zaprojektowano tak, aby umożliwić komunikację automatyki budynku i systemów sterowania do zastosowań takich, jak ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja (HVAC), regulacja oświetlenia, kontrola dostępu i systemy wykrywania ognia, z właściwym oprzyrządowaniem.
• Protokół BACnet zawiera mechanizmy dostosowane do skomputeryzowanego wyposażenia budynków, umożliwiając przepływ danych (informacji), bez względu na funkcję budynku.
![Page 39: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/39.jpg)
39
4. Zaawansowane protokoły komunikacyjne
LonWorks (local operating network) stanowi platformę sieciową przeznaczoną szczególnie dla celów sterowania. Platforme oparto na protokole opracowany przez Echelon Corporation (USA) dla urządzeń pracujących w sieciach takich jak wykorzystujące skrętki dwużyłowe, szyny zasilające, światłowody i RF. Wykorzystuje się go do automatyzacji różnych funkcji w budynkach, takich jak oświetlenie i HVAC. • Do roku 2015, z wykorzystaniem technologii LonWorks, zainstalowano około
100 milionów urządzeń.
• Producenci działający w różnych rodzajach działalności takich jak budownictwo, mieszkalnictwo, oświetlenie ulic, transport, usługi komunalne, automatyka przemysłowa, zaadaptowali tę platformę jako podstawę dla realizacji oferowanych przez siebie usług.
![Page 40: Author: July 2017 · • Użytkowanie zmienne w pomieszczeniach, w których użytkownicy spędzają część czasu • Użytkowanie okresowe i relatywnie krótkotrwałe (np. pomieszczenia](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022011902/5f0bbee97e708231d43202d0/html5/thumbnails/40.jpg)
40
4. Zaawansowane protokoły komunikacyjne
Modbus jest szeregowym protokołem komunikacyjnym początkowo opracowany przez Modicon (obecnie Schneider Electric-France) w roku 1979, dla celów wykorzystania wraz z programowalnymi sterownikami logicznymi (PLCs). • Prosty i solidny, od czasu opracowania stał się standardowym protokołem
komunikacyjnym i obecnie jest powszechnie dostępny środkiem transmisji danych w przemysłowych urządzeniach elektronicznych.