Εξοικονόμηση Ενέργειας & Η/Μ Εξοπλισμός

Εξασφαλίζοντας τον πλήρη ενεργειακό έλεγχο ενός κτηρίου με την χρήση συστημάτων BMS

civiltech

Ένα σύστημα διαχείρισης ενέργειας στα κτήρια (Building Management Systems-BMS) αποτελείται από ένα σύνολο ηλεκτρονικού εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένου αισθητήρων, ενεργοποιητών, και ένα σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών, που ελέγχει και παρακολουθεί τις περιβαλλοντικές υπηρεσίες ελέγχου στο κτήριο.

Το BMS μπορεί να συνυπολογίσει ταυτόχρονα όλα τα συστήματα και παραμέτρους, όπως θέρμανση, φωτισμό, κλιματισμό κ.λπ., σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα, και ταυτόχρονα υπολογίζει την ενέργεια που καταναλώνεται την κάθε στιγμή, έτσι ώστε εύκολα να μπορεί να υπολογισθεί και το κόστος. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ότι η χρήση ενός BMS μπορεί να μειώσει έως και 30% την συνολική κατανάλωση και κατ’ επέκταση το κόστος.
Αυτά τα συστήματα είναι επίσης γνωστά ως Integrated Building Management Systems (IBMS). Το συγκεκριμένο σύστημα, έχει κυρίως εφαρμογή σε εργοστάσια, όπου στο σύστημα μπορούν να προστεθούν ηλεκτρικά μηχανήματα, πρέσες, κλίβανοι, φούρνοι κ.λπ. Καθώς επίσης και σε κτήρια με εξελιγμένο εξοπλισμό, όπως εξωτερικές περσίδες που λειτουργούν αυτόματα ανάλογα με τη θέση του ήλιου.
Στην ευρύτερη άποψη ενός συστήματος BMS μπορεί να είναι οτιδήποτε χρησιμοποιείται για να ελέγχει τη ροή της ενέργειας ενός κτηρίου, και θα μπορούσε να είναι κάτι τόσο απλό όσο ένας διακόπτης φωτός ή ένα φωτοκύτταρο.
Ωστόσο, ο όρος ΒMS είναι μια πιο σύνθετη έννοια βασιζόμενη σε έναν μικροεπεξεργαστή που μπορεί να ελέγχει και να παρακολουθεί έναν μεγάλο αριθμό λειτουργιών σε ένα κτήριο, ένα συγκρότημα κτηρίων ή σε μια βιομηχανία.
Σε κτήρια στο Ηνωμένο Βασίλειο με φορτία άνω των 100kW,η χρήση BMS είναι υποχρεωτική. Το κόστος εγκατάστασης και συντήρησης ενός BMS είναι χαμηλό κυρίως στην περίπτωση που αυτό εγκαθίσταται κατά την κατασκευή του κτηρίου και είναι αποδοτικό καθώς σύμφωνα με μελέτες ο χρόνος απόσβεσης ενός τέτοιου συστήματος είναι πολύ μικρός.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα ένα σύστημα BMS, παρακάτω αναφέρουμε τις λειτουργίες του:

  • Έλεγχος των εγκαταστάσεων.
  • Αυτόματη ενεργοποίηση / απενεργοποίηση της θέρμανσης, του φωτισμού κτλ ή για διακόπτες πχ θερμοσίφωνα ή θερμοστάτη, βελτιστοποίηση της λειτουργίας των εγκαταστάσεων και υπηρεσιών, βελτιστοποίηση του καυσίμου / αέρα για τους λέβητες, μέγιστη χρήση εξωτερικού αέρα για τον κλιματισμό και τον εξαερισμό.
  • Παρακολούθηση της κατάστασης των εγκαταστάσεων και των περιβαλλοντικών συνθηκών.
  • Ροή της θερμοκρασίας, συναγερμός, αξιολόγηση κατάσταση των φίλτρων, ταχύτερη δράση αποκατάστασης.
  • Παροχή πληροφοριών για τη διαχείριση της ενέργειας.
  • Σχετικά με τις ροές και την κατανάλωση ενέργειας, αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των μέτρων, προβολή ενδείξεων.
  • Πεδίο για μετάδοση πληροφοριών.
  • Χρήση modem, αυτόματη ρύθμιση συστήματος.

Πώς τα συστήματα ενεργειακής διαχείρισης θα βοηθήσουν στην εξοικονόμηση ενέργειας;

  • Ελαχιστοποίηση της άσκοπης χρήσης φωτισμού, θέρμανσης κ.λπ.,
  • Βελτιστοποίηση της απόδοσης των εγκαταστάσεων,
  • Βελτιστοποίηση επιπέδου λειτουργικής συντήρησης,
  • Ενεργοποίηση βελτιωμένων πρότυπων της συνολικής διαχείριση ενέργειας – Μπορεί να ενθαρρύνουν υψηλότερα επίπεδα ευαισθητοποίησης για την κατανάλωση της ενέργειας.
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα ενός BMS είναι η ικανότητα να παρακολουθεί και να καταγράφει τα δεδομένα καθώς μπορεί και να τα προβάλει στο διαχειριστή. Για παράδειγμα, εάν η ειδική κατανάλωση θερμότητας ενός κτηρίου (π.χ. ενέργεια που καταναλώνεται για θέρμανση διαιρούμενο με τη διαφορά θερμοκρασίας εσωτερικού-εξωτερικού) αυξάνεται βαθμιαία, μπορεί να υποδηλώνει κάποια βλάβη στη μόνωση ή σε κάποιο μέρος της δομής του κτηρίου, ώστε να μπορεί να αναληφθεί δράση για να εντοπίσει το πρόβλημα.
Επίσης σημαντικό είναι ότι υπάρχει η δυνατότητα αυτή η διαδικασία να μην γίνεται στον ίδιο τόπο, καθώς υπάρχει η δυνατότητα να συνδεθούν μέσω τηλεφωνικών γραμμών ή μόντεμ και ο έλεγχος να γίνεται πολλά χιλιόμετρα από τον κεντρικό σταθμό, εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα, καθώς και επιτρέπουν την εκτίμηση των επιπτώσεων των μέτρων εξοικονόμησης ενέργειας που τυχόν έχουν ληφθεί.

Αισθητήρες

Για την ανίχνευση της μεταβολής ενός μεγέθους, όπως της θερμοκρασίας, απαιτείται η χρήση αισθητήρων. Αισθητήρες οι οποίοι πρόκειται να χρησιμοποιηθούν σε ένα σύστημα BMS, σε οποιαδήποτε βάση ασκούν τις δραστηριότητές τους, πρέπει να έχουν ένα ηλεκτρικό σήμα εξόδου που να μεταδίδεται στον κεντρικό σταθμό.
Αισθητήρες για την ανίχνευση της θέσης των βαλβίδων μπορεί να είναι ηλεκτρομηχανικοί – ποτενσιόμετρα που συνδέονται με τις βαλβίδες, διακόπτες ή μαγνητική διακόπτες που μπορούν να ανιχνεύσουν αν ένα τμήμα της εγκατάστασης, είναι ανοικτό ή κλειστό.
Σε γενικές γραμμές, η τιμή των αισθητήρων έχει σχέση με την ακρίβεια. Παραδείγματος χάριν, οι πιεζοηλεκτρικοί μπορούν να δώσουν μεγάλη ακρίβεια στη μέτρηση της πίεσης, αλλά έχουν μεγάλο κόστος.

Πρώτο στάδιο επεξεργασίας δεδομένων από τους αισθητήρες είναι:

  • Μετατροπή A / D.
  • Έλεγχος ανώτερων και κατώτερων ορίων του συστήματος.
  • Έλεγχος του ρυθμού μεταβολής του σήματος στα όρια.
  • Έκδοση ειδοποίησης σε περίπτωση υπέρβασης των ορίων.
  • Υπολογισμός μέσου όρου και τυπικής απόκλισης μιας ή περισσοτέρων παραμέτρων.
  • Μετατροπή των δεδομένων σε αναγνώσιμη μορφή.
  • Αυτόματη βαθμονόμηση και διόρθωση σφαλμάτων.
Τα αποτελέσματα των αισθητήρων πρέπει να είναι σε μορφή που να μπορεί να επεξεργαστούν, αυτό πρέπει να είναι ένα ηλεκτρικό σήμα. Για την αποθήκευση των δεδομένων, το σύστημα μπορεί να ρυθμιστεί ώστε να αναφέρονται μόνο οι αλλαγές της κατάστασης ή οι καταστάσεις σφάλματος.

Έξοδος για ενεργοποιητές

Από τον κεντρικό σταθμό, πρέπει να αποστέλλονται ηλεκτρικά σήματα στα αντίστοιχα συστήματα ενεργοποίησης των συσκευών για την ρύθμιση των συσκευών και των βαλβίδων. Οι τύποι συσκευής που πρόκειται να οδηγούνται είναι οι εξής:
Ηλεκτρονόμοι και επαφές κατάστασης on/ off (για ανεμιστήρες, αντλίες, μοτέρ κ.λπ., μηχανοκίνητοι αποσβεστήρες, βαλβίδες ελέγχου και οι ελεγκτές βρόχου,

Τύποι των αποτελεσμάτων:

Αναλογικό σήμα 4-20 mA ή -0-5 V.D.C, κατάσταση σημάτων οδήγησης ρελέ (π.χ. 0V ή 5V), συχνότητα Pulse ανάλογη με το μέγεθος, κωδικοποιημένο μήνυμα σε RS232C, βαλβίδες και αμορτισέρ έλεγχου θέσης (Stepper, αισθητήρας αντίστασης, ποτενσιομετρικό δίκτυο ισορροπίας, ηλεκτρικού μετατροπέα).

Τι είδους δεδομένα θα αποσταλούν:

Προς τον κεντρικό σταθμό

Το σύνολο των δεδομένων που περιγράφουν την κατάσταση των εγκαταστάσεων, τα αποτελέσματα των υπολογισμών, οι απαιτήσεις για τα δεδομένα, π.χ. ρύθμιση τιμής της θερμοκρασίας, ιστορικά δεδομένα για ανάλυση και σύγκριση και αναφορά σφαλμάτων.

Από τον κεντρικό σταθμό:

Πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του χώρου και τις τιμές των μεταβλητών, οδηγίες ελέγχου και δεδομένων, προγράμματα για την μετατροπή των τιμών σε δεδομένα.

Περίληψη της ανάπτυξης του BMS

  • Αυτόματος διακόπτης on/ off
  • Δύο θέσεις χειρισμού, π.χ. από το θερμοστάτη σε θερμοκρασία δωματίου.
  • Έλεγχος του συστήματος HVAC, μπορούν να ελεγχτούν όλοι οι παράμετροι θερμοκρασία, υγρασία κ.λπ.
  • Έλεγχος τύπου κλιματισμού πολλαπλών ζωνών (διπλού αγωγού, VAV κ.λπ.).
  • Ελεγχόμενη κεντρική multi-zone HVAC – Ο χειριστής μπορεί να αλλάξει τις ρυθμίσεις από την κεντρική κονσόλα.
  • Η εμφάνιση των υπολογιστικών συστημάτων BMS. Τα αποτελέσματα από τους αισθητήρες τροφοδοτούν το κεντρικό επεξεργαστή που λαμβάνει τις αποφάσεις και στέλνει τις εντολές στους ενεργοποιητές.
  • Εύκολη διασύνδεση με τον υπολογιστή με προγράμματα βασισμένα στα Windows, αυξημένη υπολογιστική ισχύ σημαίνει περισσότερους αισθητήρες, καλύτερα και ασφαλέστερα αποτελέσματα, έλεγχος περισσότερων λειτουργιών σε περισσότερες ζώνες κ.λπ.
  • Ικανότητα ενός αριθμού κτηρίων να ελέγχεται από μια κεντρική κονσόλα, και με την χρήση μόντεμ να υπάρχει η δυνατότητα αυτές οι ενέργειες να εκτελούνται από μακρινές αποστάσεις.
  • Πρόσβαση μέσω διαδικτύου για την παρακολούθηση και τον έλεγχο.
  • Πλήρης ενσωμάτωση του BMS με άλλα συστήματα.
Σύμφωνα με τα παραπάνω, φτάνουμε στο συμπέρασμα ότι με την χρήση ενός συστήματος BMS, μπορούμε εύκολα να εξασφαλίσουμε τον πλήρη έλεγχο ενός κτηρίου, εξοικονομώντας χρόνο και χρήμα, αποφεύγοντας τις σπατάλες στην κατανάλωση ενέργειας.
Ουσιαστικά αυτά τα συστήματα βοηθούν και στη μείωση της μόλυνσης του περιβάλλοντος αποτρέποντας την ανούσια χρήση ενέργειας. Παρόλο που, τα συστήματα αυτά δεν είναι ευρέως διαδεδομένα προς το παρόν, αναμένεται σύντομα να εισχωρήσουν στην αγορά μετά και την απόφαση για πλήρη ενεργειακό έλεγχο των δημόσιων κτηρίων και στα υπόλοιπα κτήρια στη συνέχεια.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

ΑΦΙΕΡΩΜΑΤΑ

Coco-mat Athens BC Hotel: Ανακαλύπτοντας πολύτιμα ευρήματα της Αρχαίας Αθήνας

Oι Elastic Architects πραγματοποίησαν την αρχιτεκτονική μελέτη του ξενοδοχείου Coco-mat Athens BC, επανερμηνεύοντας την έννοια του καννάβου, όπως αυτή αντιμετωπίστηκε στην αρχιτεκτονική του τουρισμού...

EverEden Beach Resort Hotel στην Ανάβυσσο: Η μορφολογική ενοποίηση των όψεων

Το ξενοδοχείο 4 αστέρων EverEden Beach Resort Hotel βρίσκεται στο Μαύρο Λιθάρι Αναβύσσου στην Αττική και αποτελεί την αναβίωση του ξενοδοχείου Eden, το οποίο...

Mίνιμαλ σχεδιασμός & διακόσμηση με ναυτικά θέματα στο Mykonos Riviera Hotel & Spa

Το ακαταμάχητο πλεονέκτημα του Mykonos Riviera είναι η τοποθεσία του και η απαράμιλλη θέα που προσφέρει στο Αιγαίο. Ο επισκέπτης αυτού του μοναδικού πεντάστερου resort κάθεται αναπαυτικά στη βεράντα...

Πίνακες Πυρανίχνευσης: Εφαρμογές και λειτουργίες σε σύγχρονα κτιριακά έργα

Tα τελευταία χρόνια, τα συστήματα πυρανίχνευσης έχουν εξελιχθεί σε μεγάλο βαθμό καθώς έχουν προστεθεί και συνεχώς προστίθενται, νέες δυνατότητες και λειτουργικότητες τέτοιες ώστε να...

Αναγκαιότητα η υιοθέτηση σύγχρονων προτύπων ενεργητικής και παθητικής πυροπροστασίας

Η Ελλάδα για μία τριακονταετία βασιζόταν για την ασφάλεια του πολίτη σε περιπτώσεις φωτιάς επί κτιρίων στο Προεδρικό Διάταγμα (Π.Δ.) 71/1988 καθώς και σε...