опрос на cleandex

Управление энергией в "умных" домах

30.06.2008
Управление энергией в умных домах

Новые системы экономии электроэнергии, внедренные в "умных домах", призваны заменить существующие установки и обеспечить новые функции, соответствующие актуальным тенденциям рынка. Их использование позволит повысить отказоустойчивость всех установок, а также снизить общие потери в сети и оптимизировать распределение нагрузки на электростанции.

Управление энергией в интеллектуальных зданиях включает в себя технологии, предназначенные для контроля электрических и механических систем здания и для уменьшения потребления энергии, особенно в периоды высоких издержек. Управляющая энергией техника оснащена необходимыми функциями для контроля в реальном времени всей сети, всех интерфейсов и программ для обмена данными с организацией, контролирующей систему торговли электроэнергией, а также со всеми остальными участниками рынка – дилерами, производителями энергии и квалифицированными потребителями.

Высокие цены на энергию, а также дефицит последней, приводят к тому, что здания с большими затратами на электроэнергию и отопление становятся всё менее привлекательными. Пользователь хочет получить комфорт, но без высоких дополнительных издержек в последствии. Фактор "энергетические издержки" может сыграть решающую роль в успехе или неудаче того или иного предприятия или фирмы.

Благодаря внедрению систем автоматизации предоставляется возможность экономии по следующим параметрам:

  • управление климатом снижает затраты на 8-12%;

  • управление освещением и энергоснабжением снижает потребление энергии на 3-5%.


Помимо ощутимой экономии, использование подобных систем помогает улучшить микроклимат в помещениях, так как избыток тепла, как и его недостаток, вызывает ощущение дискомфорта. Современные технические средства позволяют полностью управлять микроклиматом зданий, передавая информацию с объекта на объект в режиме on-line. При обмене данными используется стандартное программное обеспечение, как для работы в Интернет, и обычные каналы связи.

Кроме традиционной системы общего электроснабжения в комплекс интеллектуального здания входят системы:

  • бесперебойного питания высокотехнологичного оборудования;

  • автономного гарантированного электроснабжения на основе электрических или дизельных генераторов;

  • технологического заземления;

  • интеллектуального освещения;

  • контроля и управления основными энергетическими показателями.

В концепции интеллектуального здания заложен единый центр управления электроснабжением по заранее установленной программе или на базе микроконтроллеров и датчиков напряжения и тока, позволяющих в активном режиме регистрировать нагрузку в электросети, качество энергии и ее оптимальный расход.

В интеллектуальных зданиях применяются открытые системы. Они используют единый сетевой стандарт, установленный во всех приборах и подсистемах интеллектуального здания, что позволяет использовать приборы разных производителей, подключая их в единую систему контроля. Использование совместимых решений позволяет создать динамичное взаимодействие отдельных приборов и подсистем, повышая тем самым эксплуатационную эффективность.

Важным является тот факт, что для управления энергией в распоряжении пользователя находится большое количество разных возможностей настройки. Может, например, учитываться разница в стоимости энергии в зависимости от времени: если, например, днём электричество дороже, чем ночью, во время предельной нагрузки дороже, чем во время минимальной. Цель энергетического менеджмента – снизить расходы энергии в период максимальной нагрузки и тем самым понизить общие затраты на энергию.

Станция всегда знает, сколько энергии, с учётом приоритетности, может быть отключено или убавлено, не нарушая общей функциональности. Так, например, в период максимальной нагрузки энергосети может быть отключена или ограничена в потреблении энергии временная вентиляция. Или другой пример: посудомоечная машина, получив сигнал, может при необходимости понизить температуру на уровень, минимально допустимый правилами гигиены. Кроме того, многие приборы могут регулироваться по линии питания через розетку с учётом актуального тарифа на электроэнергию. Возможна также интеграция многотарифных счётчиков.

Управление климатом

Задача управления расходом энергии, затрачиваемой на нагрев или охлаждение помещения, всегда занимала одно из центральных мест в теории отопления и кондиционирования, но особую значимость приобрела в настоящее время. Дело в том, что современная техника отопления и кондиционирования нуждается не в управлении вообще, а требует оптимального управления процессом расходования энергии.

Использование компьютерной техники в интеллектуальных зданиях позволяет осуществить процесс нагрева или охлаждения оптимальным образом.

Ведь зачастую в здании существуют системы, обладающие противоположным воздействием на внутренний микроклимат – это системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Скажем, если система отопления нерегулируемая, то при относительно теплой погоде зимой в помещениях становится жарко, и для охлаждения воздуха люди включают кондиционеры. Тем самым напрасно расходуется два типа энергии - тепловая и электрическая. Системы вентиляции подают наружный воздух и удаляют внутренний, при этом выходящий воздух уносит тепло зимой и прохладу летом, а входящий наоборот. В обычных зданиях эти потери компенсируют дополнительным расходом энергии. В "интеллектуальных зданиях" передовые технологии позволяют полнее задействовать внутренние энергетические ресурсы.

Системы управления освещением

Системы управления освещением поддерживают следующие опции:

1. Плавная регулировка освещённости осуществляется с помощью плавного регулятора освещения – диммера. В отличие от обычного выключателя, у которого есть всего два положения включен/выключен у диммера есть дополнительная возможность увеличивать уровень освещенности источника света плавно, как в большую, так и в меньшую сторону. Более того, технологии позволяют запомнить несколько подобранных состояний диммера и мгновенно включать нужный уровень освещения, не подбирая его заново.

2. Управление светом позволяет контролировать с помощью одного выключателя целую группу источников света. Обычно такую группу называют сценой, сценарием или уровнем освещения. Например, щелкнув выключателем у выхода, можно выключить освещение во всем доме, не задумываясь где он горит. Кроме стационарных выключателей существуют также пульты дистанционного управления, с помощью которых можно управлять освещением сцены из любого места дома.

3. Автоматическое включение/выключение освещения или даже целой сцены с помощью датчиков движения или присутствия. Система может выключить свет в помещении, если датчик присутствия дал сигнал о том, что пользователь покинул данную комнату.

4. Можно использовать систему управления и в целях обеспечения безопасности. Во время отсутствия хозяина, контроллер умного дома позволяет создавать видимость присутствия человека в доме автоматически включая и отключая разные сцены дома.

5. Коммуникационный сервер умного дома позволяет управлять освещением как с домашнего компьютера, используя локальную домашнюю сеть или точку WiFi, так и с удаленного. Удаленная функция управления освещением удобна в случае, если пользователь забыл выключить свет, уходя из дома и вспомнил об этом только на работе

Перспективы систем управления энергией

Как показывает опыт США и Западной Европы, увеличение на 50% затрат при строительстве для оснащения здания автоматизированной системой управления окупается за 2-4 года эксплуатации.

Стоимость эксплуатации неавтоматизированного здания за срок его службы (20-30 лет) в 2,5 раза больше чем у автоматизированного. Таким образом, совокупная стоимость владения автоматизированного здания уменьшается более чем в полтора раза.

В России реализация идеи интеллектуального здания до сих пор сталкивается с определенными трудностями. Это не столько технические трудности, сколько административно-ведомственные.

На настоящий момент, многие страны мира обеспокоены проблемой энергосбережения. В частности в Канаде, планируется оснастить всю провинцию Онтарио к 2010г. умными измерительными приборами. Калифорния (США). Как ожидается, в Калифорнии также в ближайшее время будет принят подобный закон.

Так как согласно статистике, 80% энергии в здании расходуется на отопление, вентиляцию, кондиционирование и освещение, то эффективное объединение этих систем, с целью оптимизации их работы, может снизить расход энергии на них. Рациональное использование энергии позволяет не только сократить издержки на энергопотребление, но также улучшить условия работы в здании.

Тем не менее, не смотря на очевидные преимущества систем управления энергией, нельзя будет говорить о стремительном росте данного направления в ближайшее время. Сфера ЖКХ является крайне консервативной и очень неохотно внедряет инновации, из-за необходимости капитальных затрат.

Все комментарии
Комментировать
Введите число, которое видите на картинке

Чистые технологии: