Автоматизация и энергосберегающие технологии на базе KNX

Автоматизация

Несмотря на ежегодное снижение стоимости ВИЭ генерации, стоимость мероприятий по энергосбережению значительно дешевле, чем стоимость наращивания ВИЭ мощностей. Поэтому, разработанная нашей компанией симуляционная модель регламента энергопотребления, позволяет снизить пики, а следовательно, привести к жизнеспособности проекта.
Завершенным нами проект считается тогда, когда всё оборудование, включая IoT (M2M) объекты, интегрировано в единую информационную систему и управляется с верхнего уровня.

Применение данных технологий решает несколько поставленных задач:
  • Контроль и снижение расхода энергоресурсов
  • Повышение эффективности управления инженерными системами
  • Снижение количества обслуживающего персонала
  • Исключение вероятности человеческого фактора
  • Контроль состояния инженерных систем
  • Оперативная реакция на аварийные ситуации
  • Увеличение срока работы автоматизируемого оборудования
  • Возможность диспетчеризации
  • Рассылка сообщений о нештатных ситуациях по SMS или e-mail.

Данный подход к проектированию инженерных систем зданий и сооружений позволяет осуществить смелую идею применения ВИЭ технологий (например, солнечных панелей) в качестве основного источника электроснабжения. Это становится возможным благодаря снижению суммарного потребления электроэнергии зданием и пиковых нагрузок. Также внедрение комплексной автоматизации минимизирует риск возникновения аварийных ситуаций и дает возможность ведения мониторинга состояния оборудования.

Для комплексной автоматизации и мониторинга, требуется множество детальных проработок. Как пример такой практики, для зондов тепловых насосов или пассивного охлаждения сотрудниками компании «Gradient Kilby» была разработана система организации диспетчерского контроля (ОДК) для труб из полимерных материалов. Система ОДК состоит из трех проводников, помещенных на трубу. Два проводника отслеживают наличие намокания, третий отслеживает разрыв трассы проводников.

Преимущества:
  • Мгновенная реакция на протечку
  • Место протечки определяется с точностью до метра без проведения земляных работ
  • Поврежденный участок отсекается запорной арматурой
  • Проведение ремонтных работ возможно без остановки работы системы в наиболее удобное время
  • Солнечная установка необходимой мощности (модульный массив)

Система комплексной автоматизации удовлетворяет требованиям наращивания возможностей, модернизации возможностей и расширения функциональности, что дает возможность адаптации к любым изменениям бизнес-процессов.

Например, для экономии тепловой энергии предусмотрена возможность плавного или дискретного управления приточным воздухом помещения и автоматическое управление фанкойлами:
  • по сигналам СКУД
  • по систем подсчета людей в помещении
  • по датчикам углекислого газа
  • по датчикам присутствия
Даже если в здании, в разных помещениях и на разных этажах, находятся всего два человека, то все необходимые инженерные системы будут работать и обеспечивать для них комфортные условия только в используемых помещениях, минимизируя все прочие затраты в остальных (дежурный режим)

Энергосберегающие технологии

Ключевыми моментами при проектировании нами энергоэффективных объектов являются опыт и умение найти компромисс между эстетическими архитектурными элементами и их эксплуатационной практичностью

Ограждающие конструкции

Ограждающие конструкции должны соответствовать высоким стандартам энергоэффективности и требованиям герметичности. При выборе утепляющего слоя важно учитывать изменения температурно-влажностного режима во время эксплуатации, связанные с сезонными климатическими колебаниями и эксплуатационными воздействиями, оказывающими определяющее влияние на физико-механические параметры теплоизоляционных материалов

Оконные конструкции

Оконные конструкции рекомендуется применять с атермальным покрытием. В холодный период такое покрытие препятствует потере тепла из помещения, что позволяет уменьшить тепловую нагрузку, а в теплый период не позволяет проникнуть теплу в помещение с улицы, что также отражается на нагрузке системы кондиционирования

Отопление, генерируемое тепловыми насосами

Работа теплового насоса считается энергоэффективной при значении СОР (coefficient of performance) равным 3 и более. Такое значение можно получить, сохраняя минимальную разницу температур на входе и выходе из теплового насоса. Но на температуру внешнего источника (например,грунта) повлиять невозможно, поэтому необходимо поддерживать на более низком уровне температуру на выходе из теплового насоса

Пассивное охлаждение

При применении геотермальной станции для нужд теплоснабжения, также существует возможность ее использования в режиме пассивного охлаждения для нужд кондиционирования. Охлаждение хладоносителя происходит за счет его циркуляции в толще грунта, затем охлажденный поток напрямую поступает в систему кондиционирования. Электрическая энергия расходуется только на работу циркуляционных насосов. При этом такая возможность позволяет отказаться от применения холодильных установок для кондиционирования здания в теплый период года

Прямые и косвенные адиабатические системы охлаждения

Прямое адиабатическое охлаждение воздуха - это охлаждение путем распыления воды и дальнейшего ее испарения в проходящем потоке воздуха. Из-за перехода воды из одного фазного состояния в другое температура падает, при этом внутренняя энергия воздуха остается постоянной, а влагосодержание воздуха растет (происходит насыщение влагой). Но перенасыщенный влагой воздух, подавать в помещения не рекомендуется.
Решением этой проблемы стало косвенное адиабатическое охлаждение, где распыление воды осуществляется в вытяжной поток воздуха. Далее насыщенный и охлажденный поток воздуха поступает в рекуператор, где происходит теплообмен с приточным входящим воздухом, после чего температура потока приточного воздуха понижается, без значительного изменения относительной влажности, и подается в систему вентиляции здания

Управление светодиодным светом по протоколу DALI

При применении светильников с драйверами DALI, уровень освещенности на рабочих местах поддерживается автоматически на заданном уровне. В солнечные дни, при достаточном естественном освещении светильники полностью выключаются. Подобное решение позволяет не только экономить до 60% электроэнергии, но и вдвое продлевает срок службы светильников. Применение ` протокола DALI дает значительную экономию по энергоснабжению объекта, тем самым уменьшая объем выкупаемых мощностей, сечение кабелей и сопутствующих элементов, позволяет создать гибкую систему управления освещением

Максимальное использование солнечного света для освещения и обогрева помещений

Для реализации этой задачи применяются управляемые жалюзи. Для автоматического управления используются программа, разработанная инженерами компании «Gradient Kilby». Данная программа для управления принимает данные от метеостанции. Контроллер оценивает уровень инсоляции (количество солнечной энергии), а также вычисляет положение солнца в зависимости от текущей даты и времени. При пасмурной погоде жалюзи полностью открыты, пропуская внутрь помещения максимальное количество доступного солнечного света. Если погода ясная, то контроллер переводит ламели жалюзи в положение для отражения света внутрь помещения под определенным углом, при этом производится дополнительный расчет и корректировка позиции для того чтобы избежать прямых солнечных лучей. В летний период времени солнечный свет полностью отражается ламелями жалюзи для снижения теплопоступлений в помещение.

Системный подход и экономически обоснованная последовательность выполнения комплекса взаимосвязанных и взаимозависимых энергосберегающих мероприятий архитектурно-планировочного, конструктивного, инженерного и эксплуатационного характера позволяет снизить операционные издержки по энергетике.

Как мы это делаем

Примеры выполненных и текущих проектов

Автоматизация
Посмотреть презентацию
Энергосбережение
Посмотреть презентацию
Выполнение работ по автоматизации технологических процессов производственного корпуса ПАО “КуйбышевАзот”. Выполнение работ по вентиляции, теплоснабжению и автоматизации производства полиамида-6.