Az épületautomatizálás szerepe egy épületek energia teljesítményének növelésében EN 15232 szabvány módszerei és számításai Előadó: Turbucz Gergely Elektro-Kamleithner Kft. 1
Miért kellett megalkotni ezt az új szabványt? Mi szabvány célja? Alternatív energiaforrások Függőség Kyoto 2
Tartalom Egyéb vonatkozó szabványok (Umbrella dokument prcen/tr 15615) Fogalmak, terminológia Hatékonysági osztályok (D,C,B,A) Minimum követelmények ismertetése. Felhasználói profilok Minta példa Eredmény 3
Fogalmak, terminológia Épületautomatizálási funkciók: effektív automatizálási rutinok Épületfelügyeleti funkciók:információ az energiamanagement felé Hatékonysági osztályok: (D,C,B,A) 4
Hatékonysági osztályok Rendszerbe integrált helyiség automatizálás, automatikus jelenlét érzékeléssel. Rendszeres karbantartás Energiamonitorozás Utólagos energia optimalizálás Integrált helyiségautomatizálás, automatikus jelenlét érzékelés nélkül. Energiamonitorozás Rendszerbe kötött épületautomatizálás, a primer létesítményekre. Nincs termosztát, a fűtőtesteken thermoszelepek vannak. Nincs energia monitorozás Nincs rendszerbe kötött épületautomatizálási funkció Nincs elektronikus helyiségautomatizálás Nincs energiamonitorozás 5
A számításhoz szükséges további szabványok Fűtés EN 15316-1 és EN 15616-4 Hűtés EN 15243 HMV EN 15316-3 Szellőztetés EN 15241 Világítás EN 15193 6
Az automatizálás hatása egy épület energiateljesítményére 7
8
Kétféle eljárás 9
Hűtés-fűtés osztályai és követelmények Automatikus szabályzás Hűtés szabályozás Átadó felületek szabályzása Hatékonysági osztályok Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A A szabályzó berendezés a hőátadó vagy a szobai berendezésre van szerelve. Az első esetben több helyiség is szabályozható 0 Nincs automatikus szabályozás 1 Központi automatikus szabályzás van. () 2 3 4 Automatikus helyiség hőmérséklet szabályozás, thermo szelepek vagy elektronikus termosztátok által Helyiséghőmérséklet szabályozás, kommunikációval a termosztátok és az épületautomatizálási rendszer között. Integrált helyiséghőmérséklet szabályozás, kommunikációval a termosztátok és az épületautomatizálási rendszer között. Továbbá igénykövető szabályzással (helyiség foglaltság, levegő minőség) 10
Hűtés fűtés osztályai és követelmények 2. Hatékonysági osztályok Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A Vízhőmérséklet szabályozás az elosztó hálózatban. (Előremenő, visszatérő) Hasonló funkció alkalmazható a közvetlen elektromos hálózati fűtés szabályzás esetén is. 0 Nincs automatikus szabályozás 1 Időjáráskövető szabályzás 2 Belsőhőmérséklet szabályozás 11
Szivattyúvezérlés követelményei Hatékonysági osztályok Keringetőszivattyú vezérlés A vezérelt szivattyú a hálózat különböző szintjein lehet telepítve. Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A 0 Nincs automatikus szabályozás 1 Két pont (BE-KI kapcsolás) szabályzás 2 Szivattyú változtatható fordulatszám szabályzás állandó nyomáskülönbségre (konstans dp ) 3 Szivattyú változtatható fordulatszám szabályzás arányos nyomáskülönbségre A hőleadó és az szállító hálózat szabályozása időszakos üzemben. 0 Egy szabályzó berendezés több termet vagy zónát tud ugyanazon időbeosztás szerint vezérelni. 1 Nincs automatikus szabályozás 2 Automatikus szabályozás fix időprogram szerint 3 Automatikus szabályozás optimális ki- bekapcsolás szerint (jelenlét érzékelés, jelenlét gomb) 12
Retesz feltételek Reteszelés a FŰTÉS / HŰTÉS oldali, hő leadó vagy továbbító szabályozás között. Hatékonysági osztályok Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A Egy szabályzó berendezés több termet vagy zónát tud ugyanazon időbeosztás szerint vezérelni. 0 Nincs reteszelés 1 Rész reteszelés (HLK- rendszertől függő) 2 Automatikus szabályozás optimális ki- bekapcsolás szerint (jelenlét érzékelés)teljes reteszelés A hő termelő szabályzása 0 Állandó hőmérséklet 1 Külső hőmérséklet függvényében változtatható előremenő vízhőmérséklet szabályozás 2 Hő elvétel függvényében történő előremenő vízhőmérsékletre szabályzás 13
Több hő termelő közötti üzem sorrend megállapításának prioritása. Hatékonysági osztályok Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A Több hő termelő közötti üzem sorrend 0 A prioritás kizárólag a hőigény kielégítése alapján 1 Prioritás a hőigény és a hő termelő teljesítménye alapján. 2 Prioritás a hő termelő kihasználtsági foka lapaján. (további szabványok figyelembe veendőek.) 14
Szellőztetéssel szembeni követelmények Hatékonysági osztályok Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A Automatikus szabályzás Szellőztetés és légminőség szabályozás Légmennyiség szabályzása a helyiségek szintjén 0 Nincs automatikus szabályozás 1 Kézi szabályozás 2 Időfüggő szabályozás 3 Jelenlét függő szabályozás 4 Igény szerinti szabályozás Légmennyiség szabályzása a légkezelő szintjén 0 Nincs automatikus szabályozás 1 Időfüggő 2-pont szabályzás (KI-/ Bekapcsolás) 2 Automatikus átfolyás vagy nyomás szabályzás nyomásvisszavétellel vagy anélkül. 15
Szellőztetéssel szembeni követelmények 2. Hatékonysági osztályok Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A A hőátadók leolvasztási folyamatának szabályzása 0 Nincs szabályzás 2 Van szabályzás A hőátadók túlmelegedési elleni szabályzása 0 Nincs szabályzás 2 Van szabályzás Szabad mechanikai hűtés 0 Nincs hűtés 1 Éjszakai hűtés 2 Szabad hűtés 3 H, x követő hűtés 16
Szellőztetéssel szembeni követelmények 3. Hatékonysági osztályok Lakóépület Nem lakóépület D C B A D C B A 0 Nincs szabályzás Beszívott levegő hőmérséklet szabályzása 1 Állandó beállított érték 2 Változó beállított érték a külső levegő hőmérséklet függvényében. 2 Változó beállított érték a terhelés függvényében. 0 Nincs szabályzás Páratartalomra történő szabályzás 1 Prioritás a hőigény és a hőtermelő teljesítménye alapján. 2 Prioritás a hőtermelő kihasználtsági foka lapaján. (további szabványok figyelembe veendőek.) 17
Világításvezérléssel szembeni követelmények Hatékonysági osztályok Lakó épülte Nem lakóépület D C B A D C B A Automatikus szabályzás Világítás vezérlés A világíts megfelelő szabályzása 0 Kézileg működtetett Be/KI kapcsoló 1 2 3 Kézileg működtetett Be/KI kapcsoló + kiegészítő automatikus lekapcsolási parancs Jelenlét érzékelés, automatikus bekapcsolás, fényerő szabályozás Jelenlét érzékelés, automatikus bekapcsolás/ automatikus kikapcsolás Jelenlét érzékelés, kézi bekapcsolás, fényerő szabályozás 4 Jelenlét érzékelés, kézi bekapcsolás/ automatikus kikapcsolás Beeső napfény figyelembevételére történő szabályzás 0 Kézi 1 Automatikus 18
Árnyékolástechnikával szembeni követelmények Hatékonysági osztályok Lakó épülte Nem lakóépület D C B A D C B A Automatikus szabályzás Árnyékolástechnika szabályozása 0 Kézi árnyékolás 1 Motoros árnyékolás kézi működtetéssel. 2 Motoros árnyékolás automatikus működtetéssel. 3 Kombinált szabályzása a világítás árnyékolás és HLK berendezésekkel együtt. (az előbbiekben megemlített módon) 19
Épületfelügyeleti funkciók Hatékonysági osztályok Lakó épülte Nem lakóépület D C B A D C B A Automatikus szabályzás Helyiségautomatizálás és épületfelügyelet 0 Sem helyiségautomatizálás, sem épületfelügyelet 1 2 Központi helyiség és épületautomatizálás a felhasználó igényei szerint, Pl. Időprogramok, beállított értékek. A helyiség és épületautomatizálás központi optimalizálása.pl: szabályzó berendezések összehangolása 0 nem 1 igen Technikai helyiség, és épület felügyelet Megállapítható ház és épülettechnikai berendezések hibái és támogatott ezen hibák kiderítése is. Információ közölhető az energiafogyasztásról a belsőhelyiségek feltételeiről és lehetséges ezen fogyasztási értékek és feltételek javítása. 0 nem 1 igen 20
Hatékonysági osztályok (D,C,B,A) 21
Megtakarítási potenciál a különböző épülettípusok esetében. Irodaház 22
Irodaház 23
Irodaház 24
Irodaház 25
Nem lakóépület típusok Hatékonysági tényezők Termikus Épületautomatizálási Hatékonysági tényezők D C B A Nem energia hatékony Alap Fejlett energiahaté konyság Kimagaslóan fejlett energia hatékonysá g Irodák 1,51 1 0,8 0,7 Előadótermek 1,24 1 0,75 0,5a Oktatási intézmények 1,2 1 0,88 0,8 Kórházak 1,31 1 0,91 0,86 Hotelek 1,31 1 0,85 0,68 Éttermek 1,23 1 0,77 0,68 Nagy és kiskereskedelmi épületek 1,56 1 0,73 0,6a További típusok Sport létesítmények Raktárak Ipari létesítmények stb. a:ezek az értékek erősen a szellőztetés hűtési és fűtési hőigényétől függenek. 26
Hatékonysági tényezők Termikus Épületautomatizálási Hatékonysági tényezők Lakóépület típusok D C B A Nem energia hatékony Alap Fejlett energiah atékonys ág Kimagaslóan fejlett energia hatékony ság Családi házak Kisebb társasházak Nagyobb társasházak 1,1 1 0,88 0,81 Egyéb lakóháza, vagy hasonló lakóházak 27
Nem lakóépület típusok Hatékonysági tényezők Elektromos Épületautomatizálási Hatékonysági tényezők D C B A Nem energia hatékony Alap Fejlett energiahaté konyság Kimagaslóan fejlett energia hatékonysá g Irodák 1,1 1 0,93 0,87 Előadótermek 1,06 1 0,94 0,89 Oktatási intézmények 1,07 1 0,93 0,86 Kórházak 1,05 1 0,98 0,96 Hotelek 1,07 1 0,95 0,9 Éttermek 1,04 1 0,96 0,92 Nagy és kiskereskedelmi épületek 1,08 1 0,95 0,91 További típusok Sport létesítmények Raktárak Ipari létesítmények stb. 28
Hatékonysági tényezők Elektromos Épületautomatizálási Hatékonysági tényezők Lakóépület típusok D C B A Nem energia hatékony Alap Fejlett energiah atékonys ág Kimagaslóan fejlett energia hatékony ság Családi házak Kisebb társasházak Nagyobb társasházak 1,08 1 0,93 0,92 Egyéb lakóháza, vagy hasonló lakóházak 29
Hatékonysági tényezők 30
Számítási példa egy irodaépületre 31
Számítási példa egy irodaépületre 32
Eredmény Miután az épület automatizálási funkciókkal lett felszerelve a C hatékonysági osztály helyett B hatékonysági osztálya sorolható. A EN15232 szabványban foglaltak szerint energia fogyasztás a következőképpen változott. Fűtési-energia 106 kwh / m2 133 helyett. 80 %-ra csökkentés. Hűtési-energia 102 kwh / m2 128 helyett 80 %-ra csökkentés. Elektromos energia 76 kwh / m2 81 helyett 93 %-ra csökkentés. Az energia hatékonyság-javulás által az egész épületben (5.600 m2) évente 324.800 kwh energiát takarítottak meg. 33
MSZ EN 50090 Otthonok és épületek elektronikus rendszerei Rendszeráttekintés, általános műszaki követelmények, architektúra Készítette: Koleszár Tamás Elektro Kamleithner Kft. 34
50090-2-1 és 50090-2-2 Otthonok és épületek SELV és PELV-en alapuló elektronikus rendszereire vonatkozik. Eszközökre vonatkozó kritériumok Rendszer-architektúra Kommunikációs előírások Felhasználási területek Rendszer menedzsment: Távoli és idegen rendszerek Alkalmazások között kapcsolatok Csoportosítások Hozzáférések 35
Átviteli médiumok Csavart érpár Koax kábel Optikai kábel IR - Infravörös PowerLine 230V-os hálózatra ültetve Rádió frekvenciás 868 Mhz 36
Topológia Csavart érpár védőköpennyel J-Y(St)Y 2x2x0,8 2,5 kv; 50 Hz / 5 perc 4 kv; 50 Hz / 1 perc Fa, Csillag, soros vagy un. Busz Hurok nem ajánlott 230V mellett húzható Buszsorkapoccsal köthető (gyorscsatlakozó) 37
Szabvány által támasztott követelmények SELV vagy PELV energia ellátás Az energiaellátás és a kommunikáció ugyanazon az érpáron A buszrésztvevők maximális áramfelvétele 10mA Az energiaellátás rendelkezzen zárlatvédelemmel és túláramvédelemmel Eszközök névleges feszültségre szigeteltek; Amennyiben az eszköz SELV/PELV áramkörökön kívül 230V-os áramkört is tartalmaz kettős szigetelés Üzemszerűen bővíthető Egy távirattal több készülékre is lehessen hatni A rendszer felépítése elosztott legyen! 38
Környezeti feltételek Általános üzemi környezet: Belső terekben: +5 C - +40 C Klímavizsgálat: +70 C; 16 óra szárazmeleg után - 25 C; 16 óra hideg után Lökésvizsgálat 15g, 3 lökés mind három tengely irányában Rázásvizsgálat: 10Hz 150Hz 10 cikluson keresztül 39
Elektromágneses összeférhetőség követelményei A teljesítőképességi kritérium: Nincsenek átviteli hibák Nem hiba, ha az információ hibajavítással, távirat-ismétléssel helyesen kerül átvitelre B teljesítőképességi kritérium: Átvitel hibák megengedettek A berendezés a vizsgálat után folytatni képes a tervezett működést! 40
Elektromágneses összeférhetőség követelményei Az eszköz az összes külső interfészével együtt feleljen meg a következőknek: Jelenség: Vizsgálati szint Teljesítőkép. Krit. Burst - Gyors tranziensek 0,5 kv A 1 kv B Tranziensek (feszültséglökések) Vezeték-föld 2 kv B Vezeték-vezeték-aszimmetrikus átvitel 1 kv B Rádiófrekvenciás feszültség 3V A 10V B Burkolatok Jelenség: Vizsgálati szint Teljesítőkép. Krit. Elektrosztatikus kisülés - ESD - Érintkezéses kisülés 6 kv B - Légkisülés 8 kv B Rádiófrekvenciás feszültség 3V/m A 10V/m B 41
Megbízhatóság Ha a hálózat valamely résztvevője, vagy a hálózat bármely része meghibásodik, az eszközök legalább minimális működésminőséget garantáljanak. Az eszközökben zárlatvédelem legyen. A busz működése alatt legyen csatlakoztatható kiegészítő busz és/vagy eszköz. A kommunikációs protokoll viselje el e feltételt. Energiakimaradás esetén semelyik eszköz nem sérülhet Energiakimaradás esetén a rendszer egyik részében történő leállás ne csökkentse jelentősen a szolgáltatás minőségét a hálózat másik részében. Energia visszatérés esetén az eszközök biztonsággal automatikusan újrainduljanak. Energia visszatérés esetén az eszközök viselkedése egyenként beállítható legyen. 42
Rendszer követelmények Távoli és idegen rendszerek Gateway-ek távoli rendszer-részekhez és más rendszerekhez Alkalmazások közötti kapcsolatok Különböző alkalmazások egymásra hatása Csoportosítások Alkalmazás, eszköz-típus, funkció vagy akár terület szerint Hozzáférések Felhasználók szerint Csatlakozás típusa szerint Vezetékes direkt USB, RS232 Vezetékes távoli Nyilvános hálózatok, pl.: Internet Vezeték nélküli IR, RF Vezetékes kapcsolt Nyilvános telefonhálózat Egyéb speciális 43
Telepítés Tipikusan belső terekben, kisfeszültségű környezetben: Családi házakban Társasházakban Irodákban, irodaházakban Csarnokokban, reptereken Kórházakban Szállodákban Extrém helyek: daruk, hidak, hajók, stb. 44
Köszönjük a figyelmet! 45