Комфорт и
энергосбережение в зданиях
For internal use only / Copyright © Siemens AG 2006. All rights reserved.
“Зелёное здание” – какое оно?
“Зелёное здание” – это
энергоэффективное здание, в
котором потребление энергии от
централизованных источников
стремится к “0”.
Также
“Зелёное здание” – это
экологически чистое здание, от
которого загрязнение окружающей
среды стремится к “0”.
Также
“Зелёное здание” – это здание, в
котором созданы комфортные
условия пребывания.
Стр. 2
Building Technologies
Как сделать здание “зелёным”?
Меры по повышению
энергоэффективности и
экологичности здания:
архитектурно-строительные меры
модернизация инженерных систем
использование автономных источников
энергии
комплексная система автоматизации
инженерных систем и энергомониторинг
Стр. 3
Building Technologies
Архитектурно-строительные меры
(потенциал экономии до 50%)
усиление теплозащитных свойств
ограждающих конструкций
нанесение теплозащитной плёнки на
стёкла для снижения теплопритоков
летом и теплопотерь зимой
применение материалов для плоских
кровель с высоким коэффициентом
отражения
использование теплоёмкости массы
конструкции для пассивного обогрева
или охлаждения
высевание травы на плоских кровлях
и др.
Стр. 4
Building Technologies
Модернизация систем жизнеобеспечения
(потенциал экономии до 30%)
отопление
вентиляция и кондиционирование
воздуха
водоснабжение
освещение
и др.
Стр. 5
Building Technologies
Автономные источники энергии
(потенциал экономии >50%)
фотоэлектрические панели для
выработки электричества от
солнечной энергии
солнечные коллекторы для нагрева
воды в системе теплоснабжения
тепловые насосы для
использования термопотенциала
холода и тепла грунтов
крышные ветрогенераторы
электрической энергии
пьезоэлектрические полы
использование морской воды для
охлаждения в системах
кондиционирования
когенераторы на биотопливе
Стр. 6
Building Technologies
Комплексная система автоматизации инженерных
систем здания и энергомониторинг
Комплексная система автоматизации
Энергомониторинг
Автоматизация инженерных систем
Поддержание комфорта в помещениях
Управление электропитанием
Диспетчеризация
Энергомониторинг
Энергопотребление
Управление освещением
100%
Без автоматики
90%
Автоматика без
мониторинга
80%
Автоматика с
мониторингом
70%
60%
Дополнительные
меры по
энергосбережению
Время
Энергосбережение до 30 – 40%
Стр. 7
Building Technologies
Удалённый энергомониторинг через интернет
Непрерывный
мониторинг энергии
Детальный анализ
Быстрая коррекция
через интернет
Выполнение
решений экономии
Мониторинг более чем 34 000 зданий и 100 000 счётчиков в мире.
Стр. 8
Building Technologies
“Зелёный” монитор
Green Building Monitor™
Готовое решение для демонстрации
социальной ответственности и мотивации
людей
Информация о метеоусловиях
Данные по энергопотреблению в
здании в разные дни
Рекомендации по сокращению
энергоресурсопотребления
Достигнутая экономия в кВт/ч, € и СO2
Привлечение внимания к экономии
Мотивация к разумному
использованию энергии
Изменение отношения людей к
проблемам экологии
Стр. 9
Building Technologies
Desigo V5 “Eco Monitoring”
Оптимизация работы и повышение энергоэффективности
Функция реального времени для
оптимизации работы инженерных
систем:
выявление неэкономичных рабочих
режимов
анализ с помощью Desigo Insight
Eco Viewer
оповещение диспетчера с помощью
зелёного или жёлтого листика:
Система работает оптимально
Имеется потенциал оптимизации
Стр. 10
Building Technologies
Для чего нужен “Eco Monitoring”?
Для своевременного обнаружения и устранения
неэффективных режимов работы систем, без негативного
воздействия на требуемый комфорт, но с положительным
Соответствие
наивысшему
классу EN 15232
воздействием на энергопотребление и износ
A
оборудования.
B
C
Возможные причины отклонений:
D
изменение уставок
изменение времени работы
неисправность оборудования
ручное вмешательство в работу периферийного
оборудования
отход от принятой технологии
Преимущество динамической отчётности перед
К
фо
ом
рт
ер
Эн
я
ги
статической отчётностью – возможность своевременного
вмешательства.
Стр. 11
Building Technologies
Классификация систем по стандарту EN 15232
Классы энергетических характеристик систем:
Класс A:
A
высокие по САЗ (и ИСЗ)
Класс B:
B
повышенные по САЗ (и ИСЗ)
Класс C:
C
стандартные
(используемые для сравнения)
D
Класс D:
неэффективные
САЗ – Системы Автоматизации Зданий / ИСЗ – Инженерные Системы Зданий
Стр. 12
Building Technologies
Уровень автоматизации по
классам стандарта EN 15232
Определения классов зданий
Нежилые
D
C
B
Жилые
A
D
C
B
A
Автоматизация
Комфорт в помещениях
Контроль температуры воздуха в помещении
0 Без автоматического регулирования
1 Центральное автоматическое регулирование
Индивидуальное комнатное регулирование радиаторными
2
вентилями или контроллерами
Индивидуальное комнатное регулирование с коммуникацией
3
между контроллерами и центральной станцией
Индивид. комнатное регулирование интегрированное с учётом
4
потребности (по присутствию человека, качеству воздуха, и т.д.)
Стр. 13
Building Technologies
Определение энергетических
характеристик зданий
Энергетические характеристики зданий определяются фактически
потребляемым (или расчетным) количеством энергии, необходимым
для различных систем жизнеобеспечения:
Солнечная энергия
• Отопление
• ГВС
• Охлаждение
• Вентиляция
Воздух
• Освещение
• Другие потребители
Тепло
Стр. 14
Электричество
Building Technologies
Комфортные условия в помещении
Что влияет на ощущение комфорта?
Температура воздуха
Влажность воздуха
Качество воздуха
Скорость движения воздуха
Освещение
Шумы
Температура тепл. излучения
Двигательная активность
Стр. 15
Building Technologies
Человек отдаёт тепло
35% через теплопроводность и конвекцию;
35 %
.
35% через тепловое излучение;
24% через испарение влаги;
6%
35 %
6% через рот.
Эти пропорции меняются с изменением
температуры.
24 %
Цель ОВК – поддерживать условия, при
которых тело человека способно без
усилий сохранять температурный баланс с
окружающей средой в помещении.
Fig. 40
Стр. 16
Building Technologies
Зависимость тепловыделения
от двигательной активности
W
80
100
110
120
170
300
700
Fig. 41
При проектировании систем ОВК должны учитываться
интенсивность двигательной нагрузки людей и их количество
Стр. 17
Building Technologies
Влияние температуры стены
на ощущение комфорта
Комнатная температура 22º С ощущается как
15 °C
12 °C
18 °C
17 °C
Тепловое излучение стен и перекрытий влияет на ощущения комфорта
Стр. 18
Fig. 43
Building Technologies
График комнатной температуры, необходимой для
компенсации температуры стены, чтобы обеспечить комфорт
tº стены
График температуры
помещений для
отдыха или для
работы без
интенсивной
двигательной
нагрузки.
C
30°
25°
20°
15°
10°
10°
15°
20°
25°
30° C
tº воздуха в комнате
Принцип “тёплые стены, прохладный воздух” предпочтителен.
Стр. 19
Building Technologies
Излучающий теплообмен с источником тепла:
радиатором, потолком и полом
2,5 m
30 ... 32 °C
40 ... 70 °C
25 ... 26 °C
Fig. 45
Разница температур: воздуха и излучающей поверхности – показатель эффективности.
Стр. 20
Building Technologies
Ручное поддержание температуры
w – желаемая температура
(20ºС);
x – визуальный контроль
температуры (термометр);
y – ручной вентиль
регулирования подачи
тепла;
z – возмущающие факторы
(солнце, ветер, осадки).
Стр. 21
Building Technologies
Автоматический контроль температуры
1 – датчик комнатной
температуры
2 – контроллер
2
1
3
3 – радиаторный вентиль
автоматического
регулирования
теплоносителя
z – возмущающие
воздействия (солнце, ветер,
осадки)
Стр. 22
Building Technologies
Общие принципы энергосбережения
в инженерных системах зданий
подача энергии потребителям в строгом
соответствии с фактической потребностью
повышение точности регулирования
частотное регулирование электроприводов
насосов и вентиляторов
утилизация использованной тепловой энергии
использование ночной прохлады летом
оптимизация включения/выключения систем
снижение уровня комфорта в помещении в
отсутствие людей
учёт инерционности здания
сглаживание пиковых нагрузок
индивидуальный подход при распределении
энергии в различные помещения
и т.д.
Стр. 23
Building Technologies
Индивидуальный подход наиболее эффективен
Электроснабжение
Затенение
Вентиляция
Охлаждение
Обогрев
Контроль присутствия
Стр. 24
Освещение
Building Technologies
Total Room Automation (TRA)
Desigo V5
/ IP
TRA – неотъемлемая часть
DesigoV5. Она включает в себя
Модульный контроллер
PXC3
TX-IO
коммуникация: BACnet/IP
внутренняя связь: DALI and PL-Link
свободно-программируемый
DALI
PL-Link
поддерживает множество комнат
Управление ОВК, освещение, жалюзи
PL-Link: разъёмная связь с периферийными
устройствами:
Детекторы присутствия
VAV I/O box QMX3 Выключатели Gamma
Fan coil
комнатные устройства (QMX3) с зелёным
листиком
датчики присутствия, выключатели Gamma
контроллеры VAV, I/O блоки для фан-коилов
3rd KNX
Стр. 25
поддержка изделий KNX сторонних
производителей
Building Technologies
Режим
закрытия
Ограничение
температуры
Режим
экономии
Наружная
температура
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Пониженный
комфорт
Наружная
температура
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Полный
комфорт
Наружная
температура
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Полный
комфорт
Наружная
температура
Пример индивидуального поддержания
температуры в каждом помещении
Потенциал экономии 12%
• В каждом отдельном помещении поддерживается индивидуальный температурный режим.
• Энергия подаётся по фактической потребности:
- детектор присутствия определяет целесообразность поддержания режима полного комфорта;
- временная программа устанавливает режимы в отсутствие людей: пониженный комфорт в рабочее время или режим
экономии в нерабочее время (ночной или праздничный).
Стр. 26
Building Technologies
Режим
прикрытия
Уставка
температуры
Наружная
температура
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Наружная
температура
Оконный контакт
Потенциал экономии 5%
• Контроллер, получив сигнал от оконного контакта об открытии окна, даёт команды:
- на автоматическое прикрытие регулирующего клапана;
- на снижение температурной уставки до уровня ниже комфортного, но выше опасного, при котором возможны
повреждения оборудования или имущества в помещении.
• Это предотвращает энергопотери и привлекает внимание пользователей к разумному энергопотреблению.
Стр. 27
Building Technologies
Режим
прикрытия
Уставка
температуры
Время суток
Наружная
температура
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Время суток
Наружная
температура
Режим
открытия
Уставка
температуры
Время суток
Наружная
температура
Оптимизация времени включения/выключения
Потенциал экономии 7%
• Контроллер определяет время и включает подачу тепла утром так, чтобы температура в помещении достигла
значения нижнего предела комфортной зоны к моменту начала рабочего дня.
• Контроллер определяет время и выключает подачу тепла вечером так, чтобы температура в помещении вышла за
предел комфортной зоны в момент окончания рабочего дня.
Стр. 28
Building Technologies
Насос
Режим
прикрытия
Уставка
температуры
Ночной
режим
Источник
тепловой
энергии
Наружная
температура
Режим
прикрытия
Уставка
температуры
Контроль потребности
Пониженный
комфорт
Наружная
температура
Подача
тепловой
энергии
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Полный
комфорт
Наружная
температура
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Полный
комфорт
Подача тепла по фактической потребности
Выходная температура
Потенциал экономии 10%
• Сигналы о потребности в тепловой энергии суммируются и оцениваются контроллером.
• Информация о потребности передаётся к источнику тепловой энергии, где выходная температура регулируется в
соответствии с фактической потребностью, или к узлу подачи, где расход адаптируется к фактической потребности.
Стр. 29
Building Technologies
Последовательное включение в работу
источников тепловой энергии
HP
B1
B2
Потенциал экономии 3%
• При наличии нескольких источников тепловой энергии, приоритет на включение в работу отдаётся тем агрегатам, чьи
мощность и производительность оптимально соответствуют текущей потребности в энергии.
• Разумная последовательность включения источников тепловой энергии в работу способствует тому, что они
используются с высокой степенью энергоэффективности. (Не допустить избыточное производство тепла!).
Стр. 30
Building Technologies
Насос
Режим
прикрытия
Источник
Холод.
термальн.
машина
энергии
Ночной
режим
Контроль потребности
Уставка
температуры
Наружная
температура
Режим
прикрытия
Уставка
температуры
Пониженный
комфорт
Наружная
температура
Подача
термальн.
энергии
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Полный
комфорт
Наружная
температура
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Полный
комфорт
Наружная
температура
Охлаждение по фактической потребности
Выходная
Температура
температура
подачи
Потенциал экономии 3%
• Сигналы о потребности в охлаждении обрабатываются, и выходная температура от холодильной машины
регулируется в соответствии с фактической потребностью пользователей.
• Требуемая выходная температура регулируется таким образом, чтобы минимизировать потери энергии в источнике
охлаждения, которые могут вызываться неоправданно низкими температурами охлаждения помещений.
Стр. 31
Building Technologies
Нейтральная
зона
Рабочий
режим
Режим
прикрытия
Уставка
температуры
Нейтральная
зона
Режим
прикрытия
Режим
прикрытия
Уставка
температуры
Режим
прикрытия
Нейтральная
зона
Рабочий
режим
Уставка
температуры
Взаимоблокировка режимов
обогрева и охлаждения
Потенциал экономии 5%
• Температурные уставки комнатного контроллера для обоих режимов разведены так, чтобы предотвратить
одновременные обогрев и охлаждение, что снижает энергопотери.
• При колебании фактической температуры внутри нейтральной зоны между уставками обогрева и охлаждения комната
не обогревается и не охлаждается.
• Чем больше разница температурных уставок обогрева и охлаждения, тем энергоэффективнее функция
взаимоблокировки этих режимов.
Стр. 32
Building Technologies
Дополнительный потенциал экономии за
счёт точности комнатных контроллеров
DESIGOTM RX и SyncoTM RX
Практический опыт подтверждает,
что Сименс достигает 10-14%
энергосбережения за счёт
точности своих контроллеров
"best in class"
Допустимая точность: 1.4 С°
“lowest in class”
Стр. 33
Результат у Сименса: 0.2 С°- обогрев
0.1 С°- охлаждение
"best in class"
Building Technologies
Поддержание температуры помещения в
пределах зоны температурного комфорта
Температурная уставка:
в середине комфортной зоны
С°
у нижней границы комфортной зоны
С°
Точность 1.4°С
у верхней границы комфортной зоны
С°
Точность 0.2°С
“обогрев”
Точность 0.1°С
“охлаждение”
1°С → ~ 6% энергии
Стр. 34
Building Technologies
Энергосбережение в освещении
Датчик освещённости
Детектор присутствия
Интенсивность
освещения по зонам
0%
20 %
50 %
помещения: датчик
освещённости и
регулятор мощности
Жалюзи
лампы
500 lx
Контроль наличия
людей в помещении:
Daylight
Дневной
свет
Artificial
Искусственное
light
освещение
детектор
присутствия
Затенение: датчик
освещённости и
жалюзи
Потенциал экономии 50%
Стр. 35
Building Technologies
Дополнительные меры
энергосбережения в освещении
выключение освещения в коридорах,
на лестничных клетках и в местах
общего пользования в отсутствие
людей;
управление освещением территории:
двор и фонарные дорожки, подсветка
здания и т.д. в зависимости от
интенсивности дневного света.
Стр. 36
Building Technologies
Ночное снижение температуры отопления
и сглаживание пиковых нагрузок
• Максимальное ограничение возврата неиспользованного тепла
(самая допустимо низкая температура обратки). 3ºС → 13% расхода теплоносителя
• Наиболее эффективное использование тепла
• Повышение КПД системы
• Снижение нагрузки насосов
• Ослабление гидравлических ударов
Запатентованная Сименсом функция DRT
Расход
Volumetric
flow
(первичный
контур
)
(primary side)
Центральное
теплоснабжение
TV S
D istrict heat
Прямая
flo w
T
H ea t
Теплообменник
exchang er
D istrict heat
reОбратка
turn
M
T
TRP
TR S
T
TRP -TRS
DRT
100 %
90 %
80 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0%
Ночное
Night снижение
setback
D istrict heating controller
Контроллер
отопления
Стр. 37
Без ограничения
Without
DRT limitation
С ограничением
With
DRT limitation
Утреннее
повышение
Heating operation
Saved
water
Сэкономленный
volume
возврат тепла
Building Technologies
Требуемое давление
Поддержание давления в системе отопления
частотным регулированием электроприводов насосов
100%
1.
2.
3.
Каскады
Вкл./Выкл.
Вкл./Выкл.
0..100%
P
Стр. 38
Building Technologies
Пониженная потребность
Комфортная потребность
Управление насосами отопления
по фактической потребности в тепле
Контроль потребности
Насос
Величина расхода
Потенциал экономии до 50%
• При снижении потребности в подаче тепла комнатные регулирующие клапаны закрываются, и перепад давления в
трубной системе повышается.
• Непрерывное регулирование перепада давления понижает величину расхода, производительность насоса уменьшается,
что приводит к снижению потребления энергии.
Стр. 39
Building Technologies
Регулируемый воздухообмен в помещениях с
постоянно меняющимся количеством людей
Регулирование
воздухообмена в помещениях
с постоянно меняющимся
количеством людей экономит
20 - 70% энергии
Датчик СО2
Стр. 40
Building Technologies
Датчик качества воздуха
Различные модификации:
комнатные
канальные
с дисплеем
без дисплея
в общем корпусе с датчиком
летучих органических смесей
в общем корпусе с датчиком
температуры
в общем корпусе с датчиком
температуры и датчиком
относительной влажности
На рисунке представлен датчик СО2
типа QPA… комнатного исполнения с
жидкокристаллическим дисплеем.
Диапазон измерения: 0…2000 ppm
Стр. 41
Building Technologies
Частотные преобразователи
На рисунке представлен модельный ряд
частотных преобразователей типа SED 2
• частота на входе: 47…63 Гц
• частота на выходе: 0…150 Гц.
• мощность: 0,37 – 90 kW
Каскад из 3х электроприводов:
Воздухообмен
max
.
Электропривод 3
Электропривод 2
Электропривод 1
min
Стр. 42
1
2
3
Каскад
Building Technologies
Практический опыт внедрения системы с
изменяемым воздухообменом в
зависимости от фактической потребности
Цюрихский университет
Датчик СО2
76 помещений
(лекционные залы,
аудитории, лаборатории)
Площадь: 15 000 м2
Воздухообмен: 385 000
м3/ч
Время работы приточно-вытяжной установки на >40% меньше,
чем со стандартной временной программой
Источник: “Служба санитарии электромеханических установок” кантона Цюрих.
Стр. 43
Building Technologies
Программные функции энергоэффективности широкий выбор приложений.
Библиотека штаб-квартиры: DESIGO HQ-Library
(LibSet) содержит более 25 функций
энергосбережения. Они помогают значительно
уменьшить потребление энергии и затраты.
Практическое использование приложений DESIGO
HQ-Library (LibSet) показало, что они соответствуют
наивысшим классам Европейского Стандарта
EN 15232.
Стр. 44
Application library
Building Technologies
DESIGO V4.1
AirOptiControl – стандартное приложение {AQualCtl}
Решения для комнат с постоянно
меняющимся количеством людей,
интенсивности из занятий или нагрузки
технических установок:
столовых и ресторанов
конференц-залов и классов
выставочных залов
спортзалов
театров и кинотеатров
залов ожидания
секций универмагов
и т.д.
Стр. 45
Application library
Building Technologies
DESIGO V4.1
AirOptiControl – стандартное приложение {AQualCtl}
Основные отличия:
Энергоэффективное управление вентсистемой,
обслуживающей до 10 помещений (VAV boxes)
Энергоэффективное поддержание комфорта
Регулирование по фактической потребности в
помещении
Оптимизированное управление вентилятором:
по положению воздушной заслонки или
по расхождению между уставкой объёма потока
воздуха и фактическим его значением
Основные достоинства
Снижение энергопотребления до 50% и снижение
эксплуатационных расходов без ущерба для
комфорта
Соответствие энергетическим характеристикам
класса A стандарта EN 15232
Проверенное стандартное решения LibSet –
программный модуль {AQualCtl}
Стр. 46
Application library
Building Technologies
Регулирование переменного
объёма потока воздуха
VAV box c компактным контроллером объёма потока воздуха и приводом заслонки
Стр. 47
Application library
Building Technologies
DESIGO V4.1
AirOptiControl
Расход
воздуха
Экономия
энергии
Время
Приточно-вытяжная система
управляется в соответствии с
фактической потребностью в
величинах воздухообмена,
температуры и влажности.
• Когда величины температуры,
качества воздуха и влажности
достигают порога выключения,
заслонки VAV закрываются.
Если все заслонки закрыты,
выключается вентсистема.
• Вентсистема включается
опять, как только любая из этих
величин выйдет за пределы
комфортной зоны.
Стр. 48
Application library
Building Technologies
Оптимизированное управление вентиляторами
По положению
воздушных
заслонок
помещений
(VAV)
AHU
Raum 1
Filter
Mischklappen (DmpMix)
Ventilator (Fan)
Abluft Sensoren
Radiator
(Rad)
f
V
VorErwärmer Kühler
(Ccl)
(PreHcl)
Umwelt
Sensoren
T
Ventilator
(Fan)
NachBefeuchter Erwärmer
(ReHcl)
(Hum)
f
M
Filter
Zuluft
Sensoren
T
T
Aq
Raum
Sensoren
f
V
M
Raum 2
V
M
• При включённых
вентиляторах
допустимо полное
закрытие
большинства из 10
заслонок.
Radiator
(Rad)
V
T
V
M
Aq
Raum
Sensoren
AirOptiControl
...
Raum 10
• Но хотя бы одна
заслонка должна
быть полностью
открытой
(оптимизация
~90%)
Стр. 49
M
Radiator
(Rad)
V
M
V
M
T
Application library
Aq
Raum
Sensoren
Building Technologies
Учёт радиатора
AHU
Raum 1
Filter
Mischklappen (DmpMix)
Ventilator (Fan)
Abluft Sensoren
Radiator
(Rad)
f
V
VorErwärmer Kühler
(Ccl)
(PreHcl)
Umwelt
Sensoren
T
Ventilator
(Fan)
NachBefeuchter Erwärmer
(ReHcl)
(Hum)
f
M
Filter
Zuluft
Sensoren
T
T
Aq
Raum
Sensoren
f
V
M
Raum 2
Радиатор отопления
является частью
общей системы
поддержания
температуры
Radiator
(Rad)
V
M
V
M
T
Aq
Raum
Sensoren
AirOptiControl
...
Raum 10
Radiator
(Rad)
V
M
V
M
Исключение одновременного
обогрева и охлаждения
Стр. 50
T
Application library
Aq
Raum
Sensoren
Building Technologies
Приборное обеспечение
Вся система управляется контроллером
PXC.
Индивидуальное регулирование до 10
комнат осуществляется через модуль
TX I/O.
Стр. 51
Application library
Building Technologies
DESIGO V4.1
Economizer tx2 – стандартное приложение {Ahu33}
Энергосбережение до 40% в
полных системах
кондиционирования воздуха.
Решения:
Регулирование температуры и
влажности в помещении с учётом
потребности
Оптимизация энергопотребления
посредством рекуперации с учётом
потребности
Влияние на воздухообмен
Выгоды:
Оптимальный комфорт с
минимальным энергопотреблением и эксплуатационными
расходами
Проверенное стандартное
решение LibSet – программный
модуль {Ahu33}
Стр. 52
Условия в помещ.
в пределах комф.
Миним.
энергия
t - температура
x - абсолютная влажность
Управление и мониторинг на DESIGO Insight:
Application library
Building Technologies
Влажность воздуха
Абсолютная влажность
t (°C)
0
40
2 4
6
8 10 12 14 16 x (g/kg)
.
35
30
Температура
25
100 %
20
15
10
5
н
От
л
те
и
ос
ь
ст
о
н
аж
л
яв
а
ьн
0
-5
-10
-15
Стр. 53
Fig. 19
Воздух всегда содержит водяной
пар.
Количество водяного пара играет
важную роль в самочувствии
людей.
Увлажнение или осушка воздуха –
важные составляющие процесса
воздухоподготовки в системе
кондиционирования.
При насыщении, т. е. при
относительной влажности 100%,
фактическая температура
совпадает с точкой росы.
Количество влаги, которое может
удерживать в себе воздух, зависит
от температуры, например:
- 4г/кг – при > 0ºС
- 15г/кг – при >20ºС
Building Technologies
Роторный рекуператор
1
4
2
3
B17-9
1 – наружный воздух;
2 – приточный воздух;
3 – вытяжной воздух;
4 – удаляемый воздух.
Стр. 54
Преимущества роторных рекуператоров:
•
эффективность 70 - 90%;
•
роторный теплообменник позволяет возвращать не
только тепло, но и влажность;
•
регулируя скорость вращения ротора можно
регулировать общую эффективность рекуператора;
•
автоматическая защита от обмерзания.
Building Technologies
Алгоритм tx2
11 г/кг
tº
11 г/кг
2 ст.
4 эн.
x
1ст.
1 эн.
4 ст.
2 эн.
подсчитывает степень
рекуперации, исходя из удельной
стоимости энергии на обогрев,
охлаждение, увлажнение и осушку,
координирует её с работой узлов
регулирования для минимального
суммарного энергопотребления.
Стр. 55
3 ст.
3 эн.
Application library
Building Technologies
Тепловлажностный режим помещения
Относительная влажность %
С°
Абсолютная влажность г/кг
Economizer tx2 координирует раздельную работу 2х узлов регулирования:
температуры и влажности, а также рекуператора и определяет самое экономичное
значение уставки внутри комфортной зоны.
Наибольшая энергоэффективность достигается, если уставка значения
температурно-влажностного режима не постоянна, а перемещается
вдоль границы комфортной зоны.
Стр. 56
Building Technologies
DESIGO V4.1 Predictive Heating Control –
стандартное приложение {HGr20}
Решения::
Прогноз наружной температуры
Моделирование комнатной температуры
Оптимизация уставки температуры
Солнце
Дождь
Ветер
Внут. тепловыд.
теплоносителя для минимального
энергопотребления
Оптимизация включения - выключения
Адаптация параметров модели, включая
самонастраивающийся график отопления
Operation and monitoring on DESIGO Insight:
Преимущества:
Минимум настроек
Одно решение, заменяющее 3 обычных:
“Погодозависимое регулирование” + опции,
“Ограничитель нагрева” и “Оптимизация
времени включения – выключения”.
Проверенное стандартное решение LibSet –
программный модуль {HGrp20}
Уникальное предложение для заказчика
Стр. 57
Application library
Building Technologies
Модель предиктивного управления
отоплением здания
Насос
Прогноз
наружной
температ.
tº в комнате
Насос
Задание пользователя
Модель
режима
здания
Насос
Параметры
Входы
Присутствие людей
П
пр
рр
р
Оптимизация/адаптация
tº наружного воздуха
Графики
tº теплоносителя
Насос
Насос
Включение системы
Выходы
Клапан
Система управления реагирует не только на возникшие отклонения от идеального
режима, но и на те, которые имеют тенденцию к возникновению
Стр. 58
Application library
Building Technologies
Использование термически активированных систем
TABS - стандартное приложение {HCGrp20}
TABS: Thermally Activated Building
System
Системы для экономии на обогреве
или на охлаждении за счёт
использования теплоёмкости
конструкции.
A
Основные достоинства:
снижение затрат на
энергопотребление на 23%
снижение эксплуатационных расходов
Стр. 59
Application library
Building Technologies
Для чего предназначены TABS?
Система TABS предназначена для
обогрева или охлаждения
воздуха в помещениях за счёт
лучевого теплообмена между
перекрытиями и воздухом.
Нагрев или охлаждение самого
перекрытия достигается путем
циркуляции воды по змеевику из
полимерных труб, размещенном в
железобетонном перекрытии.
Реальный объект в гор. Цюрихе. Декабрь 2006 г.
Стр. 60
Application library
Building Technologies
Нагрев/охлаждение перекрытия
ºС
Tп – тепловая постоянная времени (час)
определяет инерционность перекрытия
Температура воды
Время нагрева
Tп = C • R
С – теплоемкость перекрытия (Вт час/град.)
Время
Нагрев/охлаждение перекрытия
R – тепловое сопротивление материала
перекрытия (град./Вт)
Тепловое сопротивление - способность
тела препятствовать распространению
Тп
tº макс.
теплового движения молекул.
Чем больше теплоёмкость, тепловое
Время
сопротивление и масса, тем дольше
разогревается и охлаждается перекрытие.
Стр. 61
Building Technologies
Как работает TABS?
Большая теплоёмкость конструкции здания позволяет
накапливать термальную энергию и использовать её в
наиболее удобное или наиболее выгодное время с
учётом пониженного тарифа.
Когда требуется обогрев, тепло снимается с бетонных
поверхностей и передаётся в помещения. Когда
требуется охлаждение, бетонные поверхности
поглощают тепло из помещений.
Если накопительный максимум перекрытия не
покрывает потребности помещения в тепле или холоде,
то можно частично использовать традиционную систему
обогрева или охлаждения.
Также возможно использование тепловых насосов для
обогрева или охлаждения подземными водами.
Также возможно использование энергии окружающей
среды для охлаждения наружным воздухом.
Стр. 62
Application library
Building Technologies
Программные модули TABS
Наружная tº
Обр. связь
уставки
tº в помещении
• Кривая нагрева / кривая охлаждения на основе сред. наруж. tºC за последние 24
часа (основной модуль).
• Управление последовательностью работы клапанов (основной модуль).
• Цикличность работы циркуляционного насоса (вспомогательный модуль).
• Обратная связь при регулировании комнатной температуры (вспомогательный
модуль).
Стр. 63
Application library
Building Technologies
Преимущества TABS перед традиционным
тепло/холодоснабжением
1. Выше температурный комфорт, так как тепловое
излучение перекрытий расширяет границы ощущения
комфорта.
2. Энергосбережение.
а) поскольку расширяются границы ощущения комфорта,
появляется возможность понизить температуру обогрева
и повысить температуру охлаждения;
б) большие площади поверхности теплового излучения
способствуют хорошему теплообмену даже при малой
разнице температур на поверхности перекрытия и
воздуха в рабочей зоне.
3. Возможность меньше платить за энергоресурсы там, где
тарифы меняются в течение суток, так как время
производства тепла/холода не совпадает со временем
его потребления.
4. Сглаживание пиковых нагрузок.
а) термомасса служит буфером, выравнивающим
температурные колебания и уменьшающим пики за счёт
отложенной потребности в обогреве или охлаждении;
б) снижаются требования к мощности и размерам
оборудования, что уменьшает его стоимость.
Стр. 64
Application library
Building Technologies
Преимущества TABS перед традиционным
воздушным обогревом или охлаждением
TABS не имеет недостатков, присущих
традиционному воздушному обогреву или
охлаждению помещений :
высокая скорость движения воздуха в помещении, что
может негативно сказаться на здоровье человека;
возможны шумы, возникающие при движении воздуха
по вентиляционным коробам и плафонам;
наличие пыли в воздухе и его пересушивание, что с
медицинской точки зрения ведет к распространению
вредных микробов и увеличению риска возникновения
респираторных заболеваний;
короба воздушного кондиционирования портят интерьер
помещений и накапливают пыль;
вентиляторы требуют периодическое обслуживание.
Системы TABS экономичны. По эксплуатационным
затратам экономия может составить до 50 % в
сравнении с воздушным кондиционированием.
Стр. 65
Application library
Building Technologies
Недостатки TABS
1. Замедленное время реакции
Массивные TABS характеризуются большой тепловой
инерцией, значительно увеличивающей время перевода
системы из одного рабочего состояния в другое. Это
снижает точность регулирования. Для устранения этого
недостатка можно использовать инновационные методы
упреждающего регулирования: MPC (Model based
Predictive Control).
2. Отсутствие регулирования влажности и воздухообмена.
Для устранения этого недостатка можно дополнительно
использовать традиционное кондиционирование с
неполным режимом работы.
Стр. 66
Application library
Building Technologies
Путь к энергоэффективности категории “A”
Через системы автоматизации зданий фирмы Сименс
DESIGOTM
для автоматизации и
диспетчеризации
зданий
Классы энергетических характеристик
Высокие
САЗ и ТСЗ
Повышенные
САЗ и ТСЗ
SyncoTM 700
для систем ОВК
SyncoTM
living
для жилых домов
Стандартные
САЗ
Неэффективные
САЗ
САЗ - Системы автоматизации зданий
ТСЗ – Технические системы зданий
Стр. 67
Building Technologies
Первое в Германии “зелёное” офисное здание
Автоматизация и
диспетчеризация:
Desigo Insight
13 000 точек данных
Индивидуальное комнатное
регулирование (1730 контроллеров):
800 комнат / 2 000 отсеков
60 000 точек данных
Фэн-коилы
Макс. использование дневного света /
диммирование 3000 светильников /
управление жалюзи
36 геотермальных тепловых насосов
Издательство Süddeutscher Verlag
Мюнхен.
Высотное здание - 100 метров
Общая площадь – 78 400 кв.м для 2000 сотрудников
Пристройка для конференц-залов и выставок
Стр. 68
Энергоэффективность:
Класс “А”
Золотой сертификат LEED
Building Technologies
Система LEED
Система LEED (Leadership in Energy and
Environmental Design) оценивает
энергоэффективность и экологичность
здания по разделам:
• Прилегающая территория
• Водоэффективность
• Энергия и атмосфера
• Материалы и ресурсы
• Качество внутреннего воздуха
• Инновации в проектировании
Стр. 69
Building Technologies
Критерии и оценки системы LEED
Позиция
Наименование раздела
Число
Максимальное
рекомендаций
количество баллов
1
Прилегающая территория
15
26
2
Водоэффективность
4
10
3
Энергия и атмосфера
9
35
4
Материалы и ресурсы
9
14
5
Качество внутр. воздуха
17
15
6
Инновации в проекте
2
6
26
106
Σ
Стр. 70
LEED
Building Technologies
4 типа сертификата LEED
Хорошо
Очень хорошо
Отлично
Превосходно
Сертификат LEED
Серебряный LEED
Золотой LEED
Платиновый LEED
40 - 49 баллов
50 - 59 баллов
60 - 79 баллов
≥ 80 баллов
Сертификат LEED выдаётся после проведения ряда формализованных специальных
процедур контроля качества в начале эксплуатации здания
Стр. 71
Building Technologies
Спасибо за внимание!
Энергосбережение – самый
экологически чистый
источник энергии
Стр. 72
Building Technologies
