KNX city Δλεξγεηαθή δηαρείξηζε ςύμεο- ζέξκαλζεο- ΕΝΧ κε ην ΚΝΧ

Transcript

1 KNX city Δλεξγεηαθή δηαρείξηζε ςύμεο- ζέξκαλζεο- ΕΝΧ κε ην ΚΝΧ Δηζεγεηήο : Νεθηάξηνο Βξπώλεο ΑΒΒ i-bus KNX Product Manager Σπγγξαθή : Νεθηάξηνο Βξπώλεο, BEng (Hons)/EEE, MSc ΑΒΒ i-bus KNX Product Manager Γηάλλεο Κνλίδεο, BEng (Hons)/ME Τνκέαο Σπζηεκάησλ θιηκαηηζκνύ ΑΒΒ

2 Τν γηαηί

3 Ζ θαηαλάισζε ελέξγεηαο Page No. 3

4 Οηθηαθή θαηαλάισζε ζηελ Διιάδα Page No. 4

5 ΚΝΧ: Μία θνηλή πιαηθόξκα ειέγρνπ Page No. 5

6 Τν πώο

7 Πξσηόθνιια επηθνηλσλίαο HVAC/DHW Τα πην δηαδεδνκέλα πξσηόθνιια (ζύληαμε, ζεκεηνινγία, θαλόλεο εθπνκπήο) επηθνηλσλίαο ζηνλ θιηκαηηζκό είλαη: Bacnet (ASHRAE) LonWorks ISO/IEC (Echelon) Modbus (Modicon) Modbus TCP/IP (Tξνπνπνηεκέλν Modbus, ην physical layer κεηαηξέπεηαη από RS 232/485 ζε Ethernet θαη ην πξσηόθνιιν ζε Modbus TCP/IP) OPC Ηδηνηαγή (propietary) πξσηόθνιια Page No. 7

8 Σπλδεζηκόηεηα ΚΝΧ θαη HVAC/DHW (1) Α. Απεπζείαο ειεθηξηθόο/κεραληθόο έιεγρνο (ειεθηξνβάλεο, ζεξκνζηαηηθέο βαιβίδεο, αλεκηζηήξεο, βαζκίδεο αλεκηζηήξσλ, πιαθέηεο control ζε VSDs, βαιβίδεο εμηζνξξόπεζεο δηθηύνπ θιπ). Τππηθέο εθαξκνγέο ελδνδαπέδηα ζέξκαλζε θαη δξνζηζκόο, Fan Coil, θεληξηθή ζέξκαλζε, ZNX, ςπρξέο επαθέο εζσηεξηθώλ θαη εμσηεξηθώλ κνλάδσλ, ΚΚΜ θιπ Page No. 8

9 Σπλδεζηκόηεηα ΚΝΧ θαη HVAC/DHW (2) Β. Έιεγρνο, επηθνηλσλία θαη επνπηεία κέζσ πξσηνθόιισλ ASCII μέζω RS 232 (Gateway ) Modbus RTU μέζω RS 485 (Gateway ) Μέζω ηων ππωηοκόλλων ηος HVAC (Gateway ) OPC servers (KNXnet/IP router) - OPC DA specification (κλαζζικό OPC, ελλιπέρ modelling) - OPC UA specification (Unified Architecture, ελπιδοθόπα νέα ηεσνολογία) Linux based controllers (KNXnet/IP router) KNX gateways για εζωηεπικέρ και εξωηεπικέρ μονάδερ (ζςνδέονηαι ζηο δίκηςο ηος κλιμαηιζμού ή είναι ενζωμαηωμένα) Multiprotocol Servers (open BMS) (KNXnet/IP router) Ππογπαμμαηιζόμενοι Λογικοί Ελεγκηέρ (PLC). H επικοινωνία με ηο ΚΝΦ γίνεηαι μέζω Interface ή εναλλακηικά με KNXnet/IP router. Ππωηόκολλο KNXnet/IP. Έξοδορ όλων ηων ππωηοκόλων ζε Ethernet δίκηςο. Page No. 9

10 Λεηηνπξγίεο, νθέιε

11 Λεηηνπξγίεο θαη νθέιε ΚΝΧ κε HVAC Χξεζηκνπνίεζε / Απνθπγή ειηαθήο αθηηλνβνιίαο γηα κείσζε ηεο απαηηνύκελεο δαπάλεο ελέξγεηαο ζε ζέξκαλζε / ςύμε (, C)* Θέξκαλζε 2 ζηαδίσλ γηα ζπζηήκαηα κεγάιεο αδξάλεηαο (C) Χξνλνπξνγξάκκαηα ( ) Δπηηήξεζε παξνπζίαο (δηαθνξεηηθά πξνθίι γηα ζπζηήκαηα κηθξήο θαη κεγάιεο αδξάλεηαο) ( ) Γηαθνξεηηθά setpoints θαη ελζσκάησζε ζε ζελάξηα (, C) Δλνπνίεζε όινπ ηνπ HVAC θαη ησλ ΕΝΧ ζε έλα θνηλό ζύζηεκα (, C) Γπλαηόηεηα επνπηείαο ( ) Γπλαηόηεηα ηειερεηξηζκνύ (C) Καηαγξαθή θαηαλάισζεο ((HVAC- DHW μερσξηζηά) ( ) Γπλαηόηεηα δηαθνξεηηθώλ priority (HVAC- DHW) (, C) Δύθνιε επεθηαζηκόηεηα (Future proof) ( ) Σύλδεζε ηεο αλάγθεο κε ηελ δήηεζε ( ) Κεληξηθή ιεηηνπξγία ρσξίο απαξαίηεηα λα θαηαξγεί ηνλ ηνπηθό ρεηξηζκό) ( ) Καιύηεξν PID (Cascade) Page No. 11

12 Λεηηνπξγίεο ΚΝΧ κε HVAC Λειτοςπγία Ποσοστό εξοικονόμησηρ ενέπγειαρ (θαηά πξνζέγγηζε) Θεξκνθξαζηαθόο έιεγρνο αλά ρώξν Η νιηθή δήηεζε είλαη πάληνηε ην άζξνηζκα ηωλ επηκέξνπο δεηήζεωλ Κεληξηθόο έιεγρνο κε ρξνλνπξνγξάκκαηα (ηνπηθή δπλαηόηεηα ελεξγνπνίεζεο) Γξαθεία: - 11 h (DIN V Standard) - 5 h (εκηαξγίεο) - 17 h (πξνθίι ππεξωξηαθήο εξγαζίαο) Δωκάηην μελνδνρείνπ: - 11 h (DIN V Standard) - 16 h (πξνθίι κέγηζηεο ρξήζεο) Κηίξην ζρνιείωλ: - 7 h (DIN V Standard) - 4 h (πξωηλή βάξδηα) - 14 h (πξωηλό απνγεπκαηηλό) Έιεγρνο κε επηηήξεζε παξνπζίαο Έιεγρνο ζέζεο παξαζύξωλ Σηάζε θιηκαηηζκνύ ζην άλνηγκα παξαζύξνπ. Σε ζπίηηα ηνπνζέηεζε ηεο επαθήο ζην θάηω κέξνο γηα λα κπνξεί λα ππάξρεη αλάθιεζε ρωξίο παύζε ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ HVAC. Ηιεθηξνθίλεζε παξαζύξωλ γηα θπζηθό εμαεξηζκό. Page No. 12

13 Γηαηί λα επελδύζσ; ΕΝ 15232

14 EN Τν Δπξσπατθό Πξόηππν EN «Δλεξγεηαθή απόδνζε θηηξίσλ - Δπίδξαζε ηνπ Απηνκαηηζκνύ Κηηξίσλ, ησλ Διέγρσλ θαη ηεο Κηηξηαθήο Γηαρείξηζεο» ζπληάρζεθε,ζε ζπλδπαζκό κε ηελ Παλεπξσπατθή εθαξκνγή ηεο Οδεγίαο γηα ηελ Δλεξγεηαθή Απόδνζε ησλ Κηηξίσλ ΟΔΔΚ 2002/91/ΔΚ, από ηελ ηερληθή επηηξνπή CEN/TC 247 ηεο Δπξσπατθήο Δπηηξνπήο Τππνπνίεζεο. Τν Πξόηππν πεξηγξάθεη κεζόδνπο γηα ηνλ ππνινγηζκό ηεο επίδξαζεο ηνπ απηνκαηηζκνύ θαη ηεο ηερληθήο δηαρείξηζεο ζηελ ελεξγεηαθή θαηαλάισζε ησλ θηηξίσλ. Γηα ηνλ ζθνπό απηόλ έρνπλ ζεζπηζηεί ηέζζεξηο ελεξγεηαθέο θαηεγνξίεο, από Α έσο D, όζνλ αθνξά ζηα ζπζηήκαηα Απηνκαηηζκνύ θαη Διέγρνπ Κηηξίσλ. Τα πνζνζηά ηεο δπλεηηθήο εμνηθνλόκεζεο ζε ζεξκηθή θαη ειεθηξηθή ελέξγεηα κπνξνύλ λα ππνινγηζηνύλ γηα θάζε θαηεγνξία κε βάζε ηνλ ηύπν θαη ηνλ ζθνπό θηηξίνπ, όπσο θαίλεηαη ζηνλ πίλαθα 1 ηνπ Πξνηύπνπ ΔΝ Οη ηηκέο ηεο ελεξγεηαθήο θαηεγνξίαο C ρξεζηκνπνηνύληαη σο ζεκείν αλαθνξάο (ζπληειεζηήο 1) γηα ηε ζύγθξηζε ηεο απνηειεζκαηηθόηεηαο. Page No. 14

15 Πίλαθαο 1: Σπληειεζηέο fbac,hc θαη fbac,e Page No. 15

16 Πεξηγξαθή ιεηηνπξγηώλ αλά θαηεγνξία Page No. 16

17 Case study Ηδησηηθή θαηνηθία κε πβξηδηθό ειηνζεξκηθό ζύζηεκα γηα παξαγσγή ΕΝΧ, κε αληιία ζεξκόηεηαο δύν πδξαπιηθώλ θπθισκάησλ.

18 Πεξηγξαθή εθαξκνγήο (HVAC - DHW) Ζ εθαξκνγή έρεη ηξία ζελάξηα.τν πξώην ζελάξην αθνξά ειηνζεξκηθό ζύζηεκα γηα ηελ παξαγσγή ΕΝΧ πνπ ρξεζηκνπνηεί σο θύξηα πεγή κηα ζπζηνηρία ειηαθώλ ζπιιεθηώλ θαη σο βνεζεηηθό ζύζηεκα κηα αληιία ζεξκόηεηαο. Τν δεύηεξν ζελάξην αθνξά μερσξηζηό πδξαπιηθό θύθισκα γηα παξαγσγή δεζηνύ/ςπρξνύ λεξνύ ζε ελδνδαπέδην ζύζηεκα ζέξκαλζεο / δξνζηζκνύ πνπ ρξεζηκνπνηεί σο θύξηα πεγή ηελ ίδηα αληιία ζεξκόηεηαο, Καη ην ηξίην ζελάξην αθνξά μερσξηζηό πδξαπιηθό θύθισκα γηα παξαγσγή δεζηνύ/ςπρξνύ λεξνύ ζε ζύζηεκα από ηεξκαηηθέο κνλάδεο λεξνύ (ζέξκαλζε / ςύμε / αθύγξαλζε) πνπ ρξεζηκνπνηεί σο θύξηα πεγή νκνίσο ηελ ίδηα αληιία ζεξκόηεηαο. Σηελ ιεηηνπξγία ηεο ζέξκαλζεο ππάξρεη ε δπλαηόηεηα ην πξώην,δεύηεξν ηξίην ζελάξην λα ελαιιάζζνληαη ζε ζηάδηα ζε βαζκό πξνηεξαηόηεηαο ή θαη λα ηαπηνρξνλίδνληαη όηαλ ην επηζπκεί ν ηειηθόο ρξήζηεο ή όηαλ είλαη αληίμνεο νη θιηκαηνινγηθέο ζπλζήθεο. Σηελ ιεηηνπξγία δξνζηζκνύ/ςύμεο/αθύγξαλζεο ππάξρεη νκνίσο ε ίδηα δπλαηόηεηα γηα ην δεύηεξν θαη ηξίην ζελάξην ελώ ην πξώην ζελάξην εμαθνινπζεί λα δνπιέπεη όπσο ζηελ ιεηηνπξγία ηεο ζέξκαλζεο (ώο θύξηα πεγή ΕΝΧ από ηνπο ειηαθνύο ζπιιέθηεο θαη όηαλ απαηηεζεί σο βνεζεηηθή πεγή ε αληιία ζεξκόηεηαο) Page No. 18

19 Αληιία ζεξκόηεηαο Οη αληιίεο ζεξκόηεηαο (Α/Θ) απνηεινύλ έλα από ηα νηθνλνκηθόηεξα θαη πξνεγκέλα ηερλνινγηθά ζπζηήκαηα κε πνιύ πςειό ελεξγεηαθό βαζκό απόδνζεο (COP/EER). Μία ανηλία με COP 4, καηαναλώνει μόνο 1 kw ηλεκηπικήρ ενέπγειαρ για να παπάξει 4 kw θεπμικήρ ενέπγειαρ. Ζ εμαηξεηηθά ρακειή θαηαλάισζε ελέξγεηαο νθείιεηαη ζην ό,ηη ρξεζηκνπνηνύλ ειεθηξηθή ελέξγεηα κόλν γηα ηελ θίλεζε ησλ ειεθηξηθώλ ηνπο κεξώλ. Page No. 19

20 Αληιία ζεξκόηεηαο Ζ αληιία ζεξκόηεηαο είλαη κηα κεραλή πνπ έρεη ηελ ηθαλόηεηα λα αληιεί ζεξκηθή ελέξγεηα από κία «δεμακελή» θαη λα ηε κεηαθέξεη ζε κία άιιε. Δάλ, γηα παξάδεηγκα, ζεσξήζνπκε όηη ην εζσηεξηθό κηαο θαηνηθίαο είλαη ε κία δεμακελή θαη ην εμσηεξηθό πεξηβάιινλ ε δεύηεξε, κε ηε ρξήζε κίαο αληιίαο ζεξκόηεηαο ζα αληιήζνπκε ζεξκόηεηα από ηνλ εζσηεξηθό ρώξν ηεο θαηνηθίαο θαη ζα ηελ απνξξίςνπκε ζην πεξηβάιινλ. Τν απνηέιεζκα ζα είλαη ε κεηαβνιή ηεο ζεξκνθξαζίαο ηεο θαηνηθίαο. Page No. 20

21 Πεξηγξαθή εθαξκνγήο (KNX - PLC) Τνπνζέηεζε PLC ζην κεραλνζηάζην γηα έιεγρν θαη ηελ θαηαγξαθή δαπαλώλ,ηεο αληιίαο, ηνπ ειηνζεξκηθνύ ζπζηήκαηνο γηα ηελ παξαγσγή ΕΝΧ θαη ησλ βαιβίδσλ εμηζζνξόπεζεο δηθηύνπ. Χξήζε αληιίαο ζεξκόηεηαο κε ΚΝΧ interface (επηηξέπεη θνηλή ρξήζε πεξηζζνηέξσλ από κία αληιηώλ) ΚΝΧ Fan coil controllers γηα ηνλ έιεγρν ησλ ηεξκαηηθώλ κνλάδσλ λεξνύ ΚΝΧ ειεγθηέο γηα ηηο βάλεο απηνλνκίαο ηεο ελδνδαπέδηαο Θεξκνζηάηεο ΚΝΧ ζηνπο εζσηεξηθνύο ρώξνπο Δπηθνηλσλία PLC- KNX κε ΚΝΧ ΗP Router (unicast mode) Οπηηθνπνίεζε θαη απνκαθξπζκέλνο έιεγρνο ηνπ ΚΝΧ θαη ηνπ PLC κε ρξήζε Linux based controller (πξσηόθνιιν KNXnet/IP) ν νπνίνο ειέγρεη θαη ηα νπηηθναθνπζηηθά ζπζηήκαηα ηεο νηθίαο. Page No. 21

22 Τππηθή εθαξκνγή Page No. 22

23 Πεξηγξαθή ιεηηνπξγηώλ (PLC) Χξήζε PLC γηα Έλεγσο Ηλιακών ζςλλεκηών, Έλεγσο Ηλιακών ζςλλεκηών+ανηλίαρ, Έλεγσο Ανηλίαρ για Ενδοδαπέδιο ζύζηημα (Θέπμανζη), Έλεγσο Ανηλίαρ γιατεπμαηικέρ μονάδερ (Θέπμανζη), Έλεγσο Ανηλίαρ για Ενδοδαπέδιο ζύζηημα (Θέπμανζη) + Τεπμαηικέρ μονάδερ (Θέπμανζη), Έλεγσο Ανηλίαρ για Ενδοδαπέδιο ζύζηημα (Δποζιζμόρ), Έλεγσο Ανηλίαρ για Ενδοδαπέδιο ζύζηημα (Δποζιζμόρ) + Τεπμαηικέρ μονάδερ (Χύξη/αθύγπανζη), Έλεγσορ Καλοκαιπινήρ λειηοςπγία με αποθέπμανζη ηων δοσείων, Έλεγσορ και εκηέλεζη priority, Έλεγσορ και καηαγπαθή δαπανών για όλα ηα ζενάπια. Page No. 23

24 Πεξηγξαθή ιεηηνπξγηώλ (KNX) Χξήζε ΚΝΧ γηα Έλεγσο ενδοδαπέδιαρ Έλεγσορ ηεπμαηικών μονάδων έλεγσο PLC Επιλογή και ηηλεσειπιζμό priority (preheat) Σςλλογή εζωηεπικήρ θεπμοκπαζίαρ απόθαζη για επιλογή ζεναπίων Αποζηολή επιθςμηηήρ θεπμοκπαζίαρ (setpoint) Παπαμεηποποίηζη ηπιών setpoint και ενζωμάηωζη ηοςρ ζε ζενάπια Φπονοππογπάμμαηα Απεικόνιζη Τηλεσειπιζμό Page No. 24

25 Οθέιε από ηελ ρξήζε ΚΝΧ ζηελ εθαξκνγή Απεπζείαο, κεκνλσκέλνο ή εληαίνο έιεγρνο ηεο αληιίαο, ελδνδαπέδηνπ ζπζηήκαηνο, ηεξκαηηθώλ κνλάδσλ λεξνύ θαη ηνπ ειηνζεξκηθνύ ζπζηήκαηνο ηεο παξαγσγήο ΕΝΧ (ελνπνίεζε) Έιεγρνο ηεο πνζνζηηαίαο δήηεζεο θαη ηεο παξαγσγήο (έιεγρνο αλά ρώξν, πξνγξάκκαηα εζσηεξηθήο / εμσηεξηθήο αληηζηάζκηζεο, επηινγή priority ζηάδησλ, ζπάληα σο θαζόινπ ιεηηνπξγία ηεο αληιίαο κε κηθξό βαζκό απόδνζεο - COP) Δύρξεζην interface (απνζηνιή ελόο setpoint θαη κόλν θαη ζελαξίσλ priority) Απνκαθξπζκέλνο έιεγρνο θαη θαηαγξαθή δαπαλώλ (δελ γίλνληαη πιένλ νη έιεγρνη από ην κεραλνζηάζην, αιιά από έλα ζεξκνζηάηε, έλα smartphone ή tablet Page No. 25

26 ΚΝΧ : Homebrew Building Club Page No. 26

27 Καηαλνκή ρξήζεο κε επηηήξεζεο παξνπζίαο ~12% εξοικονόμηζη* *Υπολογιζμόρ με σπήζη ηος κανόνα ηος 6% / ºC για ηη δαπάνη ζε Uh Page No. 27