Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Wpływ sterowania ogrzewaniem w instalacji KNX na energooszczędność budynku

Schemat blokowy regulacji temperatury
Schemat blokowy regulacji temperatury
R. Radajewski, A. Kamińska

Rosnące w ostatnim czasie ceny energii elektrycznej, gazu, oleju opałowego i węgla powodują wzrost kosztów eksploatacji mieszkań i budynków, stanowiący znaczne obciążenie budżetów domowych, a niejednokrotnie nawet przekraczający możliwości finansowe ich użytkowników. W Polsce problem ten jest szczególnie dotkliwy, ponieważ znaczna część budynków mieszkalnych jest nieocieplana, ponadto nawet nowo budowane budynki najczęściej spełniają jedynie minimalne wymagania w zakresie energooszczędności [1].

Zmniejszenie kosztów związanych z ogrzewaniem można osiągnąć stosując termomodernizację starych budynków oraz rozwijając i wdrażając budownictwo energooszczędne. Oprócz technologii budowlanych, duży wpływ na zużycie energii elektrycznej i cieplnej w budynku mają instalacje budynkowe, od których zależy bezpieczeństwo i komfort użytkowania budynku oraz oszczędność energii. Nowoczesne instalacje budynkowe są w Polsce rzadko stosowane, choć zainteresowanie nimi stale rośnie. Panuje jednak ogólne przekonanie, że instalacje takie są drogie, a oszczędności energii możliwe do uzyskania dzięki ich zastosowaniu – trudne do oszacowania. Dlatego w Instytucie Elektroenergetyki Politechniki Poznańskiej, przy współpracy z firmą Merten, zostało zorganizowane Laboratorium Instalacji KNX, którego celem jest między innymi oszacowanie w warunkach polskich możliwych oszczędności energii elektrycznej i cieplnej dzięki zastosowaniu technologii KNX. Zagadnienie to wydaje się ważne również ze względu na wchodzące w życie od przyszłego roku przepisy dotyczące wymagania oceny efektywności energetycznej budynków nowych i sprzedawanych na rynku nieruchomości. Można oczekiwać, że przepisy te uzależnią ceny mieszkań od wyników oceny energetycznej budynku i przyczynią się do wzrostu zainteresowania również nowoczesnymi instalacjami umożliwiającymi zmniejszenie energochłonności budynków.

straty energii w budynku i możliwości ich ograniczenia

Oszacowanie możliwych oszczędności energii cieplnej przeprowadzono na przykładzie pomieszczenia laboratoryjnegoznajdującego się w budynku Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Poznańskiej, który jest budynkiem wolno stojącym, wybudowanym w latach siedemdziesiątych,nieocieplanym. Budynek posiada nową instalację grzewczą tradycyjną (kaloryfery z zaworami) oraz starą instalację elektryczną. Instalacje te są niesterowane, istnieje więc możliwość na przykład pełnego otwarcia zaworów grzejnikowych i okien, palenia się lamp w słoneczny dzień, ogrzewania i oświetlenia pomieszczeń w czasie, gdy w budynku nie przebywają pracownicy. Opracowany został projekt termomodernizacji budynku oraz wymiany oświetlenia i instalacji elektrycznej umożliwiający sterowanie tymi instalacjami oraz instalacją grzewczą w systemie KNX, a także pomiar zużycia energii elektrycznej i cieplnej. Projekt modernizacji budynku, a w szczególności instalacji w systemie KNX, został oparty  na częściowej kalkulacji energetycznej budynku przed i po jego modernizacji. Realizacja tego projektu ma na celu opracowanie takiego sterowania budynkiem, przy którym zachowując komfort użytkowania osiągnie się maksymalne ograniczenie zużycia energii elektrycznej i cieplnej. Umożliwi również porównanie wyników obliczeń zapotrzebowania na ciepło z rzeczywistym zużyciem energii cieplnej.

sterowanie ogrzewaniem w systemie instalacji KNX

Przedstawiony na rysunku 1. schemat blokowy regulacji temperatury jest dobrze znany. Zasadniczym elementem w tym układzie jest regulator, który odbiera informacje z czujnika temperatury znajdującego się w pomieszczeniu, porównuje ją z wartością zadaną i wypracowuje sposób sterowania zaworem grzejnikowym. Najprostszym sposobem jest sterowanie 2-położeniowe. Element sterujący przełącza zamknij/otwórz w zależności od przejścia temperatury pomieszczenia przez określone nastawy. Wadą tego typu algorytmu jest duża bezwładność czasowa przy zmianach temperatury otoczenia oraz możliwość częstych przestawień zaworu przy niewielkiej różnicy między wartościami zadanymi załączania i wyłączania. Natomiast nastawienie większej różnicy między tymi wartościami może być odbierane przez użytkownika jako dyskomfort. Zaletą takiego sterowania jest możliwość zastosowania tańszych zaworów dwupołożeniowych zamknij/otwórz. W opracowanym projekcie sterowania instalacją grzewczą budynku zawory dwupołożeniowe zastosowano w pomieszczeniach, w których rzadko przebywają ludzie oraz w laboratoriach badawczych, w których nie wykonuje się pracy siedzącej, zakładając, że w takich warunkach wahania temperatury będą mniej odczuwane. W pomieszczeniach, w których rzadko przebywają ludzie, oraz na korytarzach stosowany będzie algorytm sterowania dwupołożeniowego zamknij/otwórz, natomiast w laboratoriach sterowania długością wypełnienia cyklu otwarcia zaworów PWM (Pulse Width Modulation).

Sterowanie zapewniające najmniejsze wahania temperatury wykorzystuje algorytm proporcjonalno-całkowy PI (Proportional-Integral). Jest to najlepsze sterowanie, jednak najdroższe, gdyż wymaga zaworów o ciągłej regulacji statusu położenia. W rozpatrywanym budynku będzie ono stosowane w pomieszczeniach jednego piętra, w których przewiduje się długotrwałe przebywanie ludzi. Zastosowanie zaworów o regulacji ciągłej i dwupołożeniowej oraz trzech najczęściej stosowanych algorytmów sterowania ma na celu porównanie ich wpływu na jakość sterowania oraz warunki cieplne uzyskiwane w pomieszczeniach. Do sterowania urządzeniami grzewczymi zastosowano przycisk czteroklawiszowy firmy Merten z regulatorem temperatury

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 11/2008

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zakręć kołem i wygraj! »

Zakręć kołem i wygraj Każdego dnia możesz odebrać zniżkę (...) chcę zakręcić »


Zasilanie awaryjne - ups, agregaty, akumulatory...»

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

drukarka etykiet systemy zasilania
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Szukasz producenta komponentów przemysłowych? Sprawdź ich »

Kamery termowizyjne Dzięki wykorzystaniu innowacyjnych rozwiązań stosowanych w sektorze opieki zdrowotnej, zastosowaniach konsumenckich i przemysłowych, te podstawowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

system wizyjny Dziś trudno sobie wyobrazić nowoczesną, elastyczną produkcję bez przemysłowego przetwarzania obrazu. A to dlatego, że systemy wizyjne zapewniają jakość produktów i wspierają efektywne ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl