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


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... 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?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... 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 »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

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