Энергоэффективные решения для интеллектуального здания

Изменение климата и растущий дефицит ресурсов — серьезные проблемы нашего времени. Кроме того, многие страны остаются зависимыми от импорта энергии.
К примеру, в Евросоюзе импортируется 50% потребляемой энергии, и ожидается, что данный показатель к 2030 г. достигнет 70%.

Лучше меньше, да лучше

Это полностью согласуется с экологическим лозунгом, выдвинутым Европейской комиссией: «Лучше меньше, да лучше». Вслед за транспортом и энергетикой крупнейшим потребителем энергии является строительство. На отопление, кондиционирование и освещение жилых и офисных зданий приходится примерно 40% энергии, потребляемой экономически развитыми странами. Подобный показатель создает предпосылки для оптимизации использования энергии. На европейском уровне данный факт нашел отражение в Директиве по энергетической эффективности зданий (2002/91/EC). Основное требование данной директивы — наличие у здания энергетического сертификата с детальным описанием потребителей энергии и анализом потенциальной экономии. Реализация мероприятий по выполнению Директивы регламентируется рядом действующих европейских стандартов, например, EN 15232. В Германии данный вопрос регулируется стандартом DIN V 18599.

Применение комплексных систем автоматизации зданий, использующих объединенные в единую сеть интеллектуальные контроллеры как для управления отдельными помещениями, так и функциями всего здания (освещение, жалюзи, отопление, вентиляция, кондиционирование и другие инженерные системы), обеспечивает существенную экономию энергии при полном удовлетворении требований заказчиков.

Для оптимизации энергопотребления применяются различные подходы. В этом плане интеллектуальное управление зданием является проверенным решением и привлекательной альтернативой с убедительным соотношением «затраты/выгода».

Оптимизация энергопотребления в зданиях означает, что энергия:
- потребляется только тогда, когда это действительно необходимо;
- потребляется только в реально необходимом объеме;
- используется с максимальной эффективностью.

Рациональный комфорт

Рациональное управление, например, освещением, согласованное с работой жалюзи, значительно снижает расходы на электроэнергию, увеличивает срок службы ламп, создает исключительно комфортные условия в помещениях. Управлять освещением и жалюзи можно вручную или с помощью пульта дистанционного управления.

Управление может осуществляться и автоматически — по сигналам от таймеров и датчиков движения, освещенности или силы ветра — поддерживать заданный уровень освещенности в помещениях, реализовать функцию центрального выключателя, то есть нажатием на одну кнопку выключить весь свет и второстепенные нагрузки, опустить рольставни и перевести систему безопасности в дежурный режим. Управление температурой в каждом конкретном помещении не только создаст более комфортные условия, но и снизит потребление энергии. Запрограммированный уровень температуры может быть изменен в любое время. Таймер или датчик присутствия переведут систему отопления из экономичного режима в комфортный. Датчик открытия окна предохранит помещение от вымерзания зимой, а жалюзи автоматически опустятся, чтобы защитить помещение от перегрева в солнечный день. При необходимости система включит вентиляцию или кондиционер.

В рамках вопроса о повышении энергоэффективности зданий управление жалюзи играет немаловажную роль в поддержании комфортного микроклимата. Система интеллектуального управления жалюзи оказывает эффективное воздействие на управление микроклиматом здания, обеспечивая стабильное и оптимизированное потребление энергии.

Наилучшие результаты достигаются при объединении в единую сеть систему управления жалюзи и систему управления микроклиматом помещений. Закрытые жалюзи на фасадах южной стороны здания в летнее время предотвращают нагрев помещений, экономя тем самым энергию, которая может понадобиться для охлаждения рабочих зон. Зимой же всё происходит наоборот. В это время года в помещение должно попадать как можно больше солнечного тепла, что приведет к экономии энергии, расходуемой на отопление помещений.

А что говорит наука?

В 2008 г. Строительно-энергетический институт Университета прикладных наук в г. Биберы (ФРГ) провел исследование информационных источников по теме «Возможности энергосбережения с использованием современных установочных систем». Под руководством профессора Мартина Беккера наиболее важная информация и цифровые показатели по энерго-сбережению были сведены в общий документ.

Результаты исследования были опубликованы Германской ассоциацией производителей электротехнического и электронного оборудования ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik und Elektronikindustrie e.V.). Исходя из проанализированной технической базы, конкретная система централизованного управления, используемая для достижения потенциальной экономии энергии, явно не была обозначена. Тем не менее, одна из технологий — технология KNX — упоминалась чаще и в большинстве случаев как определяющая экономию энергии, создающая экологичный комфорт.

Высокие показатели, достигнутые в некоторых областях, могли быть вызваны рядом факторов: многофункциональностью приложений, особенностями испытаний в полевых условиях, различиями в описании функций и т. п. Проведенное исследование не оставляет никаких сомнений в том, что интеллектуальное управление зданиями может вносить существенный вклад в их энергоэффективность.

Европейский стандарт EN 15232 — вклад в обеспечение энергоэффективности в мировом масштабе

Современное законодательство способствует продвижению энергоэффективных технологий по всему миру. Европейский стандарт EN 15232 («Энергетическая характеристика зданий. Значение автоматизации, управления и менеджмента зданий») был разработан и введен в действие совместно с европейской Директивой по энергетическим характеристикам зданий 2002/91/EС.

В стандарте описана методика оценки влияния систем автоматизации и управления на энергопотребление зданий. С этой целью вводятся четыре класса эффективности, от А до D. После оборудования здания системой автоматизации и контроля, ей присваивается один из этих классов. Возможная экономия тепловой и электрической энергии для каждого класса рассчитывается исходя из типа и назначения здания. Показатели класса С используются в качестве опорных значений при сравнении энергоэффективности систем других классов.