Inteligentny dom a optymalizacja zużycia energii
- Szczegóły
Polska firma SMARTech udowadnia, że nowoczesne technologie nie są już dodatkiem, ale warunkiem konkurencyjności w branży najmu. W świecie, gdzie marże na rynku nieruchomości maleją, a konkurencja rośnie, decydujące znaczenie zyskuje efektywność operacyjna. Coraz bardziej dotykają nas w praktyce kwestie optymalizacji zużycia energii.
Od stycznia wchodzą w życie limity cen na prąd. Pierwszy to zamrożenie cen z 2022r na limit 2-3MWh rocznie, drugi to limit 90% zużycia rocznego z ceną gwarantowaną (ok 50% drożej, niż obecne). To oznacza, że w 2024 powinniśmy zużywać 20% mniej energii niż obecnie, a w 2025r już 30% mniej.
Kluczowa informacja to poziom konsumpcji własnej, czyli ile energii na bieżąco zużywamy w instalacji budynku. Kluczowa informacja na powyższym wykresie to procent zużycia energii pokrywany z własnej produkcji. W listopadzie w pochmurny dzień jest to bardzo mało, stąd wynik tylko 9%.
Prostym i najtańszym (bo obecnym w prawie każdym domu) magazynem energii jest magazyn ciepła w postaci buforów ciepłej wody użytkowej oraz wody centralnego ogrzewania.
Nowoczesne rozwiązania w inteligentnym domu
W sercu instalacji stoi inteligentny moduł wyboru źródła ciepła: gruntowej pompy ciepła, miejskiej sieci cieplnej, kolektorów solarnych, paneli fotowoltaicznych (37 kW) czy nawet małej turbiny wiatrowej. System w czasie rzeczywistym analizuje ceny energii oraz warunki pogodowe, by przełączać zawory trójdrogowe i kierować ciepło z najtańszego źródła. Zamiast klasycznych grzejników i pionów wentylacyjnych budynek korzysta z nadmuchowego układu HVAC z rekuperacją entalpiczną o sprawności 90 %. Każdą apartament został wyposażony w niezależne liczniki prądu, ciepła oraz zimnej i ciepłej wody, a ponadto funkcjonują centralne liczniki systemowe.
Przeczytaj także: Test Oczyszczacza Powietrza Haus&Luft HL-OP-15
W tej realizacji wykorzystano dwa systemy Inteligentnego Domu - KNX oraz Crestron. Kilka lat temu używaliśmy tylko do wizualizacji systemu KNX na telefonach, komputerach, lokalnie i zdalnie. Obecnie Miniserwer Loxone stosujemy czasem jako główny „mózg”, a urządzenia KNX tylko jako elementy wykonawcze.
Podstawowa wizualizacja systemu na telefon/komputer to po prostu ekran z listą lamp/rolet itp. - nazwa i status (on/off). Czyli widzimy stan obwodu i klikając możemy go zmienić. Obwody możemy przypisać do pomieszczeń i/lub funkcji. Zaletą jest proste programowanie, może to zrobić nawet użytkownik, nie zawsze jest potrzebny instalator.
Właściwie słowo „programowanie” jest na wyrost. To bardziej konfigurowanie. Poszczególne bloczki funkcyjne łączymy ze sobą po prostu przeciągając wejścia/wyjścia myszką na ekranie komputera. rozumienie różnych typów danych. Każdy programista zna problem niepasujących typów danych. Czy wartość 1 to wartość binarna, analogowa, tekstowa? Jeśli wartość analogowa poda 0 lub >0 to wysteruje styk binarny.
I znowu nasza ciekawa, nietypowa realizacja. Budynek trzykondygnacyjny pod Warszawą o powierzchni ok 550m2. Zestaw instalacji - od lewej kominek wentylacyjny kanalizacji, wyłaz dachowy z automatyczną klapą dymową, wyrzutnia wentylacji mechanicznej z rekuperacją, anteny RTV. Wszystkie dane widoczne online dla użytkowników wg.
W gruncie rzeczy techniczne stworzenie „systemu Inteligentnego Domu” nie jest dużym wyzwaniem. A ta reszta to wspomniane systemiki jednofirmowe, o kilkunastu komponentach (w KNX i CRESTRON są ich tysiące), posiadające niezbyt ładne, kanciaste przyciski, tylko podstawowe moduły do rozdzielnic itd.
Przeczytaj także: Test Oczyszczacza Powietrza HAUS
Elementy inteligentnego domu
Internet of Things (Internet rzeczy). Termin powstały kilka lat temu, dotyczący na początku małych gadżetów typu zegarki (np. iWatch), autonomiczne termostaty (np. Nest), żarówki sterowane z telefonu (np. Alexa), bezprzewodowe głośniki (np. Sonos). Jako ciekawostka, egotyczne umilacze czasu. ww. IoT), prąd do lamp doprowadzić trzeba, do gniazdek, rolet, klimatyzatorów itd. także. Czy to zaraz po skończeniu budowy, czy też w przyszłości. A każdy z ww. systemów wymaga innego okablowania.
Tradycyjne wyłączniki ścienne. W instalacji ułożonej w standardzie SmartHome Ready można zainstalować tradycyjne wyłączniki pojedyncze, podwójne, schodowe, krzyżowe, przyciski dzwonkowe, roletowe itd. Proste systemy automatyki domowej - zarówno przewodowe, jak i radiowe. Przyciski inteligentne z różnych systemów Inteligentnego Domu, jak np.
Na ściennych ekranach dotykowych, iPadach, smartfonach, komputerach lokalnych i zdalnych. Opisane wyżej przyciski KNX zapewniają podstawowe sterowanie głównymi obwodami lub scenami (co jest wygodniejsze, gdy chcemy po prostu podejść do ściany i szybko stworzyć odpowiedni nastrój w pomieszczeniu np. Temperatura w każdym pomieszczeniu (z wyjątkiem technicznych) kontrolowana jest przez termostat umieszczony w przycisku KNX. W 12 głównych pomieszczeniach system KNX steruje też chłodzeniem przez klimakonwektory zasilane wodą lodową.
Wiele urządzeń AudioVideo, sieciowych i alarmowych zlokalizowano na małym strychu, miejsca akurat na 3 szafy rack i kilka szaf użytkowych. Podobnie, jak z oświetleniem, również sterowanie roletami jest wygodniejsze z paneli dotykowych (na przyciskach KNX umieszczono tylko sterowanie zbiorcze wszystkimi roletami w danym pomieszczeniu). Materiałowe markizy na balkonach i tarasie świetnie osłaniają przed promieniami słonecznymi. Ale silny wiatr (>8m/s), deszcz, czy mróz mogą je uszkodzić. Alarmowe bariery wiązek podczerwieni mogłyby wzbudzać fałszywe alarmy na skutek zaparowania nad ranem. Włączenie funkcji grzania powoduje rotacyjne (co 60min) włączanie kabli podgrzewania rynien, tarasu i balkonów.
Zarządzanie energią w inteligentnym domu
Przydzielona przez zakład energetyczny moc to “tylko” 50kW, co nie wystarcza np. Z pomocą przyszły możliwości systemu KNX w zarządzaniu energią i zastosowanie przemyślanych “scenariuszy energetycznych”. Miernik stale monitoruje prąd i moc chwilową i zezwala lub blokuje ew. nawet wyłącza niektóre urządzenia. I tak dalej, zgodnie z priorytetem wskazanym przez kolejność w wykazie. Na tej samej zasadzie działa druga grupa urządzeń, czyli pralnia/kuchnia, sauna, pompa ciepła, podgrzewanie przeciwoblodzeniowe. Sytuacja wynikająca z pomiarów przez miernik oraz logiki sterowania jest na bieżąco wyświetlana przez system Crestron na panelach ściennych, iPad-ach, iPhone-ach i komputerach.
Przeczytaj także: Xiaomi Air Purifier 4 Compact: Przegląd
Jest wyświetlana także informacja o sygnałach awarii zasilania alarmu, systemu KNX i rozdzielnicy głównej. Nie było łatwo zaplanować też równoważenie faz tak, by była równowaga przy przydziale tych 11kW i docelowych 50kW (z perspektywą 100kW). na podgrzanie basenu o 2st C (by nie trzeba było tego robić w nocy). Dodatkowo, w razie przerwy w dostawach energii z elektrowni, konieczny jest agregat, którego zapotrzebowanie minimalne oszacowaliśmy na 50kW.
Energia odnawialna jako rozwiązanie awaryjne
Wiele osób mając dom, rozważa zainstalowanie (lub już to zrobiła) paneli solarnych (fotowoltaicznych) lub wiatraków. Ale w przemyśle, tam, gdzie użytkownikami są osoby profesjonalnie zaznajomione z problematyką i ponoszące odpowiedzialność za sprawność takiego układu odłączającego. Otóż energia ze Słońca, czy wiatru nie jest stabilna. odpowiadającą 10% mocy z inwertera. Są na rynku ciekawe układy (np. WattRouter), które wykrywają nadmiar energii z inwertera i umożliwiają skierowanie jej do np. Urządzenia których nie można podłączyć do sieci elektrycznej.
Takie inwertery „przyboczne” muszą jednak mieć własny zestaw paneli solarnych/wiatrak, no chyba, że zakładamy, iż w razie czego przepniemy nasz główny zestaw. Taki inwerter wymaga jednak akumulatorów. Akumulatory w dużej liczbie to jednak duże koszty i zajmowane miejsce. Nie jest to zatem rozwiązanie awaryjne dla każdego. Niektóre inwertery sieciowe można przełączyć w tryb wyspowy (stand alone mode). To urządzenia, które są podłączone zarówno do sieci, jak i do zestawu akumulatorów. Natomiast urządzenia pochodzące z Australii - Selectronic SP PRO mają moc do 20kW. To zatem teoretycznie idealne rozwiązanie, gdyby nie… cena.
Niestety, powyższe fakty skłaniają do głównego wniosku, że próba uczynienia z energii odnawialnej rozwiązania awaryjnego, na wypadek awarii sieci nie jest w typowych polskich warunkach optymalna, opłacalna ani wygodna.
tags: #haus #luft #oczyszczacz #pani #gadżet #opinie
