Zarys integracji systemów automatyki budynkowej

Obecnie dostępne systemy są dopiero pierwszym etapem wdrażania „inteligencji” do budynku. Szybki rozwój elektroniki i technik informatycznych pozwala na wykorzystanie nowoczesnych algorytmów do sterowania wieloma podsystemami budynku w celu minimalizacji zużycia energii.

Budynki odpowiadają za ponad 40% całkowitego zużycia energii i ok. 55% zużycia energii elektrycznej w Unii Europejskiej [1]. Są także źródłem emisji dwutlenku węgla. Według danych z USA, w 2004 r. budynki były odpowiedzialne za 39% całkowitej emisji dwutlenku węgla i wyprzedziły w tym względzie transport oraz przemysł (odpowiednio 33 i 29%) [2].

W wielu rejonach daje się zauważyć migracje ludności do terenów miejskich, łączenie się skupisk miejskich w aglomeracje. Integracja rozproszonych systemów zarządzania energią w budynku w obrębie miast prowadzi do idei inteligentnego miasta (ang. smart city), a włączenie do inteligentnej sieci elektroenergetycznej (ang. smart grid) pozwoli na uzyskanie wymiernych korzyści finansowych i środowiskowych. Jak można wywnioskować na podstawie wcześniej przytoczonych danych, jest ku temu duży potencjał. Podstawą uzyskania korzyści są nowoczesne materiały i technologie budowlane. Zapewnienie odpowiedniej izolacyjności i parametrów przegród, minimalizacja zużycia energii poprzez stosowanie energooszczędnych urządzeń to jeden z początkowych etapów poprawy efektywności energetycznej. Konieczne jednak są kolejne kroki.

Szybki rozwój elektroniki i technik informatycznych pozwala na wykorzystanie nowoczesnych algorytmów, m.in. opartych na tzw. soft computing (ze względu na brak dobrego polskiego tłumaczenia jako soft computing można zdefiniować wszelkie techniki „miękkie obliczeniowo”, gdzie nie sprawdzają się tradycyjne, ściśle zdefiniowane algorytmy znane w matematyce i informatyce), do sterowania wieloma podsystemami i elementami budynku w celu nadzorowania przepływów energii oraz minimalizacji jej zużycia.

Przyczyny rozwoju budynków inteligentnych

Poza korzyściami finansowymi i zmniejszeniem negatywnego wpływu na środowisko, inteligentny budynek to również zwiększenie wygody mieszkańców, poprawa mikroklimatu wewnątrz, zwiększenie komfortu termicznego, itd. Na dążenie do poprawy efektywności energetycznej i rozwój systemów automatyki budynkowej mają także wpływ obowiązujące akty prawne. Według wymogów prawnych UE [3] konieczne będzie zmniejszenie emisji CO₂, osiągane m.in. poprzez zredukowanie całkowitego zużycia energii, zwiększenie wykorzystania energii odnawialnej i minimalizację strat [4, 5].

Z punktu widzenia branży energetycznej, jako jeden z elementów powstającej sieci smart grid, konieczne jest wprowadzenie systemu smart metering (inteligentnych systemów pomiarowych). Inteligentne liczniki staną się pośrednikiem między wytwórcami energii elektrycznej a jej odbiorcami, pozwalającym na bardziej odpowiedzialne jej wykorzystanie.

Polska do 2020 r. zobowiązała się zainstalować u 80% odbiorców komunalnych inteligentne liczniki energii elektrycznej [6, 7]. Na dzień dzisiejszy pojawiają się jednak dążenia, aby opomiarowane były wszystkie media dostarczane do budynku, z możliwością monitorowania ich zużycia w czasie rzeczywistym. Odbiorcy przemysłowi mogą negocjować indywidualne umowy na dostawę energii pod warunkiem udziału w programach zarządzania popytem. Automatyzacja udziału w tego typu programach będzie wymagała integracji inteligentnych liczników smart meters z systemami automatyki budynkowej,

a efektem końcowym ma być integracja wszystkich systemów. U podstaw zmian leży jednak świadomość społeczna dotycząca efektywności energetycznej.

Więcej na: inzynierbudownictwa.pl