Vliv automatizazovaných systémů řízení budov na spotřebu energií v budovách a EN 15232.

23. 07. 2012


Energetická náročnost budov a vliv automatizace na spotřebu energií v budovách.

Štítek energetické náročnosti

V souvislosti se schválenou legislativou týkající se tzv. energetického pasportu budov, vstoupí v platnost EN 15232, zabývající tzv. energetickým štitkem budov. který hodnotí řízení zdrojů tepla a dalších elektrických spotřebičů z hlediska jejich aktivního přístupu k úsporám energií v budovách.

Automatizace, řízení a dohledové systémy mají významný vliv na spotřebu energií ve vztahu k uživatelům budovy. Řízení spotřeby energií ve vztahu k přítomnosti a potřebám uživatelů budovy mohou spořit 10, 20 a někdy až 50% energií potřebných k provozu budovy, při zachování komfortu v době přítomnosti uživatelů budovy. ČSN EN 15232 hodnotí budovy z hlediska aktivního přístupu k úsporám prostřednictvím řídících systémů budov.

Třída objektuKoeficient energetické náročnost pro spotřebu teplaKoeficient energetické náročnosti pro spotřebu elektrické energie
 Komerční objektyŠkolyHotelyKomerční objektyŠkolyHotely
A
0,700,800,680,870,860,90
B
0,800,880,850,930,930,95
C
1,001,001,001,001,001,00
D
1,511,20131,001,101,071,07


Koeficienty úspor energií dle třídy budov.Seznam minimálních funkcionalis automatizovaných systémů v závislsoti na třídě objektu:

Třída objektuŘízení topeníŘízení ventilace nebo klimatizaceŘízení osvětleníOchrana proti slunečnímu záření
A
- Individuální řízení teplot dle místností s vazbou mezi ovládacími systémy.- Řízení množství výměny vzduchu v závislosti na potřebách místnosti.- Automatické řízení v závislosti na intenzitě denního světla.HVAC - řízení žaluzií v závislsoti na topení, ventilaci, klimatizaci, osvětlení a přítomnosti.
- Řízení teploty topného média v závislosti na vnitřní a vnější teplotě.- Řízení teploty dodávaného vzduchu v místnosti v závislosti na nastavené teplotě.- Ovládání osvětlení v závislosti na přítomnosti: manuálně zapnuto / automaticky vypnout.
- Ovládání topení v závislosti na větrání oknem.- Řízení vlhkosti dodávaného vzduchu v závislsoti na požadované relativní vlhkosti.- Ovládání osvětlení v závislsoti na přítomnosti: manuálně zapnout s možností stmívání.
  - Ovládání osvětlení v závislsoti na přítomnosti: autoamticky zapnout / automaticky vypnout.
  - Ovládání osvětlení v závislsoti na přítomnosti.
 - Budovy třídy A mají schopnost šetřit až 30% tepelné energie.
     
     
Třída objektuŘízení topeníŘízení ventilace nebo klimatizaceŘízení osvětleníOchrana proti slunečnímu záření
B
- Individuální řízení teplot dle místností s vazbou mezi ovládacími systémy.- Časově závislé řízení výměny vzduchu v závislosti na potřebách místnosti.- Manuální řízení v závislosti na intenzitě denního světla.- Motorizované ovládání žaluzií s automatickým řízením nastavení lamel.
- Řízení teploty topného média v závislosti na vnitřní a vnější teplotě.- Variabilní nastavenívzduchotechniky v závislsosti na venkovní teplotě.- Ovládání osvětlení v závislosti na přítomnosti: manuálně zapnuto / automaticky vypnout. 
- Dílčí řízení ovládání topení v závislosti na větrání oknem.- Řízení výměny vzduchu v závislsoti na relativní vlhkosti.- Ovládání osvětlení v závislsoti na přítomnosti: manuálně zapnout s možností stmívání. 
  - Ovládání osvětlení v závislsoti na přítomnosti: autoamticky zapnout / automaticky vypnout. 
  - Ovládání osvětlení v závislsoti na přítomnosti. 
     
     
Třída objektuŘízení topeníŘízení ventilace nebo klimatizaceŘízení osvětleníOchrana proti slunečnímu záření
C
- Individuální řízení termostatických hlavic jednotlivých místností.- Časově závislé řízení výměny vzduchu v závislosti na potřebách místnosti.- Manuální řízení v závislosti na intenzitě denního světla.- Motorizované ovládání žaluzií s ručním vysouváním a nastavením lamel.
- Řízení teploty média s kompenzací v závislsti na venkovní teplotě.- Nastavení konstantní teploty dodávaného vzduchu.- Žádné hlídání přítomnosti. 
- Částečná blokace mezi topným a klimatizačním systémem (v závislsoti na HVAC systému).- Nastavení limitu vlhkosti vzduchu.- Manuální zapínání/vypínání. 
     
     
Třída objektuŘízení topeníŘízení ventilace nebo klimatizaceŘízení osvětleníOchrana proti slunečnímu záření
D
- Bez automatického řízení topení- Žádný stupeň řízení výměny vzduchu v místnostech.- Manuální řízení v závislosti na intenzitě denního světla.- Manuální vysouvání a nastavení lamel žaluzií.
- Žádné řízení teploty topného média.- Žádné řízení teploty dodávaného vzduchu.- Žádné hlídání přítomnosti. 
- Žádná blokace mezi topným a chladícím systémem.- Žádné řízení vlhkosti dodávaného vzduchu.- Manuální zapínání/vypínání. 


Aplikace ČSN EN 15232 v praxi znamená:

Základní principy řízení topení pro úspory energií:
 - Topení v kancelářích je řízeno prostřednictvím topné křivky, kde se optimalizuje teplota topného média v závislosti na venkovní teplotě. Dále systém pracuje například tak, že se kanceláře k počátku pracovní doby vytopí na teplotu o 2°C nižší, než je komfortní. Vytopení prostoru na komfortní teplotu je vázáno například na docházkové systémy a fyzickou přítomnost lidí v kanceláři. Není-li budova vybavena vzduchotechnikou a větrá se pouze okny pak v případech, kdy je otevřeno okno dané kanceláře se s časovým zpožděním cca 5 minut topení přepne do protizámrzového režimu tak, aby topný systém ve větrané místnosti nepracoval zbytečně a byla zajištěna prevence proti zamrznutí. Podobně v letním odbobí, kdy se používá chlazení interiéru se při otevření okna z důvodu zbytečného chodu klimatizace po nastavené časové prodlevě automaticky vypne.

Základní principy řízení  osvětlení pro úspory energií:
- Osvětlení v kancelářích je vázáno na intenzitu přirozeného venkovního, denního osvětlení a přítomnost lidí na pracovišti, nazývaného tzv. "Řízení osvětlení na konstantní hodnotu".
Více k systémům řízení osvětlení na konstantní hodnotu např. zde.
- Osvětlení společných prostor jako jsou chodby, toalety a podobně jsou dle denní doby buď automatizovaně řízeny prostřednictvím detektorů pohybu buď se skokovým (zap/vyp), nebo plynulým náběhem osvětlení na potřebnou intenzitu. Ručně ovládané např. schodišťové automaty mohou být vybaveny signalizací v podobě probliknutí např. 45 sec, před uplynutím času pro zhasnutí, aby návštěvník prostor měl dostatek času buď k opětovnému ručnímu zapnutí pokud se třeba nachází třeba na rameni schodiště, nebo opuštění prostoru. 
Pozn.: Automatické systémy řízení osvětlení může být vybaveno tzv. stavem "panika", kdy dojde k trvalému, plnému rozsvícení osvětlení na chodbách, schodištích a dalších společných prostorách pro umožnění evakuace budovy. K automatickém rozsvícení může dojít buď prostřednictvím bezpečnostního tlačítka, nebo automaticky signálem z požární ústředny, nebo jiného zabezpečovacího zařízení.

Základní principy řízení  stínění pro úspory energií:
- Stínění kanceláří je vázáno jednak na přítomnost lidí, denní dobu, postavení slunce a potřebu využi/zabránění vstupu tepla do místnosti.
Letní režim stínění: T.j. je-li slunný letní den s venkovní teplotou vyšší než požadovaná teplota v kanceláři, pak se vnější žaluzie postaví do polohy maximálního stínění tak, aby bylo zabráněno pronikání slunečního tepla do místnosti a redukovaly se náklady na chlazení budovy. Jsou.li v lením dni v kanceláři přítomni lidé, žaluzie se automaticky postaví tak, aby intenzita osvětlení v místnosti zajišťovala dostatečné osvětlení pro práci v místnostech. Pokud je přirozené osvětlení nedostatečné, pak se automaticky, nebo na základě ručního ovládání rozsvítí umělé osvětlení v místnosti vybavené plynulým stmíváním na konstantní hodnotu. Pokud čidlo přítomnosti vyhodnotí, že uživatelé v místnosti již nejsou, pak s časovým zpožděním např. 3 minuty dojde k automatickému zaclonění žaluzií a vypnutí osvětlení.
Zimní režim stínění: Naopak v zimním režimu mohou být v případě zatažené oblohy (difuzní situace) žaluzie vytaženy do horní polohy tak, aby do místnosti pronikalo maximum denního světla. Je-li zimní den slunečný, pak postavení lamel žaluzií je automaticky nastaveno tak, aby sluneční paprsky byly do místnosti odráženy a přispívalo jak viditelné, tak tepelné záření. Není-li v nejvzdálenějších částech místnosti dostatečné přirozené osvětlení, pak se automaticky nebo ručně rozsvítí osvětlení jen pro tyto pracoviště. 
Pozn.: V případě nepříznivých povětrnostních vlivů - silný vítr, se žaluzie automaticky zasunou do horní polohy, kde jsou chráněny boxem, aby nedošlo k utržení žaluzií v silném větru a žaluzie v těchto případech nelze ručně ovládat.

A-LIGHT s.r.o. je specializovaný dodavatel osvětlovací techniky a certifikovaný dodavatel systémů řízení budov orientovaných na úspory energií.

Další informace k systémům řízení budov:

Sekce - Inteligentní systémy řízení budov.

Tipy na hlavní funkcionality systémů řízení budov dle místností.