Автоматизация инженерных систем общественных зданий

Современные цифровые технологии позволяют автоматизировать работу инженерных
систем зданий и наладить управление и контроль различным оборудованием из единого
центра. Это помогает значительно экономить энергоресурсы, снижать затраты на техническое обслуживание, а также повышать комфорт и безопасность пользователей. Представляем системы автоматизации и управления зданием (Building Management System, BMS), разработанные специально для бизнес-центров.

Автоматизированная система BMS устанавливается для централизованного мониторинга и управления системами жизнеобеспечения зданий, включая климатконтроль помещений. В результате возможно повышение комфорта и безопасности эксплуатации при одновременном сокращении затрат на эксплуатационное обслуживание и потребление энергоресурсов. Кроме того, BMS обеспечивает высокий уровень информированности о работе систем, непрерывный достоверный контроль за критическими параметрами объекта и возможность оперативного реагирования на аварийные ситуации.

Бизнес-центр «Спасский 11» находится в Центральном административном округе Санкт-Петербурга, в границах зон охраны объектов культурного наследия, и является частью исторического центра города.

Здание данного бизнес-центра было построено в конце XIX века. Проект реконструкции предусматривал достижение целей устойчивого проектирования и строительства. В результате здание сертифицировано по системе LEED в 2020 году ему выдан сертификат
LEED v.2009-NC «GOLD». Получить такой высокий уровень сертификации позволила, помимо использования экологически чистых материалов, сокращения отходов, энергосберегающего оборудования и т. п., система автоматизации и управления зданием BMS.

  • климат-контроль офисных помещений: поддержание комфортных климатических параметров в помещении, исключение совместной/конфликтной работы систем отопления и кондиционирования, мониторинг аварийных ситуаций;
  • управление освещением: управление и мониторинг состояния светильников и балластов;
  • технологический мониторинг системы вентиляции (отслеживание параметров систем вентиляции) и кондиционирования воздуха (мониторинг и управление работой чиллеров);
  • мониторинг уличных климатических параметров: температура, освещенность, осадки;
  • сбор данных с системы электроснабжения: диспетчеризация статусных сигналов системы электроснабжения и энергопотребления.

Система климат-контроля обеспечивает поддержание заданных параметров температуры воздуха в отдельных помещениях. В рамках работы данной системы осуществляется автоматизированное управление: эжекционными балками (на 3-м и мансардном этажах); радиаторами отопления (на 3-м этаже); теплыми полами (на мансардном этаже). Управление работой данных устройств осуществляется посредством перекрытия клапанов на подающем теплоноситель трубопроводе.
Клапаны управляются по протоколу KNX. Сигнал на открытие/закрытие клапана формируется контроллером управления на основании данных о текущей и желаемой температурах
воздуха в помещении.

Пользователь может регулировать работу системы климатконтроля посредством комнатной панели с ЖК-дисплеем, отображающим текущую температуру внутреннего воздуха, текущую уставку температуры воздуха в помещении и изменение уставки температуры внутреннего воздуха. В переговорных помещениях 3-го и мансардного этажей установлена сенсорная панель диагональю 7”, которая обеспечивает те же функции, что и комнатная. Также в переговорных предусмотрен мониторинг уровня СО2 в вытяжных воздуховодах.

При повышении концентрации СО2 увеличивается подача объема воздуха в помещение путем изменения положения задвижки в вытяжном воздуховоде. В нормальном режиме задвижка открыта на 50 %, а при превышении порогового значения – полностью.

Алгоритмы работы системы климат-контроля настраиваются так, чтобы исключить одновременное включение отопительных систем и систем охлаждения в одном помещении.
Существует возможность дистанционного управления системой климат-контроля с автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, которому доступны следующие функции:

  • отображение и изменение уставки температуры воздуха
    в помещении;
  • отображение текущей температуры воздуха в помещении;
  • отображение уровня СО2 в помещениях переговорных;
  • возможность выбора режима-графика для включения/отключения систем или перехода в энергоэкономичный режим, управления по временным уставкам;
  • мониторинг аварийных ситуаций.

Кроме того, на основании данных о присутствии людей в помещении происходит переключение режимов работы системы климат-контроля. Если в помещении находятся люди, включается комфортный режим работы и поддерживается заданная пользователем температура, а когда помещение пустеет, система переходит в экономичный режим (снижается мощность нагрева/охлаждения).

В ночное время система устанавливает минимальные параметры по климату и максимальную экономию ресурсов. За несколько часов до начала рабочего дня система возвращается
к комфортному режиму. В выходные и праздничные дни, когда помещения не используются, поддерживаются минимальные параметры.

Технологии “Умный дом” будущего в России

Для отдельных помещений можно задавать индивидуальное расписание поддержания климата, в соответствии с которым будут переключаться режимы работы оборудования.
В летнее время параметры охлаждения помещений регулируются на основании данных погодной станции. Отметим, что в особенно жаркие дни охлаждение помещений происходит так, чтобы резкий перепад температур при переходе из холодных в теплые зоны и обратно не вызывал дискомфорта и простудных заболеваний.

Система автоматически подбирает оптимальную разницу между температурой на улице и
в помещении. В результате создаются комфортные условия и достигается экономичное расходование энергоресурсов.

Вентиляционные установки поставляются уже укомплектованными оборудованием автоматики и щитами управления, обеспечивающими безопасную эксплуатацию и заданный алгоритм работы оборудования. Алгоритмы работы, схемы щитов управления, кабельные журналы, перечни монтируемого оборудования приводятся производителем вентиляционного оборудования и должны быть приложены к исполнительной документации данного раздела.

Интеграция в систему BMS вентиляционных установок и систем кондиционирования воздуха обеспечивает функции сбора и сохранения данных, получаемых, соответственно, от автоматики вентиляционных установок и от автоматики чиллеров.

Подключение к автоматике в обоих случаях осуществляется через интерфейс RS-485, а обмен данными – по протоколу Modbus RTU. С удаленного автоматизированного рабочего места оператора доступно:

  • для системы вентиляции: управление уставкой температуры приточного воздуха, а также мониторинг: привода
    воздушной заслонки на заборе воздуха; загрязненности
    воздушного фильтра на заборе воздуха; температуры воды
    в водяном воздухонагревателе; защиты от замораживания
    водяного воздухонагревателя; перепада давления на вентиляторной секции; температуры приточного и вытяжного
    воздуха; влажности приточного воздуха; работы вытяжных
    вентиляторов;
  • для системы кондиционирования воздуха: управление включением чиллера; выбор режимов работы; отображение и изменение уставки температуры холодоносителя;
    возможность выбора графика для включения/отключения
    системы или перехода в энергоэкономичный режим, управления по временным уставкам; мониторинг аварийных ситуаций. Предусмотрены алгоритмы автоматического управления энергоэффективностью при взаи
    модействии чиллера
    с системой климат-контроля.
Автоматизация инженерных систем общественных зданий

Данная система обеспечивает сбор и передачу в систему BMS метеоданных от погодной станции, на основании которых осуществляется корректировка работы систем климат-контроля и освещения. Погодная станция устанавливается на крыше умного здания. Подключение к метеостанции осуществляется по протоколу KNX. С удаленного АРМ оператора доступен мониторинг температуры наружного воздуха, наличия осадков, уровня освещенности/