Системи за сграден мениджмънт

BMS решенията са мощен инструмент за енергийно ефективно управление на сградните инсталации

До преди няколко години индустриалните производства бяха запазена територия за приложение на автоматизираните платформи. Днес системите за автоматизация намират все по-масово приложение в търговски, офисни и административни сгради. Специално разработени за приложение в сгради, съвременните автоматизирани решения разполагат с неограничени възможности и практически биха могли да обединят контрола върху всички инсталации в една административна, търговска или офисна сграда, осигурявайки най-оптималното им управление. Основната функция на системите за сграден мениджмънт, популярни и у нас с абревиатурата BMS (Building Management System), е поддържането на комфортен микроклимат в сградата при максимално ефективно оползотворяване на енергийните ресурси.

Понижават значително

енергийните разходи

Системите за сграден мениджмънт, или BMS, представляват отворени, модулни, йерархични автоматизирани системи за мониторинг, контрол и управление на инсталациите в една сграда. В най-общия случай BMS обединява контрола върху климатичните, вентилационните и отоплителните инсталации, осветлението, енергийния мениджмънт и системите за достъп и пожароизвестяване, осигурявайки по-висока ефективност в използването на енергийните ресурси. Основна цел на системите за сграден мениджмънт е и да оптимизират оперативните разходи за поддръжка на сградата. Централизираните системи за сграден мениджмънт мониторират всички параметри в сградата, имащи отношение към комфорта и безопасността на обитателите, от една страна, и енергийните потоци, от друга. Сред най-важните предимства от използването им е огромната свобода за настройване на параметрите на микроклимата, която осигуряват.

Направени изследвания показват, че инсталирането на система за сграден мениджмънт би могло да доведе до минимизиране на енергийните разходи с до 30%, като същевременно оптимизира функционирането на сградните инсталации.

Структура

на системите

Системите за сграден мениджмънт обхващат голям брой софтуерни и хардуерни елементи. И това е напълно логично предвид факта, че BMS интегрира различни подсистеми, мониториращи и управляващи отделните сградни инсталации. Отвореността на системите се осигурява от наложили се комуникационни протоколи, като Profibus, C-bus, SOAP (Simple Object Access Protocol), XML (Extensible Markup Language), BacNet (Building Automation and Control Networks), Lon, Modbus, ZigBee и други.

Използването на стандартни протоколи улеснява структурирането на системата и прави възможно включването на средства за контрол и управление, както и полеви прибори от различни производители. Разбира се, специалистите с практически опит в изграждането на системи за сграден мениджмънт се отнасят доста предпазливо към използването на устройства от различни производители в рамките на една подсистема, дори и обхванати от доказал се в практиката мрежов стандарт.

Важна е диагностичната им

функция

Съвременните системи за сграден мениджмънт интегрират мониторингови, контролни, управляващи и оптимизационни функции. Мониторингът върху сградните системи е постоянен и обикновено в реално време, с цел осигуряване на коректното функциониране на инсталациите, изпълнение на своевременна сервизна намеса и, не на последно място, минимизиране на енергийните разходи. В работната станция, наричана още операторска станция или операторски пулт, се събират данни за консумацията на електричество, газ и вода от отделните подсистеми и за сградата като цяло, анализират се и се предприемат действия с цел оптимизирането им.

Обикновено управлението на всяка от интегрираните в системата сградни инсталации се осъществява на локално ниво - например включването и изключването на отоплението се управлява на ниво отоплителна инсталация, а осветлението - на ниво осветителна система. В зависимост от конфигурацията на конкретната система за сграден мениджмънт е възможно настройките на всяка от подсистемите да се прави централно - от операторската станция или локално - от управляващото ниво на отделната инсталация. Всяка от подсистемите на BMS обхваща необходимия брой полеви устройства, които могат да бъдат сензори за съответните контролирани величини и изпълнителни механизми.

Цялостната информация за текущото състояние и енергийните разходи на отделните инсталации се изпраща към операторската станция, където се визуализира, анализира и диагностицира под формата на таблици и графики, показващи тенденциите. Сред най-важните функции на системите за сграден мениджмънт е не просто на установят дали сградните системи функционират добре, а да посъветват оператора какви действия следва да се предприемат с цел постигане на оптимални работни параметри и ниски енергийни разходи.

Измерват се параметрите

на микроклимата

Автоматичното управление на отделните сградни инсталации се базира на предварително въведени режими на работа (дневни, седмични, дори месечни) или е функция на текущите стойности на отделни контролирани величини, например температура, влажност и т.н. Информацията, събрана от датчиците, се предава на контролер, който сравнява текущите стойности на следените променливи с предварително въведени базови стойности и изпраща управляващи сигнали към съответните изпълнителни механизми. По този начин се постига оптимална работа на климатизацията, осветлението или вентилацията с оглед поддържане на комфортен микроклимат при минимален разход на енергия.

Например, осветлението в отделните помещения би могло да се включва или изключва от съответната подсистема на BMS в зависимост от програмиран дневен режим или на базата на отчетено присъствие от сензори за движение. Датчиците за движение, освен да подпомагат управлението на осветлението, се грижат и за функционирането на системата за сигурност. Задачата им е да “известят” съответния контролер за наличието на движение, който от своя страна да задейства звукова или светлинна аларма, да изпрати сигнал до охраната на сградата и т.н. При активиране на пожароизвестителните датчици системата би могла автоматично да затвори входовете на въздухопроводите, за да спре достъпът на кислород в помещението, както и да включи смукателната вентилационна система в съответната зона.

Отоплителната инсталация

като част от BMS

Различни са стойностите на възможната икономия на енергия, дължащи се на инсталирането на система за сграден мениджмънт. Според повечето източници, разходите за отопление биха могли да се понижат с до 10%, което представлява около 7% от общите енергийни разходи на сградата. Разбира се, конкретните стойности на икономията са въпрос на предварителен анализ за конкретния проект.

Съществуват различни технически възможности за контрол и управление на отоплителната инсталация. Сред най-често срещаните е в зависимост от предварително зададени времеви режими, според температурата в помещенията и външната температура и т.н. За реализацията на отделните технически възможности се използват различни средства, например температурни датчици, термостатични радиаторни вентили и други.

При работа на системата според предварително зададен времеви режим, отоплението и/или производството на горещата вода се изключват и включват, следвайки програмиран дневен, седмичен или друг режим. Най-целесъобразно е обаче управлението съобразно температурата в помещенията и външната температура, на базата на показанията на различни видове сензори. Сред поддържаните от BMS функции е автоматична защита от замръзване на топлоносителя в отоплителната и водата във водопроводната инсталация, при която котелът и помпите се включват автоматично при външна температура под 0 °C. Друга функция е компенсиране на разликата между външната температура и температурата на водата, циркулираща в отоплителната инсталация. Сред най-широко използваните технически средства са термостатичните радиаторни вентили, които в зависимост от температурата в помещението отварят или затварят, контролирайки притока на топлоносител в радиатора или конвектора. Въпреки широкото си използване, термостатичните вентили сами по себе си трудно биха могли да се възприемат като елемент от съвременните системи за енергиен мениджмънт, тъй като работят независимо от BMS.