Anketa na tému Meranie a regulácia
Ak chceme, aby oblasť merania a regulácie (MaR) dobre fungovala, mala by sa stať zrejme interdisciplinárnou záležitosťou s adekvátnym postavením. Čo si o tom myslia odborníci z praxe? Pýtame sa v našej ankete.
1. MaR sú významnou časťou systémov dnešných budov, no často sa stáva, že po ich nasadení nezostáva priestor na optimalizáciu, príp. neskoršie kontroly správneho fungovania. Stretávate sa aj vy s takýmto problémom v praxi? Aké sú jeho dôsledky a ako by sa mu dalo podľa vás predchádzať?
2. Aktívny prístup k MaR by sa mal neskôr odraziť na efektívnosti prevádzky danej budovy. Kde sa robia v tomto smere podľa vás najväčšie chyby, v dôsledku ktorých to tak v skutočnosti často nie je? Ako by mal vlastne taký správny aktívny prístup vyzerať, aby sa dosiahla sledovaná efektivita?
3. Kde by mali mať podľa vás MaR svoje miesto v rámci procesu projektovej prípravy stavby? Zodpovedá to reálnemu stavu?
Ing. Stanislav Števo, PhD., venuje sa automatizácii budov a návrhom udržateľných stavieb
1. Optimalizácia predstavuje takmer neznámy pojem – pri samotnom projektovaní budovy, jej výstavbe, ako aj v oblasti MaR. Dobre premyslená a postavená budova si vystačí s jednoduchým riadiacim systémom (RS), pričom bude vykazovať stále lepšie charakteristiky ako koncepčne „zlá“ budova so špičkovým a optimálnym riadením. Chyby architektov a stavbárov tak naprávajú technológie TZB, no tie majú od optimálnej projekcie a prevádzky na míle ďaleko. Môže za to viac dôvodov.
Prvým býva časová tieseň. Realizácia MaR je posledným článkom pred kolaudáciou budovy, preto sa často tlačí na rýchle „oživenie“ systémov, pričom na akúkoľvek optimalizáciu nezostáva čas. Technik MaR napojí systémy TZB na riadiaci systém, „všetko beží“, funguje, no pri nesprávnych prevádzkových hodnotách (napríklad prevádzka kotla pri nesprávnych teplotách vedie k nízkoteplotnej korózii a k výraznému zníženiu jeho životnosti). S týmto problémom je spojený aj fakt, že developer spravidla potrebuje predať budovu s maximálnym ziskom. Či je budova efektívna, „optimálne nastavená“, to ho nezaujíma, podstatný je zisk.
Druhý problém nastáva v prípade, keď si vlastník alebo developer vyslovene praje optimalizovať RS – technológie budovy. Optimalizácia budovy sa však nedá robiť na papieri. Môžeme nastaviť technológie na správne prevádzkové hodnoty, vyladiť RS tak, aby sa technológie medzi sebou „nebili“ (aby sa nespustila klimatizácia aj vykurovanie súčasne v prechodných obdobiach a pod). Skutočná optimalizácia v pravom zmysle slova sa však dá uskutočniť až po ročnej alebo niekoľkoročnej prevádzke, a to len v prípade, že máme k dispozícii všetky dôležité dáta z pohľadu MaR, čo si mnohí „experti“ na optimalizáciu vôbec neuvedomujú.
Ďalší problém, ktorý vzniká pri optimalizácii, je kvalita SW modelu – či už riadeného, alebo optimalizovaného procesu. Tu nastáva problém s nedostatkom odborníkov. Rozprávame o teplotnom gradiente v rámci miestností, no rátame s modelmi so sústredenými parametrami, čo je absurdné. Podobne, ako je absurdné vypočítať energetický certifikát na základe projektu. Z tohto pohľadu tvrdím, že na Slovensku nemáme žiadnu energeticky optimálnu budovu.
Zle postavené a prevádzkované budovy majú v podstate dva najzákladnejšie dôsledky – nižší komfort a zvýšené náklady. No na papieri vyzerá všetko dobre. Budovy majú energetické certifikáty, podobne ako autá spĺňajú prísne normy. Nuž a realita?
2. Treba si uvedomiť, že energetická efektivita budovy (aj komfort jej užívateľov) je daná majoritne stavebnokonštrukčným riešením a nie jej technológiami či riadiacim systémom! Ak sa budova prehrieva, nepomôže žiadny aktívny ani pasívny prístup MaR a reči o efektívnosti prevádzky sú z môjho pohľadu nezmyselné. Do prehrievajúcej sa budovy potrebujeme dostať „chlad“ klimatizáciou alebo inou technológiou. Meranie a regulácia len pomôžu problém prehrievania budovy pohodlne odstrániť. Distribuujeme chlad na základe merania presne tam, kam treba, v čase, keď treba. No nie je lepšie postaviť budovu tak, aby sa neprehrievala? MaR tak môžu zmeniť len veľmi neefektívnu, resp. neefektívnu budovu.
3. Už takmer polstoročie sa rozpráva o integrovanom navrhovaní budov, pretože budova predstavuje multidisciplinárny problém. Pri jej projekcii by mal súčasne, zdôrazňujem súčasne, pracovať architekt, stavebný inžinier, projektant TZB, projektant MaR, ekológ, odborník na trvalú udržateľnosť atď. Realita je však presne opačná.
Architekt stvárni predstavy zákazníka, developera. Stavbár krúti hlavou, ako to postaviť tak, aby budova nespadla. Projektant TZB dostane projekt a „smeje sa“ zasklenej južnej fasáde, vypočíta a nadimenzuje vykurovaciu sústavu aj klimatizáciu. Ako posledné prídu na rad meranie a regulácia, návrh riadiaceho systému. V tomto bode treba vyriešiť všetky integrované chyby návrhu budovy. Technik má hlavu v smútku, premýšľa, ako všetko nastaviť, pretože ak zasvieti slnko, pôjde klíma naplno, a keď slnko zapadne, zapne sa naplno kotol. Často postačí dvojpolohová (ON/OFF) regulácia. Prečo je to tak? Opäť sme pri vidine zisku. Šetrí sa na všetkom. Šetrí sa na samotnej stavbe (slabá statika – Apollo Bussiness centrum, Tri veže, Centroom atď.), šetrí sa na technológiách, riadení, nieto ešte dať dokopy a hlavne zaplatiť toľko odborníkov na vypracovanie efektívnej stavby. Optimálny projekt by stál aj 10-násobne viac ako pri bežne projektovaných neefektívnych budovách.
Je dokázané, že v stredoeurópskych podmienkach možno stavať a prevádzkovať domy (budovy) vyžadujúce len 10 % energie zo súčasnej spotreby, ak by sa použil integrovaný prístup k návrhu stavby. Prečo sa to nedeje? Odpoveď je jasná. Na čom stoja ekonomiky vyspelých krajín – na konzume či šetrení? Je žiaduce plytvanie či optimalita a šetrenie? Je lepšie vypočítať energetický certifikát z projektu alebo stavať skutočne optimálne, úsporné budovy? Efektívne navrhnutých a prevádzkovaných budov sa preto tak skoro nedočkáme.
Ing. Bohumil Slodičák, venuje sa automatizácii budov
1. S uvedeným problémom sa stretávame. Na prvý pohľad sa fungujúce zariadenia a systémy nemusia javiť ako neefektívne. Podrobnou analýzou historických trendov sa však môžu v systéme identifikovať kolízne stavy, ktoré možno jednoduchou zmenou odstrániť. Vykonať kontrolu je vhodné po dlhšom čase užívania, napríklad po jednom roku. Vhodné je, aby kontrolu vykonala osoba, ktorá nebola zainteresovaná na tvorbe riešenia, čím sa získa určitá forma nadhľadu. Takto poverený pracovník identifikuje pri kontrole nežiaduce javy, ktoré sa potom v spolupráci s tvorcom programu odstránia.
2. Za najhorší prístup považujem, ak sa definujú jednotlivé zariadenia podsystémov bez ohľadu na zmyselnosť ich použitia. Napríklad, investor chce vypínače s určitým dizajnom, k nim sa hneď navrhne aj riadenie od daného výrobcu a až následne sa začne riešiť, ako to bude celé komunikovať so zvyšným systémom, pričom riešenie sa nájde v nejakom prevodníku. To je jednoduchá ukážka toho, ako si hneď v úvodnej fáze zabudujeme do systému rizikový prvok. Riešenie môže byť pritom úplne triviálne – stačí len zrealizovať dizajn vypínačov podľa želania investora a zabezpečiť v budove riadenie jedným centrálnym systémom. Podľa môjho názoru by sa mal sledovať taký hlavný cieľ, aby jednotlivé zariadenia boli prepojiteľné a riadené hlavným riadiacim systémom budovy. Prepojenie systémov môže zároveň znamenať aj úsporu alebo zvýšenie kvality – ak napríklad použijeme okenné kontakty pre zabezpečovací systém a zároveň informáciu o stave jednotlivých okien poskytujeme riadiacemu systému budovy, môžeme blokovať fan-coily miestností pri otvorenom okne a zbytočne neplytvať energiou.
3. Zjednodušene povedané, za najlepšie by som považoval, ak by človek zaoberajúci sa MaR sedel vedľa architekta a ak by konzultácie o všetkých technológiách prechádzali cez neho. Otázka je, koho z oblasti MaR mám na mysli. Mohol by to byť projektant, ale skôr by som sa prikláňal k programátorovi, ktorý má za sebou niekoľkoročnú prax a výsledky. Mnoho projektantov si totiž sadá za počítač priamo zo škôl a pri ochudobnení o baťovský prístup si mnohokrát ani nevedia priamo predstaviť, čo ich čiary v praxi znamenajú. Budovanie odbornej pozície zodpovednej za technológiu objektu ako celku a za symbiózu jednotlivých zariadení by pomohlo aj pri boji so zapredávaním odborností. Niekedy je človeku až do plaču, čo všetko sa dá predať a ani to neprináša osoh.
dipl. tech. Josef Jáchim, technický riaditeľ pre Českú republiku & Slovensko, IMI Hydronic Engineering
1. Z pohľadu našej firmy IMI Hydronic Engineering, ktorá sa zaoberá hydronickou reguláciou a vyvažovaním sústav vykurovania a chladenia, je správna funkcia systému MaR veľmi dôležitá. Aj ten najlepší systém MaR si však nedokáže poradiť so zlou autoritou regulačného ventilu a hydronicky nevyváženou sústavou. Kolísanie výstupnej teploty, cyklovanie elektropohonov, nesprávne zapojené zmiešavacie okruhy, neschopnosť dosiahnuť požadované parametre, to sú časté problémy, s ktorými sa pri sprevádzkovaní systémov vykurovania a chladenia môžeme stretnúť. Tieto problémy nie sú pritom spôsobené samotnými ventilmi, ale ich nesprávnou aplikáciou a výpočtom. Preto sa snažíme formou pravidelných školení a seminárov pozdvihnúť úroveň znalostí v tejto problematike, a to sa netýka len projektantov a montážnych firiem, ale aj prevádzkovateľov týchto systémov. Pri riešení týchto situácií môžu pomôcť aj naše nové výrobky (tlakovo nezávislé regulačné a vyvažovacie ventily TA-FUSION-P a TA-Compact-P a nová technológia AFC v termostatických ventiloch Eclipse), ktoré pomáhajú zabezpečiť správny prietok, autoritu, a tým aj správnu funkciu celého systému MaR.
2. Pri prevádzkovaní zložitých systémov je, samozrejme, dôležitý ľudský faktor. Neschopnosť obsluhy správne prevádzkovať systém vykurovania či chladenia sa vždy odrazí na celkovej efektivite prevádzky a spotrebe energie, aj keď je systém skutočne dobrý a úsporný. Systém riadenia by preto mal byť čo najjednoduchší a mal by umožňovať čo najmenšie neoprávnené zásahy zo strany obsluhy. Nestačí však všetko len správne nastaviť z hľadiska funkčnosti systému, treba sa zaoberať aj nastavením parametrov a regulácie z pohľadu maximálnych úspor energie, k čomu však zvyčajne chýba motivácia. Investor si tak často kúpi drahú technológiu, ktorá potom nevykazuje deklarované úspory, lebo pri realizácii a prevádzke systémov HVAC chýba ich celková koordinácia a kontrola správnej funkcie a efektivity. Túto činnosť by mal z princípu svojej nadradenosti zastúpiť práve dodávateľ MaR, ktorý by mal nielen porozumieť navrhnutému systému vykurovania a chladenia z hľadiska funkčnosti a prevádzky, ale aj aktívne komunikovať s dodávateľmi týchto systémov a zasahovať v prípade, že má pochybnosti o správnom projekte a montáži. Z tohto pohľadu by som firmám zaoberajúcim sa MaR odporučil zvýšiť svoje znalosti v problematike hydronickej regulácie a vyvažovania.
3. Profesia MaR je veľmi dôležitá pre bezproblémovú prevádzku budovy a systémov HVAC. Bez správneho previazania všetkých profesií a pochopenia ich funkcií nemôže systém MaR správne fungovať. Práve previazanosť a koordinácia všetkých profesií vo fáze projektovej prípravy je však často podceňovaná a nedostatočná. Profesia MaR by mala byť akýmsi koordinátorom. V rámci nej by sa mali stretávať nielen súhrnné požiadavky od všetkých profesií, ale koordinátor by im mal aj správne porozumieť.
Ing. Ľuboš Uhlík, manažér pre kľúčových zákazníkov v oblasti riadenia budov Schneider Electric
1. Áno, aj my sa v praxi stretávame s problémom uvedeným v otázke. Je to spôsobené tým, že väčšina výrobcov riadiacich systémov pre budovy (MaR, resp. BMS) používa uzatvorené platformy, ku ktorým je v budúcnosti veľmi ťažký prístup. Tým pádom sú náklady na prípadnú optimalizáciu vysoké a veľakrát sa stáva, že jestvujúci systém sa musí nahradiť kompletne novým riešením od iného výrobcu. Preto naša spoločnosť vyvinula systém, ktorý prináša úplne nový prístup. Ten vychádza z užšieho prepojenia s IT technológiami a z nezávislosti od komunikačného protokolu a má intuitívne, prispôsobiteľné rozhranie. Systém SmartStruxure™ je inteligentný riadiaci systém budov (iBMS) novej generácie. Ide o centralizovaný systém s distribuovanou inteligenciou, ktorý optimalizuje výkonnosť prevádzky budovy. Systém natívne podporuje protokoly BACnet, LonWorks, Modbus a webové služby, ale v rámci integrácie komunikuje aj s inými protokolmi ako KNX… Vďaka tomu je otvorený produktom a službám aj od iných dodávateľov ako Schneider Electric.
2. V priemernej budove je každý systém riadiaci energiu nezávislý a vyžaduje si vlastný návrh, inštaláciu a riadenie. Nevýhodami takéhoto scenára sú zbytočný čas a peniaze venované na rôznych dodávateľov, nadbytočný dohľad a prebytok kabeláže a zariadení. Naša spoločnosť poskytuje integrovaný systém na bežnej, otvorenej platforme, čím umožňuje šetriť na návrhu, inštalácii a preskúšaní, a tiež na hardvéri a softvéri. Je to momentálne jediný systém, ktorý integruje HVAC, energiu, osvetlenie, distribúciu elektriny, bezpečnosť, IT a telekomunikácie do jedného celku. Je jednoduchší na ovládanie a zároveň umožňuje šetrenie počas inštalácie a celého životného cyklu zariadenia. Týmto vieme zaručiť požadovanú efektivitu.
3. V rámci procesu projektovej prípravy stavby by mali ísť MaR, resp. BMS ruka v ruke so všetkými dôležitými profesiami, ako sú elektroinštalácie, osvetlenie, prístupy, kamery, požiarna bezpečnosť, IT infraštruktúra atď., keďže v dnešnej dobe sú už spomínané profesie veľmi úzko prepojené. Systémová architektúra budovy by mala umožniť vidieť, merať a riadiť spotrebu energie s garantovanou kompatibilitou najdôležitejších energetických domén. Či to zodpovedá reálnemu stavu? Z roka na rok sa v mnohých svetovo rešpektovaných podnikoch snažíme o zmenu vnímania efektivity a výkonnosti, aby sme im priniesli už spomínanú kompatibilitu a významné úspory energie a z roka na rok sa nám to darí viac a viac. Vidím v tejto oblasti pozitívny postup smerom dopredu.
(sf)
Ilustračné foto: VELUX
Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.
