Bezdrôtová zónová regulácia teploty a monitorovanie CO2 v rozľahlých budovách

Overený systém predstavuje optimálny nástroj znižovania nákladov na energie.

Najlacnejšia energia je tá, ktorú nespotrebujeme. Pre niekoho už veľakrát opakované klišé, ale pre väčšinu správcov alebo majiteľov budov predstavuje návod na zamyslenie, ako znížiť potrebu energie na vykurovanie a chladenie na nevyhnutné minimum. Práve inštalácia zónovej regulácie vykurovania, resp. chladenia, je vzhľadom na rýchlosť návratnosti tohto úsporného opatrenia ideálnou voľbou.

V poslednom období sme v Európe svedkami veľkého zvyšovania cien energií. Aj keď sa štát snaží formou kompenzácií znižovať dosahy nárastu cien plynu a elektrickej energie na spoločnosť, musíme sa pripraviť na novú éru, v ktorej budeme za energie platiť o desiatky percent viac, ako to bolo pred energetickou krízou.

Určite by nebolo múdre spoliehať sa na veľkorysosť budúcich vlád. Dobrý hospodár musí prijať opatrenia, ktoré mu umožnia dostať spotrebu energií pod kontrolu. A keďže náklady na vykurovanie a chladenie tvoria približne až 70 % z celkových prevádzkových nákladov budov, je rozumné zamerať našu pozornosť práve týmto smerom.

Zónová regulácia vykurovania/chladenia v budovách je nevyhnutný štandard

Časy, keď stačilo v rámci úsporných opatrení osadiť teplovodné radiátory termostatickými ventilmi a mechanickými termostatickými hlavicami, sú už minulosťou. Ak chce správca budovy znížiť jej prevádzkové náklady na minimum, musí siahnuť po moderných technológiách, ktoré mu umožnia v každej jednej miestnosti nastavovať časovo-teplotné režimy (komfortné a útlmové teploty) na základe ich aktuálnej obsadenosti, pracovného času, prípadne v súlade s hygienickou normou.

Práve s týmto cieľom boli vyvinuté systémy zónovej regulácie vykurovania, resp. chladenia. Keďže umožňujú centrálne riadenie (vzdialenú správu), je pre obsluhu systému veľmi jednoduché nastavovať vykurovanie (chladenie) jednotlivých zón podľa požadovaných teplotných parametrov, či už pomocou počítačového softvéru, alebo mobilnej aplikácie.

V prípade, že sa časovo-teplotné programy pre jednotlivé miestnosti správne zadefinujú, systém zónovej regulácie pracujúci v automatickom režime zamedzí neefektívnemu vykurovaniu alebo chladeniu v čase, keď miestnosti nie sú využívané. Regulačné systémy zónovej regulácie a ich zariadenia by mali umožňovať aj on-line monitorovanie a archiváciu údajov o skutočnej teplote, vlhkosti a CO2.

IQRC − systém bezdrôtovej zónovej regulácie vykurovania/chladenia a monitorovania CO2

Systém IQRC je profesionálny šetriaci nástroj pre správcov veľkých budov. V Európe sa začal používať ako prvý bezdrôtový systém zónovej regulácie vykurovania určený pre veľké budovy. Vyvinula ho slovenská spoločnosť Amicus SK, s. r. o., so sídlom v Skalici. Prvá inštalácia (SOU v Senici) bola realizovaná už v roku 2012 a odvtedy bol systém zónovej regulácie úspešne inštalovaný do viac ako 200 rozľahlých objektov na Slovensku aj v zahraničí.

IQRC systém ukázal výrazný potenciál pri šetrení energií, aj pri znižovaní emisií CO2. Práve vďaka dosiahnutým výsledkom s výrazným celospoločenským prínosom si ho už v jeho začiatkoch všimli nielen odborná verejnosť z oblasti energetiky a vykurovacej techniky, ale aj porota medzinárodného veľtrhu Aquatherm Nitra, ktorá mu v roku 2012 udelila zlatú medailu a ocenenie Najlepší exponát výstavy.

Výhody systému IQRC

Bezdrôtové riešenie − jednoduchá inštalácia

Vďaka bezdrôtovej komunikácii je inštalácia systému IQRC jednoduchá, časovo nenáročná a finančne dostupná. Je ideálnou voľbou najmä pri rekonštrukciách vykurovacích systémov v už existujúcich budovách.

Vhodný pre rozľahlé budovy

Spoľahlivá komunikácia veľkého počtu bezdrôtových IQRC prvkov je veľká konkurenčná výhoda oproti iným bezdrôtovým systémom na trhu. Najväčšie realizácie IQRC majú viac ako 1 000 zariadení.

Zónová regulácia

Umožňuje uplatňovať individuálny prístup pri nastavovaní teplotných režimov v jednotlivých miestnostiach na základe ich aktuálnej obsadenosti, hygienickej normy alebo účelu využívania.

Úspora energie

Pri efektívnom využívaní má systém IQRC potenciál šetriť desiatky percent nákladov na vykurovaní a chladení. V sledovaných objektoch sa po zavedení systému dosiahla priemerná úspora týchto nákladov na úrovni 24 %.

Životné prostredie

Keďže systém IQRC dokáže po nainštalovaní ušetriť približne štvrtinu spotrebovanej energie (plynu), rovnakým percentuálnym príspevkom sa podieľa aj na znižovaní emisií CO2. Významnou mierou tak prispieva v boji proti globálnemu otepľovaniu.

Centrálne riadenie/Vzdialená správa

Systém sa nastavuje, riadi a kontroluje centrálne. Vďaka možnostiam internetu sa pri ňom veľmi často využíva aj možnosť vzdialenej správy.

Automatizácia prevádzky

Po úvodnom nastavení parametrov regulácie a časovo-teplotných režimov pre jednotlivé miestnosti systém spoľahlivo funguje v automatickom režime. Ak sa v niektorej z miestností vyskytne nezhoda medzi nastavenou a skutočnou teplotou (alebo iným sledovaným parametrom), softvér IQRC na to upozorní, prípadne zašle e-mailovú notifikáciu s popisom problému.

On-line monitoring teploty, vlhkosti a CO2

Okrem funkcie regulácie teploty umožňuje systém IQRC zbierať z jednotlivých miestností údaje o skutočnej teplote, vlhkosti alebo hladine CO2. Tieto údaje pomáhajú pri riadení chladenia, vzduchotechniky alebo kontrolovanom vetraní. Na základe analýz monitorovaných teplôt možno pomocou softvéru IQRC zistiť, či teplotné zisky v miestnosti nie sú spôsobené neželaným dokurovaním z klimatizačných jednotiek, prípadne z elektrických radiátorov.

Riešenie ušité na mieru

Pre každú regulovanú miestnosť je pomocou softvéru IQRC možné nastaviť širokú škálu užívateľských parametrov regulácie. Správca systému sa môže rozhodnúť, či umožní nastavovanie požadovaných teplôt pomocou nástenných regulačných jednotiek umiestnených v miestnostiach, alebo sa v nich bude teplota riadiť výlučne na základe centrálne nastaveného programu.

Modularita

Systém IQRC je modulárny. Vďaka tomu je veľmi jednoduché doplniť už zrealizovanú inštaláciu o nové bezdrôtové prvky.

Široká oblasť využitia

Systém sa využíva najčastejšie pri zónovej regulácii vykurovania a chladenia, prípadne pri monitorovaní teploty, vlhkosti a CO2. Rozširujúce moduly dokážu zabezpečiť odpočty spotreby elektriny, vody, prípadne iné špecifické funkcie využívané v procesoch riadenia automatizácie budov.

Externí dodávatelia tepla pod kontrolou

Systém IQRC je účinná zbraň využívaná v boji proti „neželaným dodávkam tepla“, ku ktorým sa zmluvní dodávatelia, prípadne správcovia kotolní, často uchyľujú. Aj z tohto dôvodu sú súčasťou inštalácie systému merače teploty vykurovacieho média, ktoré sa podľa potreby osádzajú na jednotlivé vykurovacie vetvy.

Najčastejšie príklady využitia IQRC v praxi

Školy (vykurovanie na základe rozvrhu)

Triedy, učebne či školské jedálne sú často neekonomicky vykurované aj v čase, keď v nich neprebiehajú žiadne aktivity. V popoludňajších hodinách sú zbytočne vykurované veľké časti školských budov len preto, aby sa zabezpečila tepelná pohoda pre deti v niekoľkých triedach družín, popoludňajších krúžkov, prípadne v telocvičniach, ktoré bývajú komerčne využívané do neskorých večerných hodín.

Zavedením systému IQRC by tieto miestnosti nemuseli byť neefektívne vykurované.
Systém IQRC poskytuje aktuálnu informáciu aj o hladine CO2 v jednotlivých triedach. Vďaka tomu v nich môžu učitelia zabezpečiť kontrolovaným vetraním optimálne hygienické prostredie na vyučovací proces.

Administratívne budovy (vykurovanie na základe pracovného času, účelu využívania)

V máloktorej administratívnej budove je pracovný režim jej zamestnancov, prípadne prenajímateľov, rovnaký z pohľadu začiatku a ukončenia pracovného času. Vďaka systému IQRC má správca budovy možnosť vytvoriť pre každú miestnosť optimálny časovo-teplotný režim, vďaka ktorému bude objekt vykurovaný (chladený) vždy efektívne.

Keďže všetky údaje o nastavených a reálnych teplotách z jednotlivých miestností sa ukladajú do pamäti riadiacej jednotky, vie správca (majiteľ) budovy v prípade potreby veľmi jednoducho preukázať, že z jeho strany boli splnené všetky požiadavky na zabezpečenie tepelnej pohody určené nájomnou zmluvou, prípadne hygienickou normou.

Nemocnice a polikliniky (vykurovanie na základe ordinačných hodín, účelu využívania)

Ešte stále existuje veľa zdravotníckych zariadení, kde sú z dôvodu nepretržitej 24-hodinovej prevádzky pohotovostí, prípadne lôžkových oddelení, každý deň (24/7) neefektívne vykurované desiatky ordinácií, vyšetrovní a čakární mimo ich ordinačných a prevádzkových hodín. A tie bývajú v mnohých prípadoch len niekoľko dní v týždni. Systém IQRC je preto pre nemocnice a polikliniky veľmi vhodný nástroj na znižovanie vykurovacích nákladov na nevyhnutné minimum.

Hotely, penzióny a ubytovacie zariadenia (vykurovanie podľa obsadenosti)

Vďaka systému IQRC je jednoduché nastavovať teploty v jednotlivých miestnostiach ubytovacieho zariadenia, a to vždy na základe aktuálnej obsadenosti. Ovládací softvér IQRC možno navyše prepojiť aj s rôznymi rezervačnými systémami, takže správca systému si pomocou tohto softvéru len zadefinuje teplotnú požiadavku na komfortnú a útlmovú teplotu pre jednotlivé miestnosti a o ostatné sa postará automatika.

Dbať o optimálnu tepelnú pohodu ubytovaných hostí a zároveň minimalizovať vykurovacie náklady, to je pre každého správcu ubytovacieho zariadenia tá najdôležitejšia úloha. K tomu im pomôže aj to, že majú k dispozícii vždy aktuálne (on-line) informácie o nastavenej, prípadne skutočnej teplote v jednotlivých miestnostiach objektu.

Výrobné prevádzky (vykurovanie podľa pracovného času)

Zónová regulácia je vhodná najmä tam, kde sa pracuje na zmeny. V takých prípadoch sa často stáva, že jednotlivé vykurovacie vetvy musia byť z dôvodu viaczmennej prevádzky vykurované nepretržite 24 hodín denne, ale obsadenosť niektorých priestorov (napríklad administratíva), ktoré sú ich súčasťou, býva len 8 hodín denne. Plošné nasadenie IQRC však prináša nezanedbateľné úspory aj v podnikoch, ktoré fungujú len v jednoduchom 8-hodinovom pracovnom režime.

Základné prvky systému IQRC

Centrálna riadiaca jednotka

Hlavnou funkciou centrálnej jednotky je koordinácia systému. Zaisťuje spoľahlivú bezdrôtovú distribúciu nastavených časovo-teplotných režimov, prípadne ostatných parametrov, do jednotlivých regulačných zariadení v celom objekte. Pracuje na zá-
klade obojsmernej bezdrôtovej komunikácie a spätne zbiera všetky potrebné informácie o aktuálnom stave systému. Zároveň plní funkciu brány, ktorá umožňuje systém IQRC ovládať (kontrolovať) vzdialene cez internet.

Regulačná nástenná jednotka

Zariadenie je bezdrôtovo programovateľné pomocou riadiacej jednotky a softvéru IQRC. Pri vhodnom umiestnení zabezpečuje neskreslené meranie priestorovej teploty, vlhkosti, ale aj hladiny CO2 v miestnosti.

Na základe výsledkov meraní ovláda podľa aktuálneho časovo-teplotného programu bezdrôtové termostatické radiátorové hlavice, termopohony, prípadne iné zariadenia zabezpečujúce vykurovanie, chladenie alebo riadenú výmenu vzduchu. Regulačná jednotka je zároveň brána k tomu, aby si mohol užívateľ nastaviť v miestnosti požadovanú teplotu v prípade, že mu centrálne nastavená teplota nevyhovuje (napríklad počas práce mimo pracovného času, keď je v miestnosti centrálne nastavený teplotný útlm). Samozrejme len za predpokladu, že mu to správca systému IQRC umožní.

Bezdrôtová termostatická hlavica

Bezdrôtovo ovládaná termostatická hlavica je základný regulačný prvok určený pre teplovodné vykurovacie systémy. Jej hlavnou úlohou je regulovanie teploty v miestnosti. Vykonáva ho proporcionálnym otváraním a zatváraním termostatického ventilu na teplovodnom radiátore. Na základe časovo-teplotného programu je ovládaná bezdrôtovo nástenným regulátorom. Hlavica môže byť napájaná pomocou adaptéra alebo batérie. V druhom prípade, podľa použitého typu akumulátora, vydrží bezdrôtová termostatická hlavica fungovať bez potreby jeho výmeny dva roky, resp. sedem rokov.

Bezdrôtová univerzálna jednotka MFD (Multi-Function Device)

Jednotku MFD je možné prirovnať k bezdrôtovému PLC automatu, ktorého funkcionalita sa dá meniť nahratím vhodného obslužného skriptu. Vďaka tomu nachádza jednotka MFD široké uplatnenie v rôznych oblastiach merania a regulácie. V praxi sa najčastejšie používa pri riadení chladiacich jednotiek, vzduchotechniky, meraní spotrieb elektrickej energie, na inteligentné riadenie zmiešavacích ventilov, prípadne pri množstve iných aplikácií.

Elektrický radiátor IQ Line Bee

Do bezdrôtového systému IQRC môže byť integrovaný aj elektrický olejový radiátor IQ Line Bee. Keďže na riadenie vykurovania využíva PID algoritmus, vyznačuje sa veľkou presnosťou regulácie. Časovo-teplotné vykurovacie režimy, ako aj ostatné voliteľné technické parametre sa do radiátora nahrávajú centrálne pomocou softvéru IQRC. Veľkou užívateľskou výhodou tohto zariadenia oproti priamo vykurovacím konvektorom je jeho nižšia povrchová teplota (nastaviteľná).

V miestnostiach, kde je inštalované, tak nedochádza k víreniu vzduchu a prepaľovaniu prachových častíc. Keďže radiátory IQ Line Bee obsahujú olejové vykurovacie médium, vyznačujú sa aj vynikajúcimi akumulačnými vlastnosťami. Tie pomáhajú udržiavať dostatočnú tepelnú pohodu v miestnosti aj počas výpadkov dodávky elektrickej energie (režim HDO).

Softvér IQRC

Ide o profesionálny nástroj na správu a riadenie regulácie vykurovania, chladenia, vzduchotechniky, prípadne iných procesov automatizácie budov. Prioritne je prispôsobený na nastavovanie a kontrolu časovo-teplotných režimov jednotlivých miestností. Ním sa nastavujú technické a užívateľské parametre jednotlivých bezdrôtových prvkov a spôsob regulácie miestností, v ktorých sú nainštalované. Obsahuje moduly umožňujúce spracovanie výsledkov monitoringu teploty, vlhkosti a CO2.

Softvér IQRC je určený aj na zbieranie a štatistické spracovanie dát používaných pri rozpočítavaní nákladov. Je kompatibilný aj s hotelovými rezervačnými systémami, prípadne vie vytvoriť automatický vykurovací program pre školy na základe dodaného vyučovacieho rozvrhu. V neposlednom rade poskytuje užitočné diagnostické informácie o stave jednotlivých regulačných prvkov a funkčnosti celého systému.

Mgr. Juraj Vícen
Autor je konateľ spoločnosti Amicus SK, s. r. o.

Viac na www.iqrc.sk
Foto: Amicus

Zdroj: PR článok Amicus SK, s.r.o.