Confortul termic cu ajutorul Building Management System
Un sistem automatizat ce efectueaza controlul incalzirii unui imobil creeaza un confort sporit, asigurand buna desfasurare activitatilor in: imobilul de locuit, biroul de lucru, hala de productie etc.
Atunci cand se efectueaza control automatizat al incalzirii spatiului trebuie sa tinem cont de mai multi parametri:
- temperatura exterioara
- temperatura interioara optima specific desfasurari activitatii destinate, aceasta difera in functie de specificul imobilului si incaperilor
- modul de incalzire al imobilului (centrala termica individuala, incalzire centralizata, vetiloconvectoare, incalzire in pardoseala etc)
Temperatura exterioara
Intr-o cladire in care se intentioneaza sa se optimizeze sistemul de incalzire cu ajutorul unui BMS trebuie sa luam in considerare parametrii exteriori de temperature, umiditate, ploaie, vant etc. Aceste informatii pot fi achizitionate de la o minicentrala meteo a sistemului BMS.
Aceasta centrala meteo instalata, chiar si la nivel de cladire, va transmite informatii importante catre sistemul de BMS, cu privire la temperatura exterioara, umiditatea si presiunea atmosferica, in functie de anotimp. Aceste informatii sunt procesate de catre sitemul BMS, rezultatul fiind transmiterea comenzilor catre sistemul de incalzire al cladirii: centrala termica, ventiloconvectoare etc, acestea din urma efectuand incalzirea sau racirea spatiului respectiv.
Temperatura interioara optima in spatiile cladirii in functie de functionalitatea lor
Temperatura interioara optima difera in functie de tipul si rolul incaperiilor. Ea trebuie sa aiba anumite valori:
- baie 24 °C
- camera de zi 22 °C
- holuri, bucatarii, toalete 18 °C
- camera copiilor 20 °C
- birouri (in functie de timpul activitatii) 19 – 22 °C
- casa scarii 12 °C
Aceste temperaturi sunt necesare in orice imobil atat pentru a putea obtine microclimate confortabile de habitatie cat si pentru protectia cladirii, adica evitarea unei cresteri necontrolate a umiditatii.
Efectele negative ale cresterii necontrolate ale umiditatii:
- cresterea umiditatii poate influenta negativ starea de sanatate a persoanelor din incapere, prin aparitia unor simptome precum insuficienta respiratorie sau pur si simplu disconfort la nivelul nasului si gatului;
- o alta situatie care trebuie evitata este eliminarea aparitiei condensului si a mucegaiului in zonele ferestrelor, buiandrugilor, in colturile incaperilor, in baie si in alte locuri reci.
Tremperaturile mentionate mai sus sunt o recomandare pentru fiecare tip de incapere. O depasire a acestor praguri de temperaturi poate conduce nejustificat la pierdere de caldura.
Modul de incalzire al imobilului
In functie de preferintele beneficiarilor si de buget, o cladire poate fi incalzita folosind agent termic aer sau cu apa. Aerul este folosit de cele mai multe ori la cladirile mari, de birouri, pe cand apa este folosita atat la cladirile mari cat si la cele mici. In cazul modului de incalzire ce foloseste agentul termic apa (cel mai folosit) vom avea centrala termica cu radiatoare sau ventiloconvectoare.
In cazul centralelor termice sistemul BMS va comanda radiatoarele individual sau pe fiecare incapere in parte cu ajutorul electrovanelor instalate pe distribuitoarele de caldura.
In cazul ventiloconvectoarelor, acestea vor fi comandate cu ajutorul unor vane cu trei cai.
Reglarea temperaturii va fi realizata de catre modulul de control al temperaturii instalat in fiecare incapere. Acest modul va informa utilizatorul asupra temperaturii existente si cea setata, putand deasemeni da si alte informatii precum umiditate, temperature exterioara etc.
Sistemul BMS va aduna date referitoare la temperatura si umiditate prin intermediul unor sensori instalati in incaperile in care se doreste controlul termic.
In cadrul unor scenarii stabilitate de beneficiar se face programarea sistemului BMS cu intervalele orare si temperaturile necesare spatiilor din cladire.
Din acel moment, in mod automatizat, sistemul va comanda electrovanele din distribuitor (sau cele montate pe radiator), trecandu-le in pozitia ,,deschis” (permite circulatia agentului termic) sau ,,inchis” (blocheaza trecerea agentului termic).
Senzoristica necesara protejarii microclimatului
In general cand vorbim despre automatizarea sistemului termic al unei cladiri se urmaresc doua deziderate: obtinerea microclimatului optim dorit si reducerea costurilor.
Pentru ca sistemul BMS sa aiba eficienta maxima el trebuie ca in anumite situatii exceptionale (accidentale sau datorita unor probleme tehnice) sa poate sa analizeze si sa comande oprirea sau continurea furmizarii agentului termic.
Senzorii au rol de prevenire si eliminare a consumul nejusticat de agent termic si a functionarii irationale a instalatiei aferente.
Senzorii transmit informatii catre PC de tipul aparitiei unei situatii neprevazute, sistemul va analiza informatiile si transmite comenzi catre sistemul de incalzire.
Senzorii utilizati sunt senzorii de prezenta/miscare si contactele magnetice pentru usi si ferestre.
Sa luam calcul urmatoariul scenariu: E iarna, am deschis ferestrele sa aerisim la doua dintre camere si am plecat de acasa. Temperatura exterioara este de -15 ̊ C. Dupa cateva minute porneste centrala care este programata sa incalzeasca camerele la 20 ̊ C. Cu ferestrele deschise si caldura pornita nu facem decat sa irosim energie. In acelasi timp daca sistemul de incalzire nu ar fi pornit exista pericolul ca apa din calorifere sa inghete si sa provocam pagube mai mari.
In acest caz devine important contactul magnetic de la ferestre, care comanda sau ,,spune” sistemului BMS: ,,opreste caldura pentru ca exista o pierdere in exterior”.
Astfel benefeciarul, avertizat de catre un dispozitiv mobil (smartphone sau tableta) avea trei otpiuni:
- sa fie de acord cu oprirea incalzirii pentru cele doua camere;
- sa revina si sa inchida ferestrele care sunt vizate;
- sa continue incalzirea camerelor la un nivel de avarie chiar daca va exista o pierdere de energie.
Senzorul de prezenta joaca si el un rol important in sistemele BMS. Acesta poate comuta casa, in cazul lipsei indelungate de activitate in modul “Away” (Nu e nimeni acasa), caz in care sistemul de incalzire/racier poate trece automat pe default. In cazul sistemelor de incalzire pe baza de aer, cand inertia termica este mica, senzorul de miscare poate juca un rol foarte mare in cuplarea/decuplarea incalzirii in functie de prezenta in incinta/zona. In cazul incalzirii in pardoseala, sau a caloriferelor utilizarea acestuia pentru reglarea incalzirii nu este indicate.
Scenarii inteligente BMS
Ca o concluzie pentru sistemul de incalzire automatizat al unei cladiri, putem spune ca microclimatul, confortul si reducerea costurilor se datoreaza multiplelor scenarii ce pot fi programate in sistem.
Un exemplu de scenariu pe sectiunea de incalzire vi-l prezentam in imaginea de mai jos.
In functie de perioada zilei, de anotimp si de activitatile desfasurate in fiecare incapere, se pot fixa, prin varii scenarii, diferite temperature de lucru.
O data cu intoarcerea de la birou spre casa, senzorul de la intrare va detecteaza prezenta, va aprinde lumina si da comanda de cresterii a temperaturii la 22 ̊ C in living.
