|
В отчете ООН об изменении климата выражена озабоченность нерациональным использованием энергоресурсов и, как следствие, увеличением выбросов СО2 в атмосферу, загрязнением окружающей среды и глобальным потеплением. Все это приводит к таянию льдов, увеличению количества ураганов и наводнений, гибели лесов и посевов.
В настоящее время человеком потребляются самые разные виды энергии.
Например, в Швейцарии распределение энергоносителей следующее: нефть — 57%; природный газ — 12%; уголь — 1 %; атомная — 10%; биомасса — 3 %; биогаз — 1 %; гидростанции — 14%; приливы — 0 %; СОЛНЦе — Менее 1%; ветер — менее 1 %; геотермальная — 1 %.
В целом, потребление энергии в Европе распределяется следующим образом: транспорт — 28 %; промышленность — 31 %; здания — 41%.
Европейское сообщество поставило перед собой задачу к 2020 г. достичь следующих целей: на 20% снизить потребление энергии по сравнению с 1990 г.; на 20% уменьшить выделение парниковых газов по сравнению с 1990 г.; достичь потребления энергии от возобновляемых источников в размере 20 % от общего энергопотребления.
Департамент «Автоматизация и безопасность зданий» компании «Сименс» вносит весомый вклад в энергосбережение. «Сименс» является членом целого ряда глобальных инициатив — мировые достижения «Сименс» включают в себя: более 100 лет опыта работы с энергетическими системами; более 6000 патентов в области управления энергетическими системами; более 1900 энергетических проектов, реализованных с 1994 г.; более 1,5 млрд евро, сэкономленных за 10 лет; более чем 2,45 млн т выбросов углекислоты (СО2) предотвращается ежегодно.
По инициативе «Сименс» в 2003 г. была создана Европейская ассоциация автоматизации зданий (EU.BAC). Она взяла на себя ведущую роль в сертификации продукции. Эта ассоциация объединила производителей приборов, средств и систем автоматики для жилых и нежилых зданий с целью гарантировать высокое качество их продукции. Эти фирмы решили сообща контролировать качество продукции посредством стандартизации, тестирования и сертификации. Изделия, снабженные сертификатом EU.BAC, имеют гарантию высокого европейского качества. Высокая точность регулирования температуры в помещении позволяет сократить ненужные потери тепла. Перегрев дорого обходится — например, непреднамеренное повышение температуры на 1 °С приводит к неоправданному повышению энергопотребления на 6%. А непреднамеренное снижение температуры ниже комфортного уровня понуждает пользователя повысить заданное значение регулируемой температуры. «Сименс» — партнер программы GreenBuilding («Зеленое здание»), инициированной в 2005 г. Европейской комиссией с целью выявления потенциала энергоэффективности в зданиях. В 2008 г. Европейская комиссия поблагодарила департамент «Автоматизация и безопасность зданий» компании «Сименс» за выдающиеся достижения в деле поддержки этой программы, вручив ежегодную награду GreenBuilding'2008 в номинации «Лучший европейский поставщик услуг в области энергетики». Программа GreenBuilding оказывает поддержку владельцам зданий посредством информации и мотивации, дает рекомендации по модернизации инженерного оборудования в нежилых зданиях и помогает получить общественное признание за «пионерскую роль». Компания «Сименс» как партнер, подписавшийся под инициативой GreenBuilding, несет обязательство гарантировать своим клиентам минимум 25% энергоэффективности в инфраструктуре их зданий. Различные здания обладают различными энергетическими характеристиками в зависимости от их потребности в тепловой и электрической энергии. В соответствии с «Директивой по энергетическим характеристикам зданий», изданной Европейским Союзом, разработаны специальные стандарты для основных инженерных систем: Европейский комитет по стандартизации разработал новый Европейский стандарт ЕЫ 15232 «Влияние автоматизации на энергоэффективность зданий». При активном участии специалистов «Сименс» этот стандарт был применен к конкретным функциям авто-матизации зданий, которые оказывают влияние на энергоэффективность по многим аспектам. Автоматизация инженерных систем, помимо управления техническими системами и регулирования различных параметров, должна выполнять и комплекс интегриро-ванных энергосберегающих функций, направленных на предотвращение неоправданного использования энергии и увеличения выбро-сов СОг в атмосферу. Система автоматизации должна непрерывно получать информацию из технических систем об использовании энергии, распознавать недопустимое его превышение и немедленно реагировать, не снижая при этом комфортных условий в обслуживаемых помещениях. Стандарт ЕЫ 15232 определяет четыре различных класса (А, В, С, 0) для систем автоматизации зданий (табл. 1). 
Все решения по автоматизации систем жизнеобеспечения зданий, которые предлагает департамент «Автоматизация и безопасность зданий» «Сименс», распределены и расписаны в соответствии с функциями, предписанными стандартом EN 15232. Это позволяет быстро подбирать их для соответствующих классов зданий. Способность приборов и средств автоматики департамента поддерживать высокую степень энергоэффективности подтверждена и гарантирована наличием соответствующих лицензий. Так, высококачественные свободно-программируемые контроллеры Siemens Desigo RX для индивидуального комнатного регулирования успешно прошли тестирование на соответствие европейским стандартам. Это подтверждает их высокую энергоэффективность: до 14 % экономии потребления энергии, без снижения комфортных условий в помещениях. Главным критерием выдачи лицензии для комнатных контроллеров является их высокая точность регулирования, т.е. минимальное отклонение фактической температуры в помещении от заданного значения желаемой температуры. Исследования Научно-технического центра строительства зданий (CSTB) во Франции показали, что использование высококачественных индивидуальных комнатных контроллеров, имеющих точность регулирования 0,1 °С, позволяет достичь 14% энергосбережения. Эти контроллеры предназначены для работы с фанкойлами и радиаторами отопления. Тестирование подтвердило их чрезвычайно высокое качество регулирования — например, для фанкойлов 0,1 °С при охлаждении и 0,2 °С при обогреве. Современное строительство требует простой и эффективной оценки качества построенных зданий, например, такой, как уже усто-явшаяся рейтинговая система оценки гостиниц. Для этого создан Всемирный совет зеленых зданий, куда уже вошли 40 стран. «Зеленые здания» — это результат не только применения комплексов высокоэффективных продуктов и строительных материалов, а, скорее, разумное сочетание инновационных конструкций, многофункциональных строительных технологий и систем автоматизации зданий. Генеральный проектировщик, мюнхенская компания СВР Consulting Engineers, приняла данную идею и в итоге заработала для здания золотой уровень сертификации LEED. При сертифицировании здание набрало 42 очка, для достижения же золотого статуса достаточно было и 39. Основная новизна в управлении состоит в том, что сотрудники штаб-квартиры могут свободно выбирать между ручной и автоматизированной эксплуатацией систем отопления, вентиляции и охлаждения, что обеспечивает значительно больший комфорт, особенно в отдельных помещениях. В общей сложности задействовано 1730 индивидуальных комнатных регуляторов Siemens Desigo АСХ LON, которые через сеть передачи данных TCP/IP сообщаются с системой более высокого уровня автоматизации здания BACnet, где установлено 22 станции автоматизации Desigo PX. Они управляют климатом, отоплением, кондиционированием воздуха, сантех-спринкперным блоком и блоком контроля отработанного воздуха подземной парковки. Инновационный трехслойный фасад вписан в энергосберегающую концепцию здания с учетом работы 36 геотермальных тепловых насосов, позволяющих использовать энергетический потенциал Земли для отопления и охлаждения. Все это дополняется воз-можностью сохранения зданием потенциала для процессов ночного охлаждения. Днем же тепло берется в основном из внутренних тепловых нагрузок, солнечной радиации и индивидуальной оконной вентиляции и используется для контроля температуры комнат путем активации бетонного ядра. 
Подвесной потолок тоже разработан как продукт тесной интеграции акустических функций и функций освещения, детекторов присутствия и спринклеров. Проект освещения также специфичен и характеризуется наличием антибликовой функции Eldacon, реа-лизуемой с помощью микропризматической технологии, примененной при нанесении покрытия. В этом случае рабочие места могут быть расположены в помещении достаточно гибко, не создавая теней или бликов. Проект рассчитан на преобладающее использование дневного света, при его недостатке используются светильники с дополнительным диммированием, что позволяет экономить энергию. В здании установлено в общей сложности 3000 светильников с электронными средствами управления Osram Quicktronic Dali Dim, которые обеспечивают такое гибкое регулирование освещенности. Данная низковольтная главная распределительная система электроснабжения здания включает в общей сложности 34 коммутатора и является важным компонентом концепции Siemens Totally Integrated Power, которая, в свою очередь, интегрирует широкую гамму подобных систем — от системы управления питанием Power Management System до низковольтной системы распределения питания по розеткам. Компания «Сименс» успешно внедряет метод управления вентсистемами с изменяемым воздухообменом по фактической потребности на своих объектах автоматизации зданий во многих странах Европы. Например, хороший опыт приобретен в Цюрихском университете при автоматизации приточно-вытяжных установок, обслуживающих 76 помещений (лекционные залы, аудитории, лаборатории) общей площадью 15 тыс. м2 с воздухообменом 385 тыс. м3/ч. Швейцарские санитарные нормы допускают концентрацию СО2 в помещениях, равную 0,1-0,15%. На данном объекте вентиляционные системы поддерживают эту концентрацию, что соответствует 1000— 1500 мл/м3 (1000-1500 ppm). Она отличается от концентрации СО2 наружного воздуха всего на 0,06-0,07 %. Для этого необходимо, чтобы скорость подачи наружного воздуха находилась в диапазоне 12-30 м3 на человека в час. Для контроля Сo2 в помещениях используются датчики с диапазоном измерения 0-2000 ppm. 
В результате внедрения метода регулируемого воздухообмена по фактической потребности, время работы вентустановок сократилось более чем на 40% по сравнению с работой по стандартной временной программе. Соответственно, снизилось потребление энергии и затраты на обслуживание. «Сименс» выпускает датчики СОг различных модификаций: комнатного и канального исполнения, с дисплеем и без него. Метод измерения основан на инфракрасной абсорбции. Один такой датчик может быть смонтирован в общем корпусе с датчиком летучих органических смесей или с датчиком температуры и датчиком относительной влажности. При использовании метода последовательного включения двух и более вентиляторов или при использовании вентиляторов с двухскоростным электроприводом вентустановка, получая сигнал на включение в соответствии с заданной временной программой, не включается, если датчик качества воздуха не даст дополнительного разрешения на включение. Вентиляция включится, когда фак-тическое качество воздуха снизится до значения «неудовлетворительное», и выключится, когда повысится до значения «хорошее». Для плавного регулирования скорости вращения электроприводов вентиляторов и избегания больших пусковых токов «Сименс» выпускает модельный ряд частотных преобразователей с частотой на входе 47-63 Гц и частотой на выходе 0-150 Гц. Опыт использования регулируемого воздухообмена для помещений с постоянно меняющимся количеством людей показывает, что этот метод позволяет на 20-70% сократить потребление энергии, а также уменьшить эксплуатационные расходы и поддерживать при этом хорошее качество воздуха. Автор: Ю.А. ТАРАСЕНКО, руководитель направления «Энергоэффективность» департамента «Автоматизация и безопасность зданий» ООО «Сименс» |
