Aktualizace BMS: -60% náklady na energii

Zákazník měl stárnoucí a nefunkční systém SeaChange BMS, pro který se potýkal s nedostatkem podpory. Kromě toho byly jeho účty za energie závratně vysoké, což se předpokládalo, že je způsobeno především tepelným čerpadlem země-voda.



Zadání od klienta:



• Modernizovat systém BMS na něco spravovatelného, udržovatelného a s rozhraním, které by umožnilo sledovat, co se v systému děje.



• Nainstalovat měření energie, aby se zjistilo, kam mizí nepotřebná elektřina.



• Zjistit, co by se dalo udělat pro snížení nákladů na energie.

Začali jsme rozdělením projektu na dvě oblasti: modernizaci BMS a měření energie. Pokud máme správné ovládání vytápění a správná data o energii, pak s využitím Loxone lze iterativním způsobem měnit způsob fungování a zlepšovat tak výkon.



BMS:

Původní systém BMS se skládal z předpřipravených modulů pro řízení různých aspektů topného systému, tj. modul pro řízení sekundárního čerpadla, další pro řízení kotle, další pro sekundární okruhy atd. Tyto moduly byly rozděleny na několik míst, přičemž hlavní strojovna obsahovala moduly pro řízení tepelného čerpadla, kotle, čerpadel primárního okruhu a směšovacích ventilů. Poté sekundární panely pro řízení zónových ventilů na rozdělovačích.



Provedli jsme průzkum systému, abychom rozebrali skutečný seznam potřebných vstupů a výstupů, a na základě toho jsme vypočítali náklady na hardware potřebný pro řízení. Našli jsme:



Hlavní strojovna:

• 10 čerpadel, která potřebovala regulovat

• 3 směšovací ventily k regulaci

• Regulace vytápění a chlazení tepelným čerpadlem

• Regulace kotle

• Stávající teplotní sondy 10K3A1 na všech přívodních a vratných potrubích



Rozdělovače topení:

• Pohony hlavních ventilů k regulaci

• Teplotní sondy 10K3A1 ve stěnách a podlahách pro vytápění prostor a ochranu podlahy před přehřátím.



Na základě toho jsme naplánovali modernizaci Loxone s využitím co největšího množství původního hardwaru. Hlavní panel dostal Miniserver, reléové rozšíření, rozšíření Modbus a jednotky Neptronics pro přenos údajů z teplotních sond přes Modbus. Rozdělovače dostaly reléové rozšíření, rozšíření Modbus a jednotky Neptronics dle potřeby.



Pro měření energie, protože různé pojistkové skříně byly rozmístěny bez existující kabeláže, použili jsme k monitorování WiFi Modbus měřiče.



Zjištění:

Tepelné čerpadlo bylo viníkem většiny elektrické zátěže domu, protože po většinu dne běželo při nízkých teplotách. Samotné tepelné čerpadlo se zdálo být poměrně účinné, nicméně topný systém používal mnoho různých čerpadel, z nichž většina měla výkon 1 kW+, přičemž po většinu dne běželo v průměru asi 9.



Řešení:

Dům potřeboval vytápění, takže se zdálo, že na povrchu nemůžeme dělat mnoho, kromě velké a nákladné mechanické modernizace topného systému, která by snížila počet čerpadel a složitost. Zákazník však měl mimo špičku nízký tarif (Intelligent Octopus Go) se sazbou 7 pencí po několik hodin přes noc. Dům byl také velmi dobře izolovaný, takže jsme si mysleli, že by to byl dobrý test, kdybychom tepelné čerpadlo nepoužívali celý den.



Místo toho jsme nastavili dům (s výjimkou ložnic) na komfortní teplotu 21 °C po celý den, ale pomocí logiky uvnitř Loxone jsme umožnili domu záměrně přehřát se o 2,5 °C během levnějších období. To by teoreticky znamenalo, že by tepelné čerpadlo v době nízké ceny výrazně zvyšovalo výkon a pak by snad stačilo jen „doplňovat“ energii během dne.



Výsledek:

Fungovalo to lépe, než jsme si dokázali představit, téměř veškerá spotřeba energie tepelného čerpadla byla přesunuta na nízkou sazbu a ve všech dnech roku kromě nejchladnějších se teplota v domě přes den držela nad hranicí 21 °C. Výsledkem bylo snížení měsíčního účtu zákazníka za zimu ve výši téměř 1 200 liber o 60 % a nový systém BMS se zaplatil během 3 zim.