Badania nad przyszłością budownictwa z Loxone
eHome2 to dom wolnostojący z trzema sypialniami zbudowany wewnątrz wielkowymiarowej komory klimatycznej uniwersytetu w Salford (Wielka Brytania) o nazwie Energy House 2.0. Projekt badawczy ma na celu przetestowanie różnych rozwiązań budowlanych, aby wspomóc i przyspieszyć proces tworzenia nisko- i zeroemisyjnych budynków. Loxone jest jednym z testowanych rozwiązań i odgrywa kluczową rolę w projekcie, nie tylko odpowiadając za kontrolę komponentów Loxone, ale także podsystemów firm trzecich. Ponadto, Loxone jest wykorzystywany przez uniwersytecki zespół badawczy do przeprowadzenia pomiarów niezbędnych w przedsięwzięciu.
Czym jest Energy House 2.0?
Energy House 2.0, opracowany przez naukowców z uniwersytetu w Salford, to niezwykły obiekt badawczy zaprojektowany do testowania i oceny wydajności energooszczędnych materiałów budowlanych, technologii i systemów. Dwie komory klimatyczne mogą pomieścić po dwa domy, co pozwala naukowcom badać potencjał zrównoważonych rozwiązań w realistycznym środowisku. Dzięki możliwości symulowania temperatur w zakresie od -20°C do 40°C, tworzenia promieniowania słonecznego, a nawet generowania deszczu i śniegu, Energy House 2.0 służy jako nieoceniona platforma do postępu w branży budowlanej poprzez rygorystyczne testy na najwyższym poziomie. Wyniki badań przeprowadzonych w tym obiekcie będą miały zasadnicze znaczenie dla decydentów politycznych podczas kształtowania przyszłych przepisów budowlanych i standardów dla przemysłu mieszkaniowego.
© Saint-Gobain Ltd
Fakty
Lokalizacja:
Salford, Wielka Brytania
Oddanie do użytku:
styczeń 2023
Czas trwania badań:
9 miesięcy (wyniki na koniec 2023 r.)
Opis domu:
Wolnostojący dom z 3 sypialniami
Partnerzy projektu:
Saint-Gobain UK & Ireland, Barratt Developments oraz Uniwersytet w Salford
Cel badań:
Znalezienie odpowiednich materiałów i technik budowlanych, aby stworzyć nowy standard przyszłościowych budynków nisko- i zeroemisyjnych.
Czym jest eHome2?
eHome2 to jeden z domów wchodzących w skład Energy House 2.0. Jest to wspólny projekt zrealizowany przez Saint-Gobain UK & Ireland i Barratt Developments. Głównym celem eHome2 jest przyspieszenie postępu w obszarze budownictwa nisko- i zeroemisyjnego, dostarczając cennych informacji, które pomogą branży w spełnieniu najnowszych standardów budowlanych do 2025 roku. Przez okres dziewięciu miesięcy dom przechodzi kompleksowe testy, w ramach których badacze analizują, w jaki sposób technologia reaguje na symulowane warunki klimatyczne. Badając i optymalizując energooszczędne technologie, eHome2 ma na celu utorowanie drogi dla zrównoważonej przyszłości.
© Saint-Gobain Ltd
Loxone w eHome2:
Loxone odgrywa kluczową rolę w projekcie eHome2, służąc jako centrala sterowania. W eHome2, jak w każdym systemie Loxone, sercem projektu jest Miniserver. Umieszczony w szafce, Miniserver działa jako mózg instalacji mający ogromny wpływ na funkcjonowanie całego domu. Steruje nie tylko komponentami Loxone, takimi jak spoty LED, przyciski Touch, alarm antywłamaniowy, dostęp i inne, ale także zintegrowano z nim wiele systemów innych firm, które również stanowią część pracy badawczej. Loxone umożliwia pełną automatyzację domu, zapewniając skuteczną komunikację i kooperację między wszystkimi zintegrowanymi komponentami. Ponadto, Loxone dostarcza badaczom niezbędne dane bezpośrednio na e-mail i do pulpitu nawigacyjnego za pomocą interfejsu API. Przekazywane są informacje o warunkach klimatycznych wewnątrz i na zewnątrz obiektu oraz o tym, które urządzenia są aktywne. Oprócz zespołu badawczego pozyskującego dane za pośrednictwem interfejsu API Loxone, również inni zainteresowani mogą korzystać z aplikacji Loxone do przeglądania danych z dowolnego miejsca na świecie.
© Saint-Gobain Ltd
Oto, czym zajmuje się Loxone w eHome2:
🟢 Pomiar danych za pomocą Miniservera, Audioservera oraz Modbus RTU;
🟢 Modbus TCP dla falownika fotowoltaicznego (hybryda Fox ESS z akumulatorem);
🟢 Komunikacja z bramką Vaillant VR921 przy użyciu magistrali EEBUS, umożliwiająca kontrolę trybów pracy, temperatur docelowych oraz monitorowanie temperatury zewnętrznej oraz temperatury ciepłej wody;
🟢 Sterowanie zasilaniem grzałki zanurzeniowej za pomocą przekaźnika półprzewodnikowego (SSR) ze zmienną regulacją mocy;
🟢 Zarządzanie strefowym ogrzewaniem za pomocą siłowników i inteligentnego sterownika pokojowego (IRC) do ogrzewania mokrego (z wyłączeniem grzejników, poza jednym grzejnikiem w korytarzu, ponieważ wykorzystuje on nową technologię o nazwie ThermaSkirt);
🟢 Sterowanie panelami grzewczymi na podczerwień za pośrednictwem smart socket, zapewniając możliwość monitorowania zużycia energii;
🟢 Kontrola paneli grzewczych na podczerwień na listwach przysufitowych, które są sterowane przez smart socket;
🟢 Sterowanie ThermaSkirt i ogrzewaniem podłogowym w kuchni za pomocą siłowników;
🟢 Monitorowanie zużycia energii przez różne urządzenia, w tym grzejniki, prysznic elektryczny, zbiornik ciepłej wody Curv, okap kuchenny, zmywarkę, pralkę, lodówkę/zamrażarkę i szafę sieciową – wszystko za pośrednictwem smart socket;
🟢 Wykorzystywanie czujników wody do wykrywania wycieków oraz kontrola przekaźnika do sterowania elektrozaworem, umożliwiając automatyczne odcięcie dopływu wody w przypadku wykrycia wycieku;
🟢 Monitorowanie i kontrola ładowarki pojazdu elektrycznego;
🟢 Sterowanie roletami i zasłonami Silent Gliss za pomocą aktora zacieniania Air;
🟢Zarządzanie wentylacją w oparciu o dane dotyczące wilgotności, obecności oraz czynności takie jak gotowanie;
🟢 Wykorzystywanie kombinacji smart socket i przekaźników Nano 2 Relay do sterowania dwoma systemami wentylacji (MEV i MVHR) oraz siłownikami do przepustnic Belimo;
🟢 Wykorzystywanie kontaktów drzwiowych i okiennych w całym domu jako elementu systemu inteligentnego alarmu antywłamaniowego oraz do kontroli ogrzewania, np. wyłączenie go, jeśli pozostawiono otwarte okno;
🟢 Monitorowanie warunków klimatycznych na zewnątrz za pomocą stacji pogodowej w parze ze sterowaniem pompą ciepła Vaillant;
🟢 Kontrola Intercomu Loxone i klawiatury z funkcją NFC do zapewnienia dostępu;
🟢 Monitorowanie zużycia energii w każdym obwodzie za pomocą pomiarów Modbus, zapewniając wgląd w analizę statystyczną i wykresy.
Dzięki badaniom przeprowadzonym w ramach projektu eHome2, zyskujemy cenny wgląd w korzyści, jakie automatyka domowa może odegrać w nowobudowanych domach. Współpraca ta pozwala deweloperom znaleźć rozwiązania, które
Konstruktorzy z Saint-Gobain UK & Ireland współpracują z Barratt Developments przy tym projekcie oraz od dawna cieszą się świetną relacją z uniwersytetem w Salford. Zapewnia to synergię w dzieleniu się spostrzeżeniami między poszczególnymi stronami, które pracują nad określeniem, w jaki sposób różne aspekty budowy i technologie mogą przyczynić się do stworzenia standardu domu przyszłości. Rozwiązania, które Saint-Gobain wnosi do tego projektu w zakresie fizycznej konstrukcji projektu w połączeniu z Loxone sprawiają, że dom może wyciągać korzyści z takich rozwiązań jak strefowa kontrola temperatury oraz pasywne ogrzewanie i chłodzenie.
Po lewej: Zach Meek, właściciel Zmart Hohm Ltd, odpowiedzialny za projekt i instalację technologii Loxone w eHome2. Po prawej: Cameron Drew, manager projektów komercyjnych w Loxone UK, odpowiedzialny za konfigurację instalacji Loxone.
W jaki sposób Loxone pomaga uniwersytetowi w Salford w prowadzeniu badań?
Ze względu na konieczność dokładnego śledzenia danych, system Loxone jest odpowiedzialny za pomiar wielu danych wejściowych i wyjściowych. Przykładowo, czujnik temperatury w każdym przycisku Touch mierzy temperaturę we wszystkich pomieszczeniach, aby określić właściwy poziom komfortu. Dane te są następnie wyświetlane w aplikacji Loxone, umożliwiając badaczom śledzenie szczegółowych danych dotyczących klimatu w eHome2. Dzięki temu nie muszą oni wchodzić do obiektu, kiedy np. aktywna jest niska temperatura.
Wkład Loxone w badania uniwersytetu wykracza poza możliwości standardowego systemu automatyki domowej. Uczeni koncentrują się na testowaniu korzyści płynących z automatyzacji w porównaniu z konwencjonalnym sterowaniem manualnym. Loxone odgrywa kluczową rolę w tym projekcie, umożliwiając konfigurację różnych profili, które pozwalają systemowi zachowywać się inaczej w zależności od tego, co jest testowane.
Jednym z aspektów badań jest poddanie próbie i porównanie systemów wentylacyjnych, takich jak mechaniczna wentylacja wywiewna czy rekuperacja. Elastyczność Loxone pozwala na tworzenie oddzielnych profili do testowania każdego systemu niezależnie. Oprócz prześledzenia działania poszczególnych rozwiązań firm trzecich, również strefowy system ogrzewania Loxone jest częścią badań – z indywidualną kontrolą dla każdego pomieszczenia, co zapewnia znacznie dokładniejszy pomiar niż konwencjonalny odczyt temperatury z jednego miejsca w domu, takiego jak korytarz.
Gdy badacze chcą przełączyć pomiędzy dwoma systemami, w domu należy przeprowadzić pewne czynności manualne, których nie można zautomatyzować. Gdy Loxone otrzymuje żądanie zmiany systemu wentylacji, najpierw uruchamia komunikat text-to-speech, aby wymusić akcję badaczy. Następnie konieczne jest naciśnięcie dedykowanego przycisku potwierdzenia, który umożliwia Loxone dokonanie reszty zmian.
Podczas testów symuluje się rodzinę mieszkającą w domu, więc odpowiednio kontroluje się również zbiornik ciepłej wody. Oprócz podgrzewania CWU, siłowniki zaworów Loxone umożliwiają wyższy stopień symulacji poprzez regulację przepływu wody z kranów, prysznica i wanny. Chociaż nie jest możliwe symulowanie spłukiwania toalety, przepuszcza się odpowiednią ilość wody przez kran, aby również wziąć pod uwagę to zużycie.
Dodatkowo, uniwersytet wykorzystuje własne urządzenia pomiarowe, które w naturalny sposób zużywają energię, co jednak nie jest równoznaczne z symulacją zużycia energii przez mieszkańców. Aby dokładnie uchwycić zużycie tych urządzeń w wynikach (aby pomiary te można było wykluczyć i przeanalizować osobno), w całym systemie zastosowano inteligentne gniazda (smart socket) Loxone.
Na pierwszy rzut oka widać, że Loxone może być używany jako system automatyki domowej, aby zagwarantować komfort potencjalnym mieszkańcom. Jednak ten sam sprzęt został zaprogramowany tak, aby równocześnie zapewnić uniwersytetowi niespotykaną funkcjonalność na najwyższym poziomie.
Rozbudowane możliwości gromadzenia danych przez Loxone zapewniają uniwersytetowi cenne dane statystyczne, w tym pomiar temperatury, wilgotności, poziomu CO2, mocy i zużycia energii. Badacze otrzymuje te dane pocztą elektroniczną, dzięki czemu mogą je sprawnie analizować i wykorzystywać w swoich analizach. Możliwość pobierania danych została specjalnie zlecona na potrzeby projektu, ponieważ normą dla Loxone jest to, że dane nie opuszczają instalacji, tj. informacje jej dotyczące są przechowywane lokalnie na Miniserverze i nigdy nie są udostępniane.
Dzięki zaawansowanym możliwościom automatyzacji i płynnej integracji z różnymi systemami, Loxone znacznie pomaga uniwersytetowi w prowadzeniu dogłębnych badań i testowaniu scenariuszy, które wykraczają daleko poza możliwości standardowego systemu automatyki domowej. Jest to doskonały przykład potęgi, elastyczności i otwartości systemu Loxone.
© Saint-Gobain Ltd
Wstępna prezentacja:
W kwietniu 2019 r. nawiązałem współpracę z Saint-Gobain, aby zademonstrować wszechstronność, jaką Loxone może zapewnić jako system sterowania i monitorowania dla przyszłościowych projektów. Ostatecznie doprowadziło to do możliwości zaangażowania się w światowej klasy obiekt testowy – Energy House 2.0.
Pierwszym zadaniem było zapewnienie systemu monitorowania zużycia energii elektrycznej w całym obiekcie. Ponadto, zrealizowano przełączanie między różnymi technologiami odnawialnymi bez żadnych zauważalnych zmian dla użytkowników. Oczywiście dzięki Loxone mamy możliwość zapewnienia znacznie więcej… I tak się stało.
Planowanie projektu:
Projekt Zmart Hohm obejmował:
⚡ 1 x plan rozmieszczenia technologii z odpowiednimi oznaczeniami
⚡ 5 x schemat okablowania z identyfikatorami kabli
⚡ 167 x kabli
⚡ 1 814 x indywidualnych połączeń
⚡ 2 x panele Zmart Hohm Site Ready
Każdy kabel i połączenie zostały starannie zaprojektowane, aby w pełni zintegrować, zoptymalizować, monitorować i zautomatyzować całą innowacyjną technologię w domu przyszłości – eHome2.
© Zmart Hohm
© Zmart Hohm
Instalacja:
Współpracując z wykonawcą instalacji elektrycznej Barratt, wsparliśmy prace kilkoma wizytami na etapie budowy. Było to szczególnie ważne w początkowej fazie, a także tuż przed położeniem płyt gipsowo-kartonowych, aby sprawdzić całe okablowanie.
Budowanie paneli na miejscu w naszym warsztacie gwarantuje kontrolę jakości, a innowacyjny projekt pozwolił wykonawcy elektrycznemu w pełni wyposażyć jedną z najbardziej złożonych nieruchomości w Wielkiej Brytanii bez żadnego szkolenia, co pozwoliło utrzymać harmonogram budowy, zminimalizować nakład pracy na miejscu i zredukować okablowanie przy użyciu topologii Loxone Tree.
Jaka jest przyszłość projektu:
Jestem naprawdę podekscytowany widząc dane opublikowane przez uniwersytet w Salford. Naprawdę wierzę, że automatyzacja ma kluczową rolę do odegrania w nowoczesnym domu, szczególnie przy zapobieganiu przegrzaniu, utrzymaniu komfortu mieszkańców i zarządzaniu energią. Loxone jest ekologiczny z natury, więc zaangażowanie w eHome2 było dla nas absolutną oczywistością.
© Saint-Gobain Ltd
Główni gracze w projekcie:
Projekt eHome2 stanowi krok naprzód w dziedzinie zrównoważonego budownictwa mieszkaniowego. Zapewnia platformę dla inteligentnych technologii i umożliwia nam nauczenie się, jak optymalizować i łączyć poszczególne rozwiązania.
Dzięki inteligentnemu systemowi sterowania Loxone, zaprojektowanemu i zainstalowanemu przez Zmart Hohm, nie tylko budujemy domy, ale przede wszystkim projektujemy przyszłościowe przestrzenie mieszkalne, w których priorytetem jest komfort, wydajność i odpowiedzialność za środowisko. Biorąc pod uwagę obfitość technologii w domu, potrzebowaliśmy rozwiązania, które płynnie połączy różne elementy inteligentnej technologii, a także skomplikowane systemy ogrzewania, ciepłej wody i wentylacji w przyjazną dla użytkownika i intuicyjną jedność.
System Loxone ułatwia życie mieszkańcom i łączy funkcjonalność domu w celu zabezpieczenia go na przyszłość. Przyszłość automatyki domowej rodzi się na naszych oczach i jest niesamowicie ekscytująca.
Jako wiodący producent zrównoważonych budynków, z pasją dążymy do tego, aby domy stały się jeszcze bardziej wydajne, aby chronić planetę oraz zużywać mniej zasobów. Przełomowa współpraca, którą nawiązaliśmy, aby stworzyć eHome2 w ramach Energy House 2.0 – w tym z Loxone – jest kluczem do neutralności klimatycznej.
Budowa eHome2 w największej na świecie komorze klimatycznej dała możliwość przetestowania najbardziej innowacyjnych produktów w środowisku umożliwiającym replikację przyszłych warunków klimatycznych na świecie w 95%.
Ponieważ ekstremalne temperatury stają się coraz bardziej powszechne, rewolucyjny system Loxone może pasywnie ogrzewać pomieszczenia wykorzystując energię słoneczną poprzez podniesienie żaluzji w odpowiednim momencie, eliminując potrzebą uruchamiania dodatkowego źródła ciepła. W przypadku fali upałów może on również automatycznie chłodzić pomieszczenia, monitorując temperaturę we wnętrzu i wykorzystując zacienianie oraz wentylację do zapewnienia mieszkańcom należytego komfortu.
Ponieważ przeciętny konsument instaluje w swoim nowoczesnym domu wiele technologii, istnieje możliwość konfliktu między nimi. System sterowania Loxone automatyzuje eHome2, aby zmaksymalizować wydajność wszystkich zainstalowanych technologii, bez żadnego wysiłku ze strony właściciela domu.
Inteligentny system kontroluje wszystko: od ogrzewania po telewizory, oświetlenie, audio i rolety okienne. Loxone może wykorzystywać nadwyżkę energii z fotowoltaiki do podgrzewania ciepłej wody lub bezpłatnego ładowania pojazdu elektrycznego. Może nawet wykryć, że światła lub ogrzewanie pozostały włączone, gdy opuszczasz dom.
Razem z Loxone ciężko pracujemy nad tym, aby pokazać klientom, jak możemy pomóc im zaoszczędzić pieniądze na rachunkach za energię i umożliwić wygodniejsze życie.
Zarządzanie energią leży w centrum systemu Loxone, więc rozwiązanie to idealnie pasowało do projektu domu przyszłości. Jestem głęboko przekonany, że nie ma innego systemu dostępnego obecnie na rynku, które mogłoby osiągnąć to, co zostało zrobione z technologią Loxone w projekcie eHome2.
Loxone pozwolił nam stworzyć idealny ekosystem w domu – nie tylko zapewnił możliwość integracji całej innowacyjnej technologii, ale także zoptymalizował, zautomatyzował i monitoruje absolutnie wszystko – od pompy ciepła po prysznic!
Ponieważ Loxone jest wiodącym rozwiązaniem do automatyzacji budynków i zarządzania energią, Miniserver jest mózgiem eHome2. W ramach tego obiektu istnieje wiele technologii, które muszą działać harmonijnie. Kilka z nich jest też poddawanych indywidualnym testom, więc istniała potrzeba możliwości ich odizolowania. Loxone zarządza oświetleniem, ogrzewaniem, wentylacją, zacienianiem, audio, monitorowaniem energii, dostępem, bezpieczeństwem i ochroną, zapewniając jednocześnie analizę zużycia ze statystykami, wykresami i kontrolą za pośrednictwem aplikacji Loxone z przyjaznym dla użytkownika interfejsem.
Współpracując ze Zmart Hohm tchnęliśmy życie w eHome2. Obiekt może teraz działać w sposób inteligentny przy minimalnej ingerencji człowieka, tworząc dom, do którego chcemy wracać. Zmart Hohm zaprojektował szczegółowe plany i dokumentację instalacji elektrycznej oraz rozkład technologii Loxone, a następnie dostarczył komponenty Loxone, ułatwiając pracę elektrykowi na placu budowy. Współpracowałem ze Zmart Hohm podczas procesu uruchamiania i konfiguracji, aby zapewnić wszystkie funkcje wymagane do tego, aby eHome2 wyznaczył standard domów przyszłości.
Energy House 2.0 jest projektem częściowo finansowanym przez Fundusz Rozwoju Regionalnego Anglii, który jest częścią Europejskiego Funduszu Rozwoju Strukturalnego na lata 2014-2020.
© Saint-Gobain Ltd
Od lewej: Eion Reynolds (Barratt Developments), profesor Richard Fitton (Uniwersytet w Salford), Zach Meek (Zmart Hohm), Daniel Shea (Barratt Developments), Tom Cox (Saint-Gobain Offsite Solutions UK & I), Joe Lewis (Optima offsite Ltd), Alex Baines (Saint-Gobain) i Oliver Novakovic (Barratt Developments).
Galeria:
© Saint-Gobain Ltd / Zmart Hohm Ltd
Dowiedz się więcej
Skorzystaj z bezpłatnej wyceny projektu lub zostań partnerem Loxone w zaledwie kilku krokach!
Bezpłatna wycena projektu
Planuję zrealizować mój projekt z Loxone i chciałbym uzyskać więcej informacji.
Program partnerski Loxone
Chciałbym zostać partnerem Loxone i umówić się na bezpłatną rozmowę na temat systemu.
