Оновлення BMS: -60% витрат на енергію
- Країна UK, Maidenhead
- Рік реалізації 2023
- LOXONE Partner Thames Valley Automation
Мета проєкту
У клієнта була застаріла та несправна система управління будівлею (BMS) SeaChange, для якої було важко отримати підтримку. Крім того, їхні рахунки за електроенергію були надзвичайно високими, що, як вважалося, здебільшого було пов'язано з геотермальним тепловим насосом.
Завдання від клієнта:
• Оновити систему BMS до керованої, зручної в обслуговуванні та з інтерфейсом, який можна було б використовувати для спостереження за станом системи.
• Встановити облік енергії, щоб побачити, куди йде несанкціонована електроенергія.
• Подивитися, що можна зробити для зменшення витрат на енергію.
Завдання від клієнта:
• Оновити систему BMS до керованої, зручної в обслуговуванні та з інтерфейсом, який можна було б використовувати для спостереження за станом системи.
• Встановити облік енергії, щоб побачити, куди йде несанкціонована електроенергія.
• Подивитися, що можна зробити для зменшення витрат на енергію.
Рішення
Ми почали з розділення проєкту на дві частини: модернізація BMS та облік енергії. Якщо у нас є належний контроль опалення та правильні дані про енергію, то, використовуючи Loxone, можна ітеративно вносити зміни до того, як вона працює, щоб покращити продуктивність.
BMS:
Оригінальна система BMS складалася з попередньо виготовлених модулів для керування різними аспектами системи опалення, тобто модуль для керування вторинним насосом, інший для керування котлом, ще один для вторинних контурів тощо. Вони були розділені на кілька місць, з головним машинним приміщенням з модулями для керування тепловим насосом, котлом, а також насосами первинного контуру та змішувальними клапанами. Потім вторинні панелі для керування зонними клапанами на колекторах.
Ми обстежили систему, щоб розбити фактичний список необхідних вхідних та вихідних даних, і на основі цього розрахували вартість обладнання, необхідного для керування. Ми знайшли:
Головне приміщення машинного відділення:
• 10 насосів, які потребували керування
• 3 змішувальні клапани для керування
• Система керування тепловим насосом для опалення та охолодження
• Система керування котлом
• Існуючі датчики температури 10K3A1 на всіх трубопроводах подачі та зворотного потоку
Колектори опалення:
• Приводи головних клапанів для керування
• Датчики температури 10K3A1 у стінах та підлозі для опалення приміщень та захисту підлоги від перегріву.
Виходячи з цього, ми запланували оновлення Loxone, повторно використовуючи якомога більше оригінального обладнання. Головна панель отримала Miniserver, Relay Extension, Modbus Extension та блоки Neptronics для передачі показників датчиків температури через Modbus. Панелі колекторів отримали Relay Extension, Modbus Extension та блоки Neptronics за потреби.
Для обліку енергії, оскільки різні щити запобіжників були розкидані без існуючої кабельної мережі, ми використовували лічильники WiFi Modbus для моніторингу.
Результати:
Тепловий насос був причиною більшої частини електричного навантаження будинку, оскільки він працював при низьких температурах протягом більшої частини дня. Сам тепловий насос здавався досить ефективним, проте система опалення мала багато різних насосів, більшість з яких мали потужність понад 1 кВт, причому в середньому близько 9 працювало більшу частину дня.
Рішення:
Будинок потребував опалення, тому, здавалося, ми не могли багато чого зробити на перший погляд, окрім великої та дорогої механічної модернізації системи опалення, щоб зменшити кількість насосів та складність. Однак клієнт користувався низьким тарифом поза піковими годинами (Intelligent Octopus Go) з тарифом 7 пенсів протягом кількох годин уночі. Будинок також був дуже добре ізольований, тому ми подумали, що якби ми не запускали тепловий насос цілий день.
Замість цього ми встановили в будинку (за винятком спалень) комфортну температуру 21°C протягом дня, але використовуючи логіку всередині Loxone, щоб дозволити будинку цілеспрямовано перегріватися на 2,5°C у дешевші періоди. Теоретично це означало б, що тепловий насос значно збільшуватиме потужність у години низької температури, а потім, сподіваємося, потребуватиме лише «підзарядки» протягом дня.
Результат:
Це спрацювало краще, ніж ми могли собі уявити, майже все енергоспоживання теплового насоса було переведено на низький тариф, і в усі дні року, крім найхолодніших, температура в будинку вдень залишалася вище 21°C. У результаті щомісячний рахунок клієнта майже на 1200 фунтів стерлінгів за зиму зменшився на 60%, а нова система BMS окупиться протягом 3 зим.
BMS:
Оригінальна система BMS складалася з попередньо виготовлених модулів для керування різними аспектами системи опалення, тобто модуль для керування вторинним насосом, інший для керування котлом, ще один для вторинних контурів тощо. Вони були розділені на кілька місць, з головним машинним приміщенням з модулями для керування тепловим насосом, котлом, а також насосами первинного контуру та змішувальними клапанами. Потім вторинні панелі для керування зонними клапанами на колекторах.
Ми обстежили систему, щоб розбити фактичний список необхідних вхідних та вихідних даних, і на основі цього розрахували вартість обладнання, необхідного для керування. Ми знайшли:
Головне приміщення машинного відділення:
• 10 насосів, які потребували керування
• 3 змішувальні клапани для керування
• Система керування тепловим насосом для опалення та охолодження
• Система керування котлом
• Існуючі датчики температури 10K3A1 на всіх трубопроводах подачі та зворотного потоку
Колектори опалення:
• Приводи головних клапанів для керування
• Датчики температури 10K3A1 у стінах та підлозі для опалення приміщень та захисту підлоги від перегріву.
Виходячи з цього, ми запланували оновлення Loxone, повторно використовуючи якомога більше оригінального обладнання. Головна панель отримала Miniserver, Relay Extension, Modbus Extension та блоки Neptronics для передачі показників датчиків температури через Modbus. Панелі колекторів отримали Relay Extension, Modbus Extension та блоки Neptronics за потреби.
Для обліку енергії, оскільки різні щити запобіжників були розкидані без існуючої кабельної мережі, ми використовували лічильники WiFi Modbus для моніторингу.
Результати:
Тепловий насос був причиною більшої частини електричного навантаження будинку, оскільки він працював при низьких температурах протягом більшої частини дня. Сам тепловий насос здавався досить ефективним, проте система опалення мала багато різних насосів, більшість з яких мали потужність понад 1 кВт, причому в середньому близько 9 працювало більшу частину дня.
Рішення:
Будинок потребував опалення, тому, здавалося, ми не могли багато чого зробити на перший погляд, окрім великої та дорогої механічної модернізації системи опалення, щоб зменшити кількість насосів та складність. Однак клієнт користувався низьким тарифом поза піковими годинами (Intelligent Octopus Go) з тарифом 7 пенсів протягом кількох годин уночі. Будинок також був дуже добре ізольований, тому ми подумали, що якби ми не запускали тепловий насос цілий день.
Замість цього ми встановили в будинку (за винятком спалень) комфортну температуру 21°C протягом дня, але використовуючи логіку всередині Loxone, щоб дозволити будинку цілеспрямовано перегріватися на 2,5°C у дешевші періоди. Теоретично це означало б, що тепловий насос значно збільшуватиме потужність у години низької температури, а потім, сподіваємося, потребуватиме лише «підзарядки» протягом дня.
Результат:
Це спрацювало краще, ніж ми могли собі уявити, майже все енергоспоживання теплового насоса було переведено на низький тариф, і в усі дні року, крім найхолодніших, температура в будинку вдень залишалася вище 21°C. У результаті щомісячний рахунок клієнта майже на 1200 фунтів стерлінгів за зиму зменшився на 60%, а нова система BMS окупиться протягом 3 зим.