УПРАВЛІННЯ ТА МОНІТОРИНГ ОПАЛЕННЯ ТА ОХОЛОДЖЕННЯ

HEATING AND COOLING CONTROL

Управління та моніторинг виділення енергії

Emission control

2

Місцеве автоматичне управління та моніторинг приміщень з використанням електронного контролера

Individual room automatic control by electronic controller


Подання шляхом використання переліку функцій АСМУБ згідно з EN ISO 16484-3:

- ця функція описана одним рядком у переліку функцій АСМУБ згідно з EN ISO 16484-3 та схемою управління та моніторингу, як подано на наступному рисунку, що відповідає РІ-кон-тролеру. Аналогічно вона може бути подана у випадку застосування Р-контролера. За необхідності повинні бути додані будь-які вихідні функції контролера, наприклад, пропорційні вихідні каскади послідовності (див. рисунок В.1 та таблицю В.1).


Representation by using the BACS function list of EN ISO 16484-3:

- the function is described by one row of the EN ISO 16484-3 BACS function list and a control schematic, as shown in the following for the case of a PI controller. Analogously it can be represented for the case of a P controller. Any required controller output functions as e. g. proportional output stages for sequences have to be added (see Figure B.1 and Table B.1).






В.3.2 Приклад 4 - Управління та моніторинг за погодних умов

Розглянута в цьому стандарті функція АСМУБ або ТУБ наведена в таблиці 1, розділ 5 - Перелік функцій та належність до класів енергое-фективності:

В.3.2 Example 4 - Outside temperature compensated control

Considered BACS or TBM Function in this European Standard defined in Table 1 Clause 5 -Function list and assignment to energy performance classes:


УПРАВЛІННЯ ТА МОНІТОРИНГ ОПАЛЕННЯ ТА ОХОЛОДЖЕННЯ

HEATING AND COOLING CONTROL

Управління та моніторинг розподілення за температурою теплоносія (холодоносія) у подавальному або зворотному трубопроводах

Control of distribution network water temperature (supply or return)

1

Управління та моніторинг за погодних умов

Outside temperature compensated control


Подання шляхом використання EN ISO 16484-3:

- функція описана у двох рядках у переліку функцій АСМУБ згідно з EN ISO 16484-3 і схемою управління та моніторингу, як це подано на наступному рисунку для клапана з приводом, що має аналоговий вхід. За необхідності, будь-які вихідні функції контролера, наприклад, пропорційні вихідні каскади послідовності, повинні бути додані (див. рисунок В.2 та таблицю В.2).


Representation by using EN ISO 16484-3:


- the function is described by two rows in the BACS function list of EN ISO 16484-3 and a control schematic, as shown in the following for the case of a valve drive with analogue input. Any required controller output functions as e. g. proportional output stages for sequences have to be added (see Figure B.2 and Table B.2).

Познаки:

1 - опалювальні прилади

Рисунок В.1 - Схема управління та моніторингу для прикладу 4

Key:

1 - heat emitters

Figure B.1 - Control schematic to example 4







ДОДАТОК С

(довідковий)

ВПЛИВ НОВАТОРСЬКИХ ІНТЕГРОВАНИХ ФУНКЦІЙ АМУБ (ПРИКЛАДИ)

С.1 Загальні положення

Використання автоматизованих систем моніторингу та управління будівлями приводить до поліпшенння енергоефективності будівель. Автоматизація пристроїв управління та моніторингу надає можливість економити енергію в порівнянні з дією мешканців, що має характер ручного неавтоматизованого втручання. Ефект збереження енергії завдяки застосуванню АСМУБ може бути посилений при врахуванні функцій інтегрованого та комплексного управління та моніторингу. Крім того, рекомендується використовувати технічне управління процесами інженерних систем для отримання більш глибокої інформації про енергоспоживання будівлі та оптимізації роботи її енергетичних систем. Енергоспоживання при функціонуванні автоматизованої системи моніторингу та управління будівлею повинне завжди враховуватися.

Вплив функцій АМУБ та ТУБ, що не описані в інших стандартах, може розраховуватись відповідно для різних рівнів методів розрахунків згідно з 7.2. Для детальних розрахунків можуть застосовуватися національні методи розрахунків.

С.2 Приклади інтегрованих функцій

С.2.1 Загальний огляд

Інтегровані функції автоматизації будівлі та функції спеціального управління та моніторингу, що розглядаються, не визначені в інших стандартах. Проте, їх необхідно розглядати належним чином через їх новаторські характеристики.

Ці функції можна описувати так:

  1. управління та моніторинг температури окремих приміщень в опалюваних зонах, на яку впливає використання віконних контактів;

  2. оптимізоване управління та моніторинг жалюзі та освітлення.

ANNEX C

(informative)

THE IMPACT OF INNOVATIVE INTEGRATED ВАС FUNCTIONS (EXAMPLES)

C.1 General

The use of building automation and control systems leads in general to an improved energy performance of buildings. The automation of control devices gives an opportunity to save energy compared to a manual non-automated intervention of the occupants. The energy saving effect due to the application of BACS can be intensified if also integrated and complex control functions are taking into consideration. Furthermore the implementation of a technical building management is recommended to get a deeper knowledge about the energy consumption of a building and to optimise the operation of its energy systems. The energy consumption for running the building automation and control system has always to be taken into account.





The impact of building automation and control ВАС and TBM functions not covered yet by other standards can be calculated in accordance with different levels of approaching as described in chapter 7.2. For detailed calculations national calculation methods can be applied.

C.2 Examples of integrated functions

C.2.1 Overview

The integrated building automation and special control functions which are considered here are not yet covered by other standards. Nevertheless they are worth to look at due to their innovative characteristic.


These functions can be described as follows:

  1. individual room temperature control in heated zones affected by the use of window contacts;

  2. optimized blind and lighting control

С.2.2 Використання віконних контактів при управлінні та моніторингу температури окремих приміщень в опалюваних зонах

Управління та моніторинг температури окремих приміщень у зонах опалення надає можливість поліпшити енергоефективність шляхом використання інтегрованої функції управління та моніторингу опалення та віконних контактів. Функціональність полягає в наступному: коли мешканці відчиняють вікна, то система опалення у приміщенні автоматично вимикається й теплова енергія не надходить до приміщення. Це зменшує втрати теплової енергії через відчинення вікон шляхом запобігання непотрібному постачанню теплоти в приміщення. Після зачинення вікна постачання теплоти знову відновлюється. Для впровадження такого робочого режиму необхідна інтегрована система автоматизації будівлі. Допускається відсутність взаємодії між віконними контактами та центральним управлінням системою опалення, наприклад, управління та моніторинг температури теплоносія на подачі або управління та моніторинг насоса.

Як результат раніше описаної функціональності, температура приміщення в той час, коли вікно відчинене, зменшується швидше порівняно з безперервно працюючою системою опалення. Короткочасне відхилення температури приміщення від заданого значення температури сприймається мешканцем, але також може стати причиною того, щоб мешканець зачинив вікно, як тільки приміщення достатньо провітриться.

Підвищення енергоефективності будівлі завдяки застосуванню віконних контактів у поєднанні з АСМУБ може бути підсумоване в коефіцієнті енергозбереження . За відсутності системи автоматизації будівлі з такими інтегрованими функціями коефіцієнт дорівнює 1. З іншого боку, застосування систем автоматизації, що дозволяють взаємодіяти віконним контактам та управління температурою окремих приміщень в опалювальній зоні, приводить до значення

Потребу в тепловій енергії для енергосистеми будівлі розраховують згідно з формулою.

С.2.2 The use of window contacts in individual room temperature control in heated zones


The individual room temperature control in heated zones provides an opportunity to improve the energy efficiency by the use of an integrated function between heating control and window contacts. The functionality is as follows: When the windows will be opened by the occupants the heating system in the room is switched off automatically and no additional heat is supplied into the room. That reduces heating energy losses through open windows by preventing unnecessary heat supply into the room. After closing the window the heat supply is switched on again. To realise this operating mode an integrated building automation system is required. It is assumed that there is no interoperation between window contacts and the central management of the heating system, e.g. control of supply temperature or pump.





As an effect of the functionality as described before the room temperature during the period the window is opened decreases faster compared to a continuously operating heating system. The transient deviation of room temperature from the desired temperature set point is accepted by the occupant but could also encourage the occupant to close the window as soon as the room is sufficiently infiltrated.


The energy efficiency improvements due to the application of window contacts in conjunction with a BACS can easily be summarized in an energy saving factor . If no building automation system with such integrated functions is available the factor is 1. On the other hand the application of automation systems that allows the interoperation of window contacts and individual room temperature control in a heated zone leads to values


The heating energy demand of a building energy system can that way be calculated with Equation.


де:

- потреба в тепловій енергії з використанням віконних контактів;

- потреба в тепловій енергії без використання віконних контактів (EN ISO 13790);


- коефіцієнт енергозбереження з використанням віконних контактів.

Традиційним е невикористання віконних контактів. Так, потреба в тепловій енергії без використання віконних контактів може бути розрахована спочатку згідно з EN ISO 13790. Після цього можна оцінювати ефект енергозбереження завдяки використанню віконних контактів за допомогою коефіцієнта .

Коефіцієнт енергозбереження можна визначити згідно за рисунками С.1 та С.2. Він залежить від різниці температур між усередненою внутрішньою температурою (приміщення) та зовнішньою температурою (знадвору) та розраховується згідно з формулою.

where:

- is the heating energy demand with application of window contacts;

- is the heating energy demand without application of window contacts (EN ISO 13790);

- is the energy saving factor due to the use of window contacts.

The conventional case is the non-use of window contacts. Thus the heating energy demand without application of window contacts shall be calculated first as standardized in EN ISO 13790. After that it is possible to assess the energy saving effect due to the use of window contacts with the help of .

The energy saving factor can be read from Figure C.1 and Figure C.2. It depends on the temperature difference between the averaged interior (room) and the exterior (outdoor) temperatures as calculated with Equation.


Маса будівлі, а також коефіцієнт теплопередачі U також мають вплив на ефект енергозбереження, якого можна досягнути шляхом застосування віконних контактів. Внутрішнє навантаження не має значного впливу на значення коефіцієнта , але впливає на загальне енергоспоживання теплової енергії.

Можна інтерполювати дані діаграм на рисунках С.1 та С.2. Для будівель з великою масою лінійна інтерполяція залежно від середнього значення U для зовнішнього покриття будівлі допустима; для нових будівель з низьким значенням U також допускається лінійна інтерполяція залежно від маси будівлі.

Примітка. Графіки отримані порівнянням великої кількості результатів моделювання для обох випадків: системи з віконними контактами та без них.


The mass of the building as well as the heat transmittance U also have an impact on the energy saving effect that can be reached by the use of window contacts. The amount of internal loads does not have a significant effect on but on the total heat energy consumption.


It is possible to interpolate missing data from the graphs given in C.1 and C.2. For high mass buildings a linear interpolation in dependence on the average U-value of the envelope is feasible whereas for new buildings with a low U-value a linear interpolation in dependence on the building mass could be performed.

Note The graphs were derived from the comparison of a huge number of simulation results for both cases: systems with and without window contacts.



Коефіцієнт враховує:

  • зміну погодних умов під час опалювального періоду та відмінності різних кліматичних зон. Це є причиною впливу середньої зовнішньої температури на ;

  • тривалість відчинення вікна залежить від зовнішньої температури згідно з рисунком С.3 за результатами вимірювань, що проводились у житлових будинках [1]. Крім цього, відповідно до EN 15242 визначається


The factor takes into account:

  • weather conditions change during the heating period and differ about various climate zones. That is why is affected by the average
    exterior temperature;

  • the duration for opening a window is dependent on exterior temperature Figure C.3 as known from measurements carried out at residential buildings [1]. In addition EN 15242 defines a ratio of opening of a given window.

показник відчинення певного вікна. Потенційний вплив використання віконних контактів, які зупиняють опалення, що приводить до скорочення періодів відчинення вікон завдяки більш низьким температурам у приміщенні або запобіганню постійної інфільтрації через відчинені вікна, не розглядається, оскільки надійна та загальноприйнята інформація щодо поведінки користувача є відсутньою та не стандартизованою. Тому вважають, що щоденні періоди часу, коли вікна відчиняються, є однаковими, як при використанні віконних контактів, так і без них;

  • рівень проникнення повітря залежить від вільної площі поперечного перерізу відчиненого вікна. Щоденні параметри для рівня проникнення оточуючого повітря є різними для вікон з нижніми та боковими завісами;

  • рівень проникнення повітря залежить від різниці внутрішньої та зовнішньої температур;

  • слід застосовувати контролер температури для окремого приміщення. Були розглянуті РІ-контролер, а також радіаторні терморегулятори. Значення впливу типу контролера температури для окремого приміщення на коефіцієнт енергозбереження менше ніж 1%.

The potential side effects of the use of window contacts stopping the heating which would lead to shorter periods of opening due to lower room temperatures or the prevention of permanent infiltration through opened windows are not considered because reliable and generally accepted information about user behaviour are neither available nor standardised. That is why it is assumed that daily time periods when windows will be opened are identical for both cases with and without window contacts;


  • the air infiltration rate depends on the free cross-sectional area of an opened window. The daily profiles for ambient air infiltration rate distinguish between bottom hung and side hung windows;

  • the infiltration rate depends on the inside-outside temperature difference;


  • an individual room temperature controller is required. PI controller as well as thermostatic radiator valves was considered. The impact of the type of individual room temperature controller on the energy saving factor is less than 1 %.



С.2.3 Оптимізоване управління жалюзі та освітлення