Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Развитый интеллект для зданий

25 февраля 2018 г.

Siemens City в Вене: открывшееся в 2010 году здание построено в соответствии с принципами устойчивого строительства и использованием самых современных и высокоэффективных строительных технологий.

Система электроснабжения города крайне нестабильна – скачки может вызвать даже изменение погоды. В будущем энергосистемы и даже отдельные здания научатся предвидеть и сглаживать подобные перебои.

В городе будущего каждое здание будет иметь собственный «мозговой центр». Этот центр будет координировать работу всех систем, дипломатично соблюдая при этом баланс интересов: экономить электроэнергию, поддерживать комфортные условия жизни и работы людей, выполнять требования сетевого оператора по обеспечению стабильности сети.

Siemens уже разработал такой «мозговой центр», «центральную нервную систему» для зданий. Это Desigo CC – первая станция управления, позволяющая объединить все системы  здания на базе единой интуитивной платформы. «Противопожарная защита, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, освещение и видеонаблюдение – сегодня управление каждой из этих систем осуществляется автономно, –  поясняет Наоуфель Аячи из подразделения Siemens Building Technologies.Desigo CC позволяет осуществлять управление всеми системами от одной станции, которая отображает статус каждой системы в режиме реального времени. Удобно, что персонал достаточно обучить работе только с одной системой. Станцию Desigo CC уже используют во многих офисных комплексах, школах, больницах, торговых центрах, а также в некоторых аэропортах».

Сегодняшний успех технологии Desigo – это только начало. Она является ключевым элементом многих новых разработок Siemens, благодаря которым здания и даже целые кварталы в будущем значительно «поумнеют».

Городская библиотека Штуттгарта: Siemens поставил комплексные, эффективные и надежные решения для систем противопожарной защиты, безопасности, распределения электроэнергии и освещения.

Электромобили и управление зданиями

Рассмотрим оригинальные решения в сфере энергопотребления зданий на примере электромобиля. Растущее количество электромобилей как потребителей энергии создает дополнительную нагрузку на энергосети, особенно в городах. В рамках исследовательского проекта ЕС Artemis – Internet of Energy специалисты Siemens показали, как на базе платформы Desigo парк электромобилей можно интегрировать в систему управления зданием. «Мы рассматривали электромобили не только как потребителей энергии, но и как устройства для её временного хранения, – объясняет Рандольф Мок из подразделения корпоративных технологий Siemens. – Став частью системы управления зданием, они могут функционировать как батареи. Утром электрокары подъезжают к офисному зданию, подключаются к зарядным станциям, чтобы зарядиться к вечеру, когда сотрудники едут домой. На протяжении же дня электромобили выполняют функцию буферных накопителей, которые в условиях, например, сильной облачности могут подавать электроэнергию в систему, компенсируя тем самым низкую производительную мощность фотоэлектрических установок на крыше».

Такое решение стало возможным благодаря так называемому Интернету энергии, в котором транспортные средства могут коммуницировать с зарядными станциями. Система управления запрашивает у станций потребность электромобилей в подзарядке и, сопоставив эту цифру с  данными, полученными от систем отопления, климат-контроля и других потребителей энергии, составляет прогноз потребления на следующий день. «Эта информация поступает сетевому оператору, который предлагает фиксированную цену за гарантированный объем приобретаемой электроэнергии. Если на следующий день здание не впишется в согласованный диапазон потребления, то есть, использует слишком много или слишком мало электроэнергии, придется заплатить штраф. Чтобы этого избежать, Desigo использует электромобили на зарядных станциях в качестве устройств подачи или приема электроэнергии и таким образом обеспечивает стабильность энергопотребления всего здания», – поясняет Мок.

Siemens City в Вене: открывшееся в 2010 году здание построено в соответствии с принципами устойчивого строительства и использованием самых современных и высокоэффективных строительных технологий.

Универсальные решения для смарт-зданий

Система Desigo – не единственное решение для смарт-зданий, над которым работает Siemens. Разработки наших специалистов позволят не только интегрировать электромобили в систему энергоснабжения, но и стабилизировать сети, а также снизить энергопотребление. В этом можно убедиться на примере проекта, который реализуется на другой стороне земного шара. «В США есть довольно много так называемых пиковых электростанций (Peaker Power Plants), которые генерируют энергию всего несколько часов в году – при пиковых нагрузках, когда необходимо предотвратить перегрузку сети, – рассказывает Томас Грюневальд из подразделения корпоративных технологий Siemens в Принстоне.Эксплуатация этих пиковых электростанций обходится очень дорого, необходимы более экономичные решения. Несколько лет назад в Калифорнийском университете в Беркли мы разработали первую альтернативную концепцию». Команда Грюневальда установила в одном из зданий интеллектуальный энергетический блок (Smart Energy Box). Эта система позволяет целенаправленно снижать потребление энергии в фазе пиковой нагрузки и, следовательно, разгружать сеть и экономить средства. «Smart Energy Box может отключать отдельные системы, например, систему освещения или кондиционирования воздуха, – объясняет Грюневальд.Для того чтобы обеспечить экономию энергии и денег без ущерба для комфорта и производительности сотрудников, устройство учитывает ожидаемую цену на электроэнергию, прогноз погоды и рекомендации по обеспечению благоприятного климату в помещении. Потребление энергии можно существенно снизить и в непиковые периоды, в случае Беркли – до 30%».

«В проекте, реализованном в Колорадо-Спрингс, специалисты Siemens пошли еще на шаг вперед. Целый комплекс зданий военно-воздушной академии США был объединен в микросеть, в которой, как и в Беркли, энергопотреблением управляет один «дирижер», учитывая прогноз погоды и ориентируясь на оптимальную цену. В данном случае потенциал экономии может быть распределен между несколькими зданиями академии. Такие микрогриды, управляющие энергопотреблением нескольких объектов, – следующий по размеру элемент сети после «мозговых центров» отдельных здания. В будущем целые городские районы смогут функционировать в рамках такой интеллектуальной сети и коммуницировать друг с другом», – считает Грюневальд.


Уже сегодня в проектах Siemens прослеживаются основные достижения в области «смарт-зданий». В будущем интеллектуальные здания смогут управлять своим энергопотреблением более гибко и объединяться с другими зданиями в микрогриды. Это позволит стабилизировать всю сеть, компенсировать колебания и снизить общее потребление энергии.

«Умные здания будущего будут использовать большое число промежуточных накопителей, таких как вышеупомянутые электромобили. Это могут быть и термические накопители, такие как резервуары для воды, а также механические накопители, такие как маховые колеса. Desigo дает первое представление о том, как в будущем можно будет организовать интеллектуальное энергопотребление и управлять им“, – объясняет Рандольф Мок.

«В сфере интеллектуального управления зданием будет возрастать роль цифровых технологий. В будущем вместо локальной инфраструктуры будут использоваться облачные решения. Расходы значительно сократятся, отпадет потребность в техническом обслуживании систем и постоянном персонале для поддержания их в рабочем состоянии, в зависимости от потребностей такие системы можно будет «бронировать» на длительный или ограниченный промежуток времени, – добавляет Наоуфел Аячи. – Все необходимые настройки клиенты смогут самостоятельно выполнять со своих смартфонов».

Это мнение разделяет и Томас Грюнвальд: «В будущем пользователь сможет общаться со зданием при помощи смартфона и, например, задавать свои собственные параметры комфорта. В свою очередь система управления зданием, учитывая график работы, сможет соответствующим образом подготовить рабочее место перед приходом сотрудника, а во время его отсутствия сэкономить электроэнергию». Вывод: в будущем «мозговой центр» здания сможет учитывать потребности и желания своих жителей.