Témakör:
Jégben tárolt energia
Karl-Heinz Sanders – WAGO
Sokszor mondjuk forró nyári napokon, hogy „jó lenne ebből a melegből eltenni valamit télire” – és ez számos komoly energiatárolási ötlet alapja is egyben. A jég mint energiatároló elgondolása kevésbé kézenfekvő, mégis ennek gyakorlati megvalósításáról számol be a WAGO Kft. esettanulmánya.
Sokféle energiahatékonysági elgondolás létezik, amellyel ipari és kereskedelmi épületek energiaellátását lehet gazdaságosabb és/vagy „zöldebb” alapra helyezni. Kétségkívül különlegességnek számít ezek között a korszerű automatizálási, energia- és épületgépészeti technológiáknak a leitec® Gebäudetechnik GmbH új irodaépületénél használt kombinációja. Ez nem csupán esztétikus, hanem különlegesen hatékony is, és a leginkább szokatlan megoldásnak az tűnik, hogy működése egy 400 m3-es jégtárolón alapul.
A Göttingen és Erfurt között fekvő Heiligenstadtban található épület egyidejűleg nyújt rendkívül vonzó vizuális élményt és szolgál az energia-, illetve erőforráshatékony technológia alkalmazásának példaképeként. Három alkotóelemet kapcsol össze: egy szokatlan energiakoncepciót (jégtárolóval, napelemes berendezéssel és hőszivattyúval), egy hatékony fűtési és szellőzési koncepciót, valamint az innovatív és több szakterületet magában foglaló, példásan megoldott vezérlést. – „Épületünket a korszerű energia- és épületgépészeti technológia központjaként építettük fel 2011-ben, és azóta referenciaprojektként szolgál számunkra. Ha ezt az épületet bemutatjuk vevőinknek, akkor legtöbbször egyedi igényeket kielégítő megrendelésekre is számíthatunk”– tájékoztat bennünket Berd Apitz, a leitec® Gebäudetechnik GmbH vezérigazgatója.
Innovatív technológia
Az épület hő- és elektromosenergia-ellátása teljes egészében fosszilis tüzelőanyag használata nélkül történik. Az 1200 négyzetméteres tetőfelületen elhelyezett, 900-nál is több napelemtábla évente körülbelül 100 000 kWh elektromos energiát termel, amely nem csupán az önellátásra elegendő, hanem tárolható többlet is keletkezik.
A tetőfelület ezenkívül helyet ad az épület számára szükséges hőenergia kinyeréséhez szükséges berendezésnek is. A napelemek közé napkollektorokat telepítettek, amelyek a hőenergiát szolgáltatják. Ezt az energiát – első hallásra szokatlanul – egy 400 m3-es jégtárolóba vezetik. Napenergia nélkül 60 napra elegendő energia tárolására alkalmas ez a robusztus és viszonylag kedvező áron létesíthető és fenntartható tárolókapacitás.
A jégtároló működése azon alapul, hogy a nulla fokos hideg víz szilárd fázisba történő halmazállapot-átmenete annyi energiát használ fel, amennyi a 80 fokos víz nulla fokra hűtéséhez szükséges. Télen a tárolt hőenergia elegendő az egész épület fűtéséhez, míg nyáron fordítva, a hűtéséhez.
A buszmodulok terepi huzalozásánál a végleges terepibuszt nem kell figyelembe venni. A digitális és analóg ki/bemenetek tetszőlegesen kombinálhatók a WAGO-I/O-SYSTEM 750 építőelemek modularitása révén
Hatékony fűtési és szellőzési megoldás
Az épület padlófűtéssel van ellátva. A leitec® tervezői ezt is újszerűen oldották meg az irodahelyiségek esetében. „Sok energia takarítható meg a helyiségek világításának, fűtésének és szellőzésének egyedi vezérlésével, és egyidejűleg nagyobb lesz a munkatársak kényelme is”– magyarázza Bernd Apitz. Ezért olyan újszerű, alacsony hőmérsékletű fűtőtesteket szereltek az irodahelyiségekbe, amelyek kétszer-háromszor több hőt adnak le, és ötször hatékonyabbak, mint a hasonló kivitelű hagyományos fűtőtestek. A helyiségek beállított kényelmi hőmérsékletre melegítése a CO2- és a jelenlét-érzékelők segítségével nagyon gyorsan megtörténik. Egy szellőzőberendezés támogatja a helyiségklíma hatékony vezérlését, és nyáron gondoskodik a helyiségek hűtéséről. Ezáltal – Bernd Apitz becslése szerint – a hőenergia-megtakarítás eléri a 40…50 százalékot.
Több szakterületet átfogó épületautomatizálás
A világítási, szellőző, elektromos és biztonsági berendezéseket teljes egészében a WAGO-I/O-SYSTEM 750 építőelemek vezérlik. A WAGO-I/O-SYSTEM építőelemek globális összekötőkapocsként szolgálnak a különböző szakterületek berendezései (például a BACnet, LON® és KNX) között, és egyetlen integrált rendszerként gondoskodnak a fűtésről és a szellőzésről, az igényeknek megfelelő világításvezérlésről, az időjárásfüggő zsaluvezérlésről vagy a fűtőberendezés és a biztonsági rendszer közötti kapcsolat megteremtéséről.
Az épületszabályozás számos automatizált funkciója gondoskodik a leitec-épület üzemeltetésének magas energiahatékonyságáról. Fontos elem az automatizált helyiség-ellenőrzés. Ha a munkatárs egy kicsit kinyit egy ablakot, akkor automatikusan kikapcsol a fűtőtest, és egy motoros szabályozószelep segítségével megtörténik a szellőzés szabályozása. A teljes folyosóvilágítást mozgásérzékelők vezérlik.
„Sok energia takarítható meg a helyiségek világításának, fűtésének és szellőzésének egyedi vezérlésével, és egyidejűleg nagyobb lesz a munkatársak kényelme is”– magyarázza Bernd Apitz a leitec® Gebäudetechnik vezérigazgatója
A végleges terepibuszt nem kell figyelembe venni a buszmodulok terepi huzalozásánál. A digitális és analóg be- és kimenetek a WAGO-I/O-SYSTEM 750 építőelemek modularitása révén tetszőlegesen kombinálhatók. Az automatizálási adatok továbbítására Ethernet-hálózat épült. A KNX/EIB-rendszer Ethernet-hálózathoz kapcsolása KNX IP-vezérlő segítségével történik. Ezáltal lehet kedvező áron összekapcsolni a hagyományos érzékelőket és a beavatkozó elemeket, valamint az összetett csatlakozást igénylő világításvezérlési DALI (Digital Addressable Lighting Interface) és a zsaluvezérlési SMI (Standard Motor Interface) interfészeket.
Az egyes lámpacsoportok vezérlése, a konfigurációs adatok beállítása és tárolása a DALI-modulok segítségével, központilag történik. Ezenkívül például a világosságméréshez vagy a jelenlét detektálásához az érzékelők egy DALI-hálózatba integrálhatók. Folyamatosan történik – háromfázisú teljesítménymérő modulokkal – az energiafelügyelet és az energiaszabályozás számára az áramellátó hálózat elektromos adatainak gyűjtése, az aktuális fogyasztástól kezdve a hőszivattyúk adataiig.
Rugalmasság az egyéni megoldások érdekében
A leitec® vezérigazgatója szerint az ilyen típusú épületautomatizálás a szokatlan és az innovatív megoldások nagymértékben rugalmas alkalmazásával tűnik ki. Különösen fontos szempont az IEC 61131-3/CODESYS Automation Alliance szabvány szerinti szabad programozhatóság. Bernd Apitz kiemeli a WAGO nyitott ki/bementi rendszerével szerzett jó tapasztalatokat. Nagyon megkönnyíti az egyes szakterületek berendezéseinek integrálását a nagy interfészválaszték és a függetlenség konkrét terepbusztípustól. Különösen meggyőző a technológia modularitása. Mivel az elektronika egy modulban van integrálva, ezért az egész működtető elem helyett egyszerűbb egy modult kicserélni. Végül pedig néhány ipari automatizálási modul rendelkezésre állása miatt az ár/teljesítmény arány is nagyon kedvező. A leitec® vezérigazgatója felhívja a figyelmet a WAGO kapcsolattartójának azonnali rendelkezésre állására is.
Vonzó vizuális élményt nyújt és az energia-, illetve az erőforrás hatékony technológia használatának példáját adja a leitec® épülete. A tetőn elhelyezett napelemek áramot termelnek, míg a napkollektorok hőenergiáját a jégtárolóban tárolják
Egyetlen közös kommunikációs hálózat szolgálja ki az összeköttetést az egész leitec-épületben. A WAGO-I/O-SYTEM építőelemek globális összekötőkapocsként szolgálnak a különböző szakterületek berendezései és a buszprotokolljai között
A leitec® az automatizálási, az energia- és épületgépészeti technológia területén szerzett jó tapasztalatai alapján az elgondolás jövőbeli alkalmazását is tervezi, például az elektromos autózás és a szélenergia területén. Bernd Apitz lehetőséget lát a pozíciószerzésre cége számára a magánlakóhelyek intelligens vezérlésének növekvő piacán is.
WAGO Hungária Kft.
2040 Budaörs, Ipari Park, Gyár u. 2.
Tel.: +36 23 502 170, fax: +36 23 502 166
E-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.wago.com
