Системы управления

Системы управления, как нервная система здания, получают сигналы от сенсоров, расположенных по всему зданию, и реагируют на них, как и живой организм реагирует, когда его нервная система сообщает об избыточном холоде или тепле.

Но работают ли системы управления настолько хорошо, насколько это должно быть? Стоит ли требовать лучших показателей от систем управления зданием?

В теории системы управления зданием облегчили жизнь инженерам-строителям и работникам службы обслуживания и эксплуатации зданий. Они позволяют следить и управлять системами отопления, вентиляции и кондиционирования здания, а также и освещением, системами безопасности и лифтами.

Сегодня технологии управления становятся все более совершенными, а доступ в большинство самых современных систем можно получить удаленно через Web-браузер.

Они имеют множество преимуществ, но среди специалистов этой отрасли существует распространенное мнение, что эти системы слишком часто работают не так, как должны. Многие системы работают неэффективно и не дают тех показателей, которые в них изначально закладывались. Почему же?

Поставщики систем управления очень хорошо представляют себе, как работает их система управления, а инженеры так же четко представляют себе картину того, как работает их система, но заставить обе команды работать вместе – это некое искусство, которым необходимо овладеть.

Существует ряд факторов, которые влияют на работу системы управления, включая запуск системы, размещение температурных датчиков, разница в восприятии комфорта разными обитателями здания, работу операторов системы с различным уровнем квалификации, а также излишнюю сложность некоторых систем.

Один или несколько этих факторов может нарушить баланс системы управления, но основной причиной неправильной работы систем зачастую бывает неправильная пуско-наладка самой системы. Большинство зданий не достаточно подготовлено к запуску системы управления.

В некоторых престижных зданиях все проводится надлежащим образом… но зачастую и здесь на некоторые вещи закрывают глаза, поскольку обычно сроки сдачи здания запаздывают, а жители хотят поскорее занять свои помещения. Обнаруженные в дальнейшем проблемы намного сложнее решить, когда в здании уже находятся жители, нежели когда строительство еще не завершено. Дату ввода в эксплуатацию приходится переносить в процессе окончания строительства.

Ввод в эксплуатацию важен…

В процессе строительства установщики системы управления чуть ли не самые последние специалисты в очереди на строительной площадке. Количество времени, которое они могут потратить на надлежащую наладку и калибровку системы, весьма ограничено, поскольку владельцы хотят как можно скорее стать обитателями здания.

В этом отношении очень важны нововведения системы оценки Green Star, которые поощряют здания, где проводится независимый ввод в эксплуатацию, и призывают владельцев зданий проводить оценку текущей эффективности работы здания после того, как оно было заселено.

В жизненном цикле здания есть несколько этапов, когда необходимо проводить пуско-наладочные работы.

Этап составления концепции и проектирования системы является первым этапом, когда необходимо проводить пуско-наладку, затем ее уже следует провести при установке системы, чтобы убедиться, что она работает в соответствии с установленными критериями и удовлетворяет изначальным требованиям.

После вода в эксплуатацию систем HVAC они должны быть точно настроены, чтобы отражать условия внутри здания, когда оно уже заселено.

После запуска системы могут произойти некоторые изменения окружающей среды здания, о которых не знают работники, выполняющие запуск системы. Здесь уже эстафету принимает точная настройка системы, соответствующая конкретному окружению.

Компания по производству систем управления Siemens предоставляет услугу бесплатного запуска каждой проданной системы управления. У них есть человек, который настраивает систему, запускает ее, проводит ее точную настройку, потому как минимум с точки зрения калибровки системы она работает согласно своему потенциалу.

…но это еще не все

В то время как полный цикл пуско-наладочных работ должен обеспечить работу системы согласно проекту после ее установки, изменения в окружении здания со временем также могут нарушить равновесие системы управления.

От увеличения числа обитателей здания до изменения планировки офиса - все может изменить требования здания относительно систем HVAC, но очень часто системы управления остаются забытыми.

Зачастую система кондиционирования спроектирована таким образом, что она не рассчитана на значительные перемены, а это вовсе не учитывается, когда эти изменения происходят.

Сразу после монтажа система может работать точно согласно проекту, но со временем ее производительность обязательно снизится, если не будут проводиться дополнительные настройки и своевременный сервис.

Бывали случаи, когда после установки системы функциональность здания “перерастала” систему управления. Возможно, в свое время система управления была на должном уровне и работала, идеально соответствуя начальным требованиям здания, но впоследствии конечный пользователь изменил свои потребности, а система управления не была перенастроена.

Чтобы решить эту проблему, нужно всего лишь наладить канал связи между заинтересованными сторонами.

Процесс обновления здания потребует найма дизайнера или архитектора, и нужно всего лишь наладить контакт с ним с одной стороны, и понимать потребности конечного пользователя с другой… проведение точной настройки системы даст необходимый результат, который нужен владельцам и обитателям здания.

Стабильность работы систем HVAC может привести к снижению энергоэффективности, поскольку они продолжают работать на одном и том же уровне, не смотря на изменения внутреннего окружения здания.

Продолжительная высокая эффективность достигается благодаря отличному проектированию, производству, монтажу, эксплуатации и обслуживанию. Даже притом, что система может продолжительное время делать свое дело, даже работая в плохих условиях, ее эффективность быстро снижается, когда некоторые вопросы работы или эксплуатации системы упускаются из виду.

В некоторой степени стабильность систем – это одна из причин, по которой системы HVAC могут быть очень неэффективными в отношении использования энергии – они будут продолжать обеспечивать приемлемые условия на протяжении тысячи часов, работая без надлежащего баланса в режиме, далеком от оптимального. При этом ее составляющие просто потребляют больше энергии, чтобы преодолеть следствия неправильной настройки системы.

Влияние постояльцев и температур

Изменения общих условий внутри здания влияют на системы управления, но небольшие изменения тоже производят свой эффект.

Температурные датчики, расположенные в здании, сообщают в центральный пункт управления неточные данные из-за вмешательства людей.

Датчики могут измерять не то, что надо. Люди ставят перед ними картотечные шкафы, ставят компьютеры под ними, размещают их возле окон, напротив стен, которые обладают огромным количеством тепловой инерции.

С этой проблемой можно справиться путем считывания температурных данных с возвратного воздуха, поскольку он обеспечивает более точные показания реальной температуры в помещении.

Сторонники более высокой энергоэффективности в зданиях говорят, что, если системы управления должны помогать, нужно немного изменить привычный образ мышления, чтобы рассматривать цель системы управления как нечто большее, чем простое обеспечение оптимального уровня комфорта для обитателей здания.

Первичная функция систем управления – обеспечивать комфортные условия и безопасность здания для его обитателей. Редко когда поставщика систем управления просят настроить систему на наиболее эффективную работу здания.

Главное, что необходимо сделать, - это отключить то, что на данный момент не должно работать. Очень часто система кондиционирования воздуха начинает работать слишком рано с утра и работает допоздна. Временные рамки были расширены согласно потребностям конкретного постояльца, который теперь уже съехал, но система кондиционирования осталась запрограммированной на работу в те же часы. Необходимо улучшить гибкость работы системы, поскольку при отсутствии людей в определенной зоне или на этаже здания кондиционировать эту зону нет необходимости.

Совершенствование системы управления тоже помогает

Люди уже привыкли к очень стабильным условиям в здании не зависимо от климатических условий снаружи. Более точное управление системами здания и более рациональное проектирование, эксплуатация, управление и обслуживание дают возможность достичь нужных условий внутри здания, которые в некоторой степени соответствовали бы условиям снаружи, но в то же время обеспечивали бы достаточный уровень комфорта.

Многие специалисты считают, что система управления должна быть спроектирована с возможностью учета данных по потреблению энергии, чтобы владельцы и постояльцы здания могли вести учет эффективности работы здания.

Есть множество зданий, где счетчики потребления электроэнергии подключены к системе управления зданием, но ни в одном из них эти счетчики не калибровались и их показания не сверялись с электросчётчиками коммерческого учёта.

Влияние денег

По словам производителей и монтажников, современные хорошо работающие системы управления были бы более распространенными, если бы больше владельцев зданий хотели платить за них.

Коммерческая конкуренция может привести к ситуации, когда в зданиях будут устанавливаться более простые системы управления, а не новые и замысловатые системы, которые будут стоить владельцу здания больших денег.

Иногда люди таки решаются на более простую систему, чем очень “умную”, которая предоставляет целый ряд решений для конечного пользователя или заинтересованной стороны.

Желание сэкономить деньги приводит к тому, что об улучшении системы, которое будет способствовать энергоэффективности, часто забывают.

Компании-поставщики систем управления могут внести в них изменения для улучшения энергоэффективности и т.п., но все это стоит денег.

С другой стороны очень сложные системы управления могут стать потенциальной причиной проблем, а не их решением.

Зачастую систему управления делают слишком сложной, пытаясь компенсировать недостатки проектирования, преодолевая их при помощи системы управления.

Сложные системы также могут стать проблемой, поскольку многие из тех, кто ими управляет, делает это без полного знания их функций.

Некомпетентная сервисная служба – в мире таковых достаточное количество – будет улаживать проблемы, не видя полной картины происходящего.

Современные системы могут выполнять множество функций, но не все операторы знают, как использовать систему максимально эффективно.

Это относительно дорогие технологические решения, которые своей замысловатостью отпугивают многих работников службы эксплуатации зданий. Уровень обучения, который получили такие работники, и который позволяет им понимать систему управления здания и многие из функций этой системы, можно значительно повысить.

Операторы систем очень редко имеют подробное описание или хотя бы техническое понимание системы HVAC в их здании. Даже там, где системы управления предоставляют данные рабочих параметров системы, операторы этих систем часто не достаточно квалифицированы, чтобы уметь эти данные толковать или понимать следствия теплопроизводительности здания и влияние климатических условий на возможности системы HVAC и ее энергоэффективность.

Полезные данные наблюдения за ежедневной работой систем, которые значительно могут помочь обслуживанию системы и стратегиям управления, теряются, поскольку операторы систем не всегда понимают то, что они видят, а также не имеют процедур записи и анализа тех явлений, которые они наблюдают.

Необходимо повышать уровень обучения и аккредитации для работников данной отрасли, чтобы повысить профессиональный уровень операторов систем управления.

Заинтересованных сторон, работающих с системами управления зданий, много – владельцы зданий, обитатели домов, работники служб эксплуатации зданий, проектировщики, производители, монтажники и сервисные специалисты.

Поскольку число различных законодательных документов, направленных на улучшение энергоэффективности в зданиях, увеличивается, а сами системы управления становятся все более замысловатыми, этим заинтересованным сторонам следует постоянно держать открытыми каналы связи между собой, чтобы извлечь максимальную выгоду из систем управления.