Инновации в управлении инженерными системами

Управление микроклиматом

Комфортный микроклимат в помещении – это сбалансированное соотношение температуры и влажности воздуха. Сегодня широкодоступны технические средства, с помощью которых можно контролировать эти параметры. Например, для экономии тепловой энергии (а значит, и денег, расходуемых на оплату центрального отопления или топлива для индивидуального котла) разумно управлять температурой воздуха в каждом помещении отдельно. Для этой цели служат автоматические радиаторные терморегуляторы – устройства, которые регулируют теплоотдачу отопительных приборов для обеспечения максимального комфорта. «Терморегулятор устанавливается на трубу, подающую теплоноситель в радиатор. Вращая регулирующую рукоятку, можно установить комфортное значение температуры воздуха в помещении в пределах от +6°C до +26°C. При превышении этого значения на 1°C терморегулятор перекроет подачу горячей воды в радиатор, а при снижении температуры на 1°C ниже установленного значения — вновь откроет ее. Таким образом, каждый отопительный прибор может работать в индивидуальном режиме, в зависимости от выбранной настройки», — объясняет Антон Белов, заместитель директора теплового отдела компании «Данфосс».

Отдельные устройства позволяют программировать изменение температуры в помещении в различное время суток. Например, в настройках электронного радиаторного терморегулятора Living Eco можно указывать периоды времени, в течение которых необходимо поддерживать более высокую или низкую температуру. «Допустим, что для ночного сна вы предпочитаете температуру +16°C, а утром, перед пробуждением, ее нужно повысить, чтобы не ощущать дискомфорт. Вы задаете изменение температуры с +16°C до +20°C на 7 часов утра. Терморегулятор откроет подачу воды в радиатор заранее, чтобы указанное значение было достигнуто точно к обозначенному времени», — комментирует Антон Белов.

Нужно заметить, что даже такие устройства может позволить себе обычная семья: их стоимость составляет порядка 2500 руб. Сэкономить же они способны в среднем от 10 до 15% тепла.

Еще одна полезная технология, связанная с отоплением дома, – это тёплые полы. В России они сегодня не так распространены, как привычное радиаторное отопление, хотя имеют ряд преимуществ, в частности — создают более равномерное температурное поле. Теплый воздух всегда поднимается вверх, а холодный опускается вниз, подогрев пола создает естественную конвекцию по всей площади помещения, равномерно прогревая его и создавая более комфортные условия для проживания. При этом нет нужды разогревать пол сильно — достаточно сделать его чуть теплым. И в этом заключается еще одно преимущество подобного решения — безопасность, особенно для детей.

По принципу действия можно разделить водяные и электрические теплые полы. Выбор используемой технологии зависит от источника энергии в доме. Если речь идет о городской квартире, то водяной подогрев пола использовать неразумно, поскольку его арматура не рассчитана на применение в системах центрального теплоснабжения, где давление может быть слишком высоким, что часто ведет к авариям и затоплениям квартир. Да и нельзя по существующим нормам монтировать дополнительное сантехническое оборудование в жилых помещениях.

А вот на использование электрического теплого пола никаких ограничений нет. В ассортименте крупнейших производителей есть решения практически для любых помещений и типов напольных покрытий: кафеля, паркета и ламината, линолеума, дерева, ковролина. Обеспечить наибольший комфорт в квартире позволяет наличие большого числа настроек. Например, интеллектуальная система управления теплыми полами DEVI позволяет выбирать и комбинировать множество режимов обогрева, контролировать температуру как самого пола, так и воздуха в обогреваемом пространстве. Например, можно устанавливать ограничения по нагреву для полов с различными типами покрытий, оптимизировать режим обогрева, выбирая встроенные программы для различных типов помещений, программировать работу системы с помощью встроенного таймера и многое другое. При этом, как показывают расчеты, электропотребление теплого пола в двухкомнатной квартире будет примерно вчетверо меньше, чем всего одного масляного обогревателя, если держать его включенным постоянно. Конечно, ситуации бывают разные, и при необходимости можно комбинировать различные решения.

Электроснабжение

Согласно исследованиям ZVEI (Федерации немецкой отрасли электротехники и информационных технологий), интеллектуальное управление зданием помогает сократить затраты электроэнергии в среднем на 55%. Существуют специальные системы для автоматизации подачи электроэнергии, например, ABB i-bus® KNX. Эта система состоит из компонентов, которые отвечают за управление освещением, отоплением, вентиляцией, системами безопасности, энергопотреблением и т.д. «Так, контроллер уровня освещенности учитывает показания датчика присутствия и датчика, замеряющего уровень естественного света в помещении, — поясняет Динар Шарифуллин, инженер по группе изделий ABB i-bus KNX компании АББ. — В зависимости от этих данных автоматически включаются светильники и регулируется их яркость. Эта технология позволяет сберечь до 50% электроэнергии. На освещении помещения площадью 100 м2 потребитель экономит 5000 рублей в год, а инвестиции в энергоэффективное оборудование возвращаются всего за 2-3 года».

Впрочем, экономить электроэнергию сегодня можно и без сложных технических решений. Например, используя энергосберегающие лампы вместо привычных ламп накаливания. Существуют следующие виды энергосберегающих ламп, которые могут использоваться как альтернатива обычным лампам накаливания: компактные люминесцентные (КЛЛ), светодиодные и галогенные. В таблице ниже перечислены их основные параметры.

Видно, что по соотношению «срок эксплуатации/стоимость» из общего ряда выделяется КЛЛ — при мощности всего 11 Вт она обеспечивает ту же освещенность, что и 60-ваттная лампа накаливания. Стоит КЛЛ 150 руб., но служит при этом вдесятеро дольше. Собственно, уже только по этой причине их выгодно применять, а вся приносимая ими экономия электроэнергии — это чистая «прибыль». Светодиодные лампы, несмотря на очень большой срок службы и высокую энергоэффективность, с экономической точки зрения не столь выгодны из-за своей большой стоимости.

Безопасность

В процессе эксплуатации дома немаловажным является защита от протечек и затопления — ведь тогда можно отсутствовать, не беспокоясь о том, что из-за аварийной ситуации вы затопите соседей снизу. Например, система «Аквасторож» автоматически перекрывает воду, когда регистрирует протечку.

Принцип действия прост — радиодатчики располагаются в местах возможного попадания воды при протечке, например, под стиральной машиной, под мойкой и пр. Как только сенсор увлажняется, специальный привод перекрывает вентили на стояках. Стоимость системы зависит от комплектации — самое дешевое решение для квартиры с горячей и холодной водой — примерно 8000 рублей. При желании можно использовать также источник бесперебойного питания — на случай перебоев в электросети или аварийного выключения квартирного рубильника.

Другим важным элементом безопасности в многоквартирном доме является современный домофон. Сейчас на рынке присутствуют интересные технические решения с различным функционалом. Например, система ABB-Welcome 8 предназначена для жилых зданий среднего класса и отличается способностью работать в широком диапазоне температур (от -40°C до +70°C) — это актуально для большинства российских регионов. Станция вызова оснащена интеллектуальной видеокамерой (которая сохраняет в памяти портреты посетителей и распознает лица в темноте), автоответчиком и модулем интеграции с мобильными устройствами на базе iOS и Android . На сегодняшний день самая крупная домофонная система на базе линейки ABB-Welcome 8 создана в Китае и объединяет 2650 абонентов.

«Умные» технологии для бытовой техники

В настоящее время разрабатываются не только устройства, позволяющие улучшить качество жизни дома, но и специальные системы, интегрирующие все бытовые приборы в единую структуру с централизованным управлением. Подобные разработки ведут как крупные, так и небольшие компании.

Например, HOME SAPIENS — первая русскоязычная интеллектуальная система «умного» дома с голосовым управлением, разработанная компанией «Хоум Сапиенс». С её помощью можно превратить дом в интеллектуального помощника, который полностью возьмет на себя рутинные задачи управления приборами, включая бытовую технику, мультимедиа, охранные системы, включая пожарную сигнализацию и систему контроля протечек воды.

Другим примером является операционная система HomeOS , разрабатываемая корпорацией Microsoft и предназначенная для управления бытовыми устройствами, электроникой и оргтехникой. Естественно, что это непростое решение, требующее централизованного управления. На сегодняшний день HomeOS уже в течение 8 месяцев тестируется в 12 домах своих разработчиков.

Сегодня существует множество технических решений, способных сделать нашу жизнь не только комфортнее, но и экономичнее. Это и простые устройства для управления температурой в помещении, и сложные системы «умного» дома, и многое другое. Практика их использования говорит о том, что идти в ногу со временем не только модно, но и выгодно.