GT

Kap.1

Kap.1


Tobias Card
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Tunneltechnik und Gebäudesystemtechnik auf Universitätsniveau. Sie decken Themen wie Lüftungstechnik, Sicherheitstechnik, Bussysteme, Netzwerktopologien und Energieeffizienz ab. Besonders nützlich für Studierende und Fachleute, die sich mit der Planung, Implementierung und Wartung von Tunnelsystemen und Gebäudemanagementsystemen befassen, da sie detaillierte Informationen zu Technologien, Standards und Anwendungen liefern.
Cartes-fiches
44
Utilisateurs
2
Langue
Allemand
Catégorie
Electrotechnique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
12.06.2013 / 29.01.2014

Lernkarten

Normen und Richtlinien

  • VDI 3814 (Richtlinie)
  • EN ISO 16484 (Norm)

Gewerke der Gebäudetechnik

Typisch über Gebäudeautomation abgedeckt

  • Heitzung
  • Kälteanalgen
  • Lüftungsanlagen
  • Beleuchtung
  • Sanitär
  • Brandmeldeanlagen
  • Beschattung/Jalousie
  • Elektr. Energieversorgung

Gewerke der Gebäudetechnik

zunehmend in die Überwachung oder Automation eingebunden.

  • Telekommunikationsanlage
  • Elektroakustische Anlage (ELA)
  • Aufzugsanlagen
  • Zutritts Kontrolle
  • Rechnernetze
  • Einbruchmelde anlagen
  • Zentrale Zeitversorgung
  • Videoüberwachung
  • wartungs und Instandhaltungsmanagement
  • Umzugsmanagement
  • Abrechungssysteme (z.B Anbindung an SAP)

Drei Grundfunktionen wie die physikalische Anbindung von Sensoren und Aktoren an die DDC erfolgt

Melden / Messen / Zählen / Schalten / Stellen

Melden

  • Binäreingang BE
  • Dig. Ein DI
  • Schließ Kontakt
  • Öffner Kontakt

Messen

zur Erfassung analoger Signale

  • Analog. Eingang
  • passive Sign. über Widerstandsmessung z.B. PT-1000
  • aktive Signale 0/4...20 mA eher selten in der GA
  • 0-10 V üblich

Zählen

zur Erfassung der Impulse von Verbrauchszähler

spezieller Binäreingang, z.B. elektr. Energie, Wasserzähler, Wärmemengenzähler

11 Impulse je kwh, aber zur besseren Ausfallsicherheit, elektr. Zähler mit Busanschluss.

Schalten

zur Ansteuerung von Pumpen, Motoren

Binärausgang BA

Dig. Ausgang DA

Impulsbefehl, Dauerbefehl,

Stellen

zur Ausgabe stetiger Signale, z.B. für Heitzventile

Analogausgang AA

0...20 mA selten

0-10 V üblich

Binärausgang BA zur Ausgabe nicht stetiger Signale für z.B einen mehrstufigen Ventilator

Lieferung und Leisungen in der GA

schlüselfertige Erstellung der GA umfasst typischer Weise folgende Lieferungen und Lesitungen

  • -Sensoren/Aktoren
  • -Elektroinstallation
  • -Schaltschränke
  • -DDC -Bausteine
  • -DDC-Programm
  • -Bus -bzw. Netzwerkverkabelung
  • -Leitrechner incl. Drucker
  • -Leitrechner Software „Lizenz
  • -Leitrechner-Betriebssystem
  • -Leitstand-Mobiler (nach Bedarf)
  • -Ausführungsarbeiten
  • -Anschlussarbeiten
  • -DDC-Programmierung
  • -Inbetriebnahme
  • -Bauleitung
  • -Projektleitung
  • -Leitrechner Programmierung
  • -Gewährleistung
  • -Dokumentation
  • -Einweisung
  • -Schulung
  • -Abnahme

Energiemanagement

Amortationszeiten: Gebäudekosten 100 Mio €

Wie viel kostet GA bei errichtung?

Für die GA ca. 1-1.5% der GEK = 1,25 Mio €

Gesamtbetreibskosten ca. 8-12 % = bei 100 Mio € für das Gebäude, ca. 10 Mio €

Einsparung an technischen Betreibskosten durch die GA

ca. 5 - 15 % pro Jahr

etwa 4 Jahre Amortationszeit.

Maßnahmen zur Energiesparung

Bauliche Maßnahmen

  • Dämmung verbessern

    (Transmissionsverluste reduzieren)

  • Ausrichtung der Fensterflächen nach Süden aber Beschattung für Sommerbetrieb vorsehen!

  • Fensterflächen auf das Minimum reduzieren

  • Außenfarbe anpassen (Winter SW, Sommer WS)

  • Reduzierung der Deckenhöhen

  • Lichtlenkung durch Lichtschächte

  • Gebäudefläche möglichst klein, zB Würfelförmig

  • Blower-Door-Test

  •  

Maßnahmen zur Energiesparung

Technische Maßnahmen

  • alternative Heitz Systeme  (Mini-Blockheitz Kraftwerk,Erdwärme)
  • thermische Solaranlagen zur Bracuhwassererwärmung oder Heitzungsunterstützung
  • GA - Vorrangung zur Energieeinsparung bei vorhandenem Gebäude

Energiesignaturen von Gebäuden

Wofür?

Energiesignaturen dienen dem Energetischen vgl. gleichartiger Gebunde.

Energiesignaturen von Gebäuden

Was kann man alles daraus schließen?

Energiesignaturen erlauben einen energetischen Vergleich bezogen auf  z.B Fläche (m²), Mitarbeiter, Bettenzahl usw.

Energiemanagementfkt. in der GA

Zeitabhängiges Schalten - Leitrechner

Ereignisabhängiges Schalten:

-Präsenzabhängig Freigabe der Lichtsteuerung  (typ. incl. Helligkeitsüberwachung)  -> DDL

-Präsenzabhängig Vorgabe der Raumtempe-Sollwerte

-Fensterkontakt schaltet HKL-Anlage aus ->DDC

-Kopplung mit zutritt/Kontrollsystem oder Zeiterfassung zur Vorgabe  der Raumkondition.  -> Leithrechner wegen den Systemkopplung

-Kopplung mit Hotelbuchungssystem

Zyklisches Schalten

-> DDC

Nachteil: Schlechte Regelgüte

meist erhöhte Wartungsaufwendung für die geschalteten Aggregate (z.B Kältekompressor)

Nullenergieband Steuerung

Schlechte Regelgüte, aber tolerierbar in Gemeinschaftsräumen -> DDC

Enthalpie Programm

auch h,x Programm oder h,x Steuerung

Enthalpie: beschreibt den Energiegehalt eines Stoffes, bei dem Enthalpie Programm  wird die Enthalpie der feuchten Luft ausgenutzt. ->DDL

nur in Zusammenhang mit Klimaanlagen (Voll-Klimaanlagen)

-Ermittlung der Energieoptimaten Stellung der Außenluftklappe (yAus) unter  Ausnutzung den Enthalpie der Außen-und Abluft  sowie der  Berücksichtigung der Anforderungen des Hauptreglers für das Heizen (yHz) Kühlen Entfeuchten  und Befeuchten

Nachtkühlbetrieb

  • -nur im Sommer
  • -Betrieb bei 100 % Aul-Anteil
  • -auf niedrigster Ventilatorstufe
  • -Einschalten, wenn Vaußen < VRaum
  • -Ausschalten, wenn Vaußen wieder steigt
  • (event. zzgl. 30 min) oder wenn VRaum<= VRaum,min

Lastspitzenbegrenzung

auch Emax Programm

Verträge mit EVU beeinhalten bei größeren Betrieben folgende Komponenten:

Energiepreis: für genutzte elektr. Energie (zB 0,20€ / kwh)

Leistungspreis: Für die bereitgestellte elektr. Leistung zB ca. 200 € / KW pro Jahr

Lichtsteuerungs Funktionen

-konstantlichtregelung in Kombination mit Helligkeitssensor und Dimmaktor

-Zeitabhängiges Ausschalten der Beleuchtung

-Präsentzabhängige Freigabe bzw. Abschalten

-Diffuslichtsteverung durch Lamellenverstellung in Kombination mit einem Astroprogramm

 

-Putzrichtantennen vgl. Treppenhauslichtautomatik

Kap. 3

Strukturen von GA- Systemen

Softwareanforderungen

Erfüllung aller Funktionen gemäß VDI 38141

und EN ISO 16484

Kap. 3

Strukturen von GA- Systemen

Betriebssystemanforderungen

-Multitasking Fähigkeit (mehrere Programme wie z.B. Energiemanagement  Programme müssen gleichzeitig lauffähig sein)

-Multi Userfähigkeit/unterschiedliche Bediener mit unterschied.  Berechtigungen und Zugriffsebenen.

-Echtzeitfahren ( eine dem Prozess angemessene Bearbeitungszeit)

auf dem Leitrechner also im Sekundenbereich

Kap. 3

Strukturen von GA- Systemen

Betriebssysteme in der GA

-Windows (bekannte Oberfläche für alle Anwender)

 

-UNIX (Anwendung bei GA für Rechenzentren o.ä.)

 

 

-Linux

Schnittstellen bei GA-Systemen

Physikalische Schnittstellen

Ethernet / WLAN

USB / Centronix (Drucker)

Richtfunk (40 - 80 km)

LWL (20 - 40 km)

Sat-Funk

Modem

Stromschleife ( 10 km)

RS 485 ( 1,2 km)

 

Kap 4 Bussysteme in der GA

Netzwerktopologien

Vor / Nachteile  Anwendung

Sternstruktur:

Vorteil: sehr hohe Ausfallsicherheit

Nachteil: hoher Verkabelungsaufwand

hohe Anforderungen an die Zentrale bzw. deren kommunikations Interface

Anwendung: Anbindung UST / IST an den Leitrechenr bei weit verzweigtem System. auch als Switch in Netzwerken

Kap 4 Bussysteme in der GA

Netzwerktopologien

Vor / Nachteile  Anwendung

Linienstruktur / Busstruktur

Vorteile: geringer Verkabelsungsaufwand

mittlere Ausfallsicherheit

Anwendung: innerhalb von UST / ISP

Kap 4 Bussysteme in der GA

Netzwerktopologien

Vor / Nachteile  Anwendung

Ringstruktur,

Variante A

Vorteil: hohe Ausfallsicherheit

geringer, leicht erhöhter Verkabslungsaufwand

Nachteil: Reflexionen möglich

Andwendung: in der Gebäudesystemtechnik / Raumautomation

Kap 4 Bussysteme in der GA

Netzwerktopologien

Vor / Nachteile  Anwendung

Ringstruktu, Varinate B

Vorteile geringer Verkabelungsaufwand

Nachteil: geringe Ausfallsicherheit

Anwendung: kommunikation mit LWL in Schaltanlagen

Anbindung UST / IST per LWL ( dann nur 2 TN)

Buszugriffsverfahrens

Anwendung

eindeutiges klar geregeltes Verfahren

-Vermeidung von Datenkollisionen

-Garantierte max. Zykluszeit

Anwendung: in Prozessnähe auf Feldebene

Buszugriffsverfahrens

Anwendung

Tokenverfahren:

Tokenpassing: jeder TN erhält einmal die Frageberechtigung

Tokenbus: nur ein ausgewählter TN erhält die Frageberechtigung

Master / Slave: Nur Master hat Frageberechtigung

Buszugriffsverfahrens

Anwendung

Stochastische Verfahren:

-zufälliges Verfahren ohne garantierte Zyklusziet

-CSMA / CD oder CSMA MA

carrier Sense Multiple Acces/Collision Detection ode Collision Avoidance

Anwendung: prozessfern z.B Rechnerkopplung bei Ethernet TCP IP

Genormte Bussysteme in der GA

FND

FIP

Konnex: EHS ( Elektronik Home System (Kühlschrank, E-Herd...)

 

Europäische Installationsbus

Einsatzgebiete

Übertragungsgeschw.

Übertragubngsmedium

Bitweise Übertragung von Schaltbefehlen (Lichtsteuererung, Jalousiesteuereung, teilweise einfache Temperaturregelung in Räumen)

Gebäudesystemtechnik

typische Geschw. 9,6 kBd

twisted pair , 230V (Power line)

Überprüfung der Einhaltung von Standarts durch die Konnex-Assoziation (KNX)

LON works / Technologie

Einsatzgebiete

LON-Netzwerkstruktur

Bit - Wortweise Übertragung von Schaltbefehlen und Analogwerten, regelparameter usw.

- Gebaäudesystemtechnik DDC-Technik

- Typ. Geschw. 78 kBd

Medium: Twisted Pair, 230 V Power Line

Überprüfung der Standarts durch die LONMARK-Assoziation

 

Knoten = 1 Teilnehmer

Repeater: Wiederholt jedes gültige Sign.

Router: Leitet Telegramme gemäß einer Routing Tabelle weiter und sie verbinden unterschiedliche phys. Medien (zB. Eternet mit twisted pair..)

Domain mit bis zu 255 Subnets zu je max. 127 TN = 32385 TN

Log. Netzwerkstruktur (LON)

Die Informationsübertragung erfolgt über sog. Netzwerkvariablen, am besten sollen dafür standartisierte Netzwerkvariablentypen (SNVT) gemäß LONMARK Standart verwendet werden.

Bac Net

Einsatzgebiete

Medium

Die objektorientierte Informationsübertragung auf Management und Automtionsebene

Ethernet oder getunnelt über LON-Netzwerke

Überwachung der Standarts durch die B.I.G (Backnet Interest Group)

Tunneltechnik

Sicherheitstechnik

 

-Brandmeldeanlagen/ Brandmelde zentrale

•Rauchmeldersysteme

•per Videoerkennung von Flamen

•Pyrometer

•Hand-Brandmelder

•Sensorkabel an Tunneldecke

mit Ist-Temp und Temperaturgradient-Auswertung

Lernen