GT
Kap.1
Kap.1
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Flashcards
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)
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Ausrichtung der Fensterflächen nach Süden aber Beschattung für Sommerbetrieb vorsehen!
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Fensterflächen auf das Minimum reduzieren
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Außenfarbe anpassen (Winter SW, Sommer WS)
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Reduzierung der Deckenhöhen
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Lichtlenkung durch Lichtschächte
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Gebäudefläche möglichst klein, zB Würfelförmig
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Blower-Door-Test
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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