Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Obor řízení vytápěcích a chladicích soustav v budovách se v posledních několika letech výrazně mění. Příčinou jsou požadavky na co nejúspornější provoz budov, především z hlediska spotřeby energií, a také všudypřítomnost informační a komunikační techniky.
V popředí zájmu provozovatelů budov jsou v poslední době netradiční zdroje energie šetrné k životnímu prostředí. K dosažení požadovaných ekologických a ekonomických přínosů musí tyto zdroje pracovat v optimálním režimu a v synergii jak vzájemné, tak s tradičními zdroji. V praxi to znamená nutnost měnit zažitá schémata provozu a řízení tepelných soustav v budovách a výrazný nárůst požadavků na výkonnost a otevřenost hardwaru i softwaru jejich řídicích systémů.
Nové trendy při řízení technických zařízení v budovách příkladně sleduje firma REVOS, s. r. o., založená v roce 1993 za účelem poskytovat služby v oblasti údržby transformátorové techniky. V roce 1996 firma rozšířila svou obchodní činnost do oblasti topných kabelů značky Flexelec a současně začala rozvíjet aktivity v oblasti systémů měření, řízení a regulace pro teplárenství a budovy. V současnosti firma Revos funguje jako inženýrsko-montážní organizace poskytující služby převážně na místě u zákazníků. Od roku 2004 se firma člení na odborné sekce Služby pro energetiku a Tepelná technika. V oblasti služeb pro energetiku firma zajišťuje dodávky a montáže v oboru výkonových transformátorů a servis těchto a dalších zařízení pro distribuci elektrické energie. Sekce Tepelná technika se dělí na obor Topné kabely a obor Měření a regulace.
Nový směr oboru řídicích systémů pro budovy a teplárenství
Současný obor Měření a regulace firmy Revos dlouhodobě realizuje systémy pro řízení, měření a regulaci v oblasti tepelné techniky a technických zařízení v budovách, soustav centrálního zásobování měst teplem, kotelen, předávacích stanic apod. Ve svých počátcích s využitím tradičních zdrojů tepla, postupně také alternativních zdrojů tepla, popř. chladu, jako jsou tepelná čerpadla, kotle na biomasu, solární kolektory, zemní kolektory apod.
Při práci s řídicími systémy navrženými speciálně pro řízení zdrojů tepla a tepelných soustav v budovách se pracovníci firmy opakovaně setkávali s tím, že specializované systémy technicky zaostávaly za jejich potřebami. Jsou mnohdy příliš předurčené pro určité využití, často navíc s výkonností a spolehlivostí blížícími se dolní mezi požadavků na automatizované systémy v budovách. A jestliže se řízená soustava vymyká ze stanoveného rámce nebo zákazník má širší požadavky, tyto systémy nenabízejí řešení.
Na základě svých zkušeností firma Revos přešla k používání průmyslových řídicích systémů nabízejících moderní techniku a nástroje v oblasti techniky budov málo známé a dříve nepoužívané – jako např. možnost volného programování, dostupnost mnoha standardních komunikačních rozhraní a protokolů, podstatně větší výpočetní výkon, spolehlivost apod. Vybrány byly osvědčené průmyslové automatizační prostředky značky B&R, které firma Revos v oblasti techniky budov nyní používá především. Příkladem současně poskytované úrovně je systém řízení soustavy technických zařízení v hotelu Fabrika, dokončeném na konci roku 2011.
Spolehlivé řízení sestavy tradičních a alternativních zdrojů energie
Nový konferenční hotel Fabrika se nachází v Humpolci na Českomoravské vrchovině. Má devatenáct pokojů pro hosty, pět variabilních konferenčních sálů pro celkem až 130 posluchačů, restauraci a wellness centrum. Firma Revos v něm převzala záštitu nad většinou technologického zařízení. Zdrojem energie k vytápění hotelu je především dvojice tepelných čerpadel Danfoss o výkonu 35 a 42 kW, čerpající teplo ze země prostřednictvím pěti vrtů, každého o hloubce 150 m, popř. dvojice pomocných plynových kotlů stejných výkonů. V létě se naopak teplo odčerpané z interiéru hotelu ukládá do země. Teplotu i kvalitu vzduchu v prostorách hotelu zajišťuje výkonná vzduchotechnika a v hotelových pokojích je netypicky kombinováno podlahové topení se stropním chlazením.
V objektu firmy MHA, sousedícím s hotelem (obr. 1), je nainstalována plynová kogenerační jednotka značky Tedom s elektrickým výkonem 30 kW a tepelným 62 kW, primárně určená jako havarijní zdroj elektřiny pro hotel. V běžném provozu jednotka dodává elektřinu pro budovu MHA a její teplo je v zimě využíváno k vytápění objektu MHA i hotelu, v létě k chlazení prostor hotelu prostřednictvím absorpční chladicí jednotky o výkonu 42 kW. K minimalizaci tepelných ztrát je teplo rekuperováno také z odpadních vod hotelu.
Řídicí systém B&R společně řídí technologické zařízení v obou budovách. Ovládá tepelná čerpadla, kogenerační jednotku, pět vzduchotechnických jednotek, absorpční jednotku, zařízení k vychlazování odpadních vod i klima ve všech prostorech hotelu (obr. 2). Skládá se ze dvou inteligentních dotykových operátorských panelů řady Power Panel a několika sestav I/O modulů X20 s celkem 430 kanály I/O, rozmístěných po hotelu a provozovně MHA, a příslušného softwaru (obr. 3). Operátorské panely jsou připojeny k počítačové síti. Vše lze tudíž ovládat nejen z počítačů v hotelu, ale prostřednictvím internetu téměř odkudkoliv. Systém pro řízení technologických zařízení je propojen také s hotelovým rezervačním systémem, což dále přispívá k lepší ekonomice hotelu.
Perspektivy B&R v oboru automatizačních systémů pro budovy
Společnost Revos zavedla systémy B&R k řízení zdrojů tepla a technických zařízení v budovách již v desítkách budov a výrobních areálů i v systémech zásobování měst teplem. V poslední době jde zejména o soustavy vytápění i chlazení využívající alternativní zdroje energií v různých kombinacích. Oproti tradiční technice pro budovy jsou průmyslové systémy B&R zcela otevřené, volně programovatelné, snadno ovladatelné a podporované univerzálním vývojovým prostředím Automation Studio, které, ač neustále rozvíjené, zachovává zpětnou kompatibilitu se starším hardwarem i softwarem. Tím je garantována dlouhá doba morálního života investic do systémů technických zařízeních budov a areálů.
Ing. Radomír Fireš, REVOS, s. r. o.
Obr. 1. Hotel Fabrika s budovou firmy MHA
Obr. 2. Sdružené technologické zařízení hotelu Fabrika a budovy MHA (AJ – absorpční jednotka, PK – plynový kotel, SV – studená voda, TUV – teplá užitková voda, VZT – vzduchotechnika)
Obr. 3. Strojovna tepelných čerpadel a rozváděč řízení v hotelu Fabrika