Centralno nadzorni sistem (CNS): Vrtec Kamnitnik

Centralno nadzorni sistem (CNS): Vrtec Kamnitnik – študija primera

Vrtec Kamnitnik sodi med sodobne energetsko učinkovite stavbe Slovenije. Pri podjetju Menerga smo zasnovali celotno avtomatizacijo vrtca ter v celoti implementirali digitalno regulacijo in centralni nadzorni sistem (CNS). Za upravljanje in nadzor vrtca se koristi centralni nadzorni sistem podjetja Menerga, ki omogoča celovito reguliranje in spremljanje vseh energetskih naprav v strojnici. Prav tako omogoča nadzor stanja v bivalnih prostorih vrtca kot so igralnice, zbornica in kuhinja. Celoten CNS je zasnovan uporabniku prijazno in je izjemno enostaven za uporabo. 

Vrtec-Kamnitnik-Reference-Menerga

 

Energetsko trajnostna zasnova in centralno nadzorni sistem

Vrtec Kamnitnik v Škofji Loki je primer energetsko trajnostne zasnove in velja za enega najmanj energetsko potratnih vrtcev v Sloveniji. Za doseganje tega so bile v vrtec vgrajene prezračevalne naprave Menerga, zaradi katerih so stroški obratovanja nizki, zgradba sama pa energetsko učinkovita in okolju prijazna, saj v okolje spusti zelo malo emisij toplogrednih plinov.

Nadzorovanje in upravljanje vseh energetskih naprav v strojnici vrtca smo zasnovali z lastnim, cenovno ugodnim, spletnim CNS sistemom, ki je uporabniku prijazen in enostaven za uporabo. Dostopen je od koderkoli, saj ga dostopamo kar preko spletnega brskalnika.

 

Upravljanje, regulacija in inteligentno krmiljenje zgradbe – CNS sistem

Vse naprave Menerga (Rewatemp za ogrevanje/hlajenje, Adsolair 56 in Adconair 76 za prezračevanje, SaniTemp za pripravo ogrevalnega/hladilnega energenta) v vrtcu Kamnitnik je mogoče učinkovito nadzirati, regulirati in inteligentno upravljati s pomočjo CNS.

Vzdrževalec, hišnik ali skrbnik stavbe ga lahko upravljata enostavno preko centralnega računalnika, tablice, sobnega panela na dotik ali pametnega telefona.

Vse programabilne krmilnike različnih podsistemov zgradbe (ogrevanje, hlajenje, priprava hladilnega/ogrevalnega energenta, …) povežemo v eno integralno celoto, na eno spletno platformo.

Na tak način je mogoče upravljati s procesi (ogrevanje, hlajenje, priprava hladilnega/ogrevalnega energenta), nadzirati parametre ali vršiti nadzor nad stanjem parametrov v realnem času. Prav tako je mogoče analizirati trende porabe in prihranka, kakor tudi primerjati različne spremenljivke in iz njih razbrati stanje sistema in možnosti za optimizacijo delovanja.

 

Vizualizacija: centralno nadzorni sistem vrtec Kamnitnik

cns-sistem-primer

Osnovni vstopni menu omogoča vpis v sistem s klikom na »LOG IN« se prijavite z uporabniškim imenom in geslom, kar vam zagotavlja visoko stopnjo varnosti in omogoča nadzorovano spreminjanje parametrov. S klikom na gumb »LOG OUT« se odjavite iz svojega uporabniškega računa. Samo za pregled ni potrebna prijava, ampak vstopite samo s klikom na »VSTOP«.

Gumb »PROSTORSKA REGULACIJA« odpre meni, ki omogoča spremljanje temperature, kvalitete zraka, delovanje ogrevanja, hlajenja in prezračevanja ter spremljanje prostorov.

 

Izbira režimov: Menu Energetika

centralno-nadzorni-sistem-priprava-energenta-Menerga

Na zaslonu lahko nastavljamo ali kontroliramo pripravo energenta. Prikaz podatkov o pripravi energenta nam prikaže ogrevanje, aktivno hlajenje, pasivno hlajenje, sanitarno toplo vodo (STV), tlak ogrevalne vode, tlak hladne vode in tlak glikolnega kroga.

Razberemo lahko, da imata sekciji ogrevanje, aktivno hlajenje, 3 različne nastavitve statusov (izklop, auto, ročno), sekcija 2 različni nastavitvi statusov, STV pa 4 različne nastavitve statusov (izklop, auto, ročno, dezinfekcija).

Tlak ogrevalne vode, hladilne vode in glikolnega kroga nam pove kolikšen tlak je prisoten v sistemu. Neprestan nadzor tlakov je nujen za pravilno delovanje sistema. Slednje nam pomaga tudi pri identificiranju oz. zgodnjem zaznavanju motenj v sistemu.

 

Hitri pregled ključnih nastavitev

centralno-nadzorni-sistem-vrtec-kamnitnik

Hitri pregled v realnem času nam podaja na eni strani informacijo o letnem času (LETO/ZIMA), o režimih delovanja (AUTO, ROČNO, IZKLOP), o temperaturah, stanju naprav (DELUJE, MIRUJE, MOTNJA). Na zaslonu trenutno vidimo zimski obratovalni režim. Uporabnik vizualno takoj ugotovi, ali naprave dobro delujejo in mu ni potrebno vršiti nadaljnjega pregleda. V primeru, da zazna rdečo barvo (motnja), se osredotoči v nadaljevanju samo na to napravo.

Za hitro zaznavanje stanja posameznih naprav so uporabljene logične pisne informacije z ustreznim barvnim ozadjem: DELUJE, MIRUJE, MOTNJA.

 

Osnovne uporabniške nastavitve

centralno-nadzorni-sistem-vrtec-kamnitnik-Menerga

V temperaturnih nastavitvah je uporabniku omogočeno, da si nastavi željene temperaturne režime za ogrevanje, hlajenje, pripravo sanitarne tople vode, itd. Temperaturni režimi ogrevalne in hladilne vode se lahko izbirajo med kontrolirano minimalno in maksimalno mejo. Med mejama pa se trenutna temperatura izračunava v odvisnosti od zunanje temperature. Zaslon prikazuje podatke v realnem času,  in omogoča možnost spremembe obstoječih parametrov.

 

Običajno se preklopi med zimskim in letnim režimom delovanja izbirajo sezonsko. Ponavadi na fiksni datum.

Obratovalni režim se preklopi iz zimskega na poletni, kadar je povprečna temperatura zunanjega zraka vsaj 3 dni zapored višja od določene vrednosti.

Primer: Kadar so 3 dni zapored temperature višje od 15°C (če je določena vrednost 15°C), se zimski obratovalni režim preklopi v poletnega.

 

Kombinirana toplotna črpalka/hladilni agregat RewaTemp

centralni-nadzorni-sistem-toplotna-crpalka-Menerga-Rewatemp

Kombinirana naprava Rewatemp skrbi za optimalno pripravo toplotne in hladilne energije. Kot energent koristi obnovljivi vir energije plitko talno vodo. Na enem zaslonu uporabnik vidi stanje vseh pomembnih vrednosti naprave, delovanje posameznih kompresorjev, obtočnih črpalk in pretoke medijev ter temperaturne režime posameznih medijev (toplotni vir, ogrevalna voda, hladilna voda in ogrevalna voda za STV). Vsi podatki so prikazani v realnem času.

 

Obnovljivi vir energije – plitka vrtina

centralno-nadzorni-sistem-vrtina

Shematski prikaz vrtine na zaslonu z osnovnimi elementi kot so: potopna črpalka, zaporni ventil, termometri in merilnik nivoja vode. Pomembne informacije za uporabnika so temperatura črpane in povratne vode, temperaturna razlika izkoriščanja in kontrola dinamičnega nivoja vode, ki služi za monitoring in zaščito črpalke proti suhemu teku.

 

Zalogovnik AccuTemp

cns-vrtec-kamnitnik-zalogovnik

AccuTemp je zalogovnik toplotne energije, ki služi za akumulacijo toplote s temperaturnim razslojevanjem (vzdrževanje razlike temperature), ki je zelo pomembno za pravilno delovanje toplotne črpalke.

 

Razdelilnik in zbiralnik ogrevalne vode

centralno-nadzorni-sistem-vrtec-kamnitnik-razdelilnik

Prikaz razdelilnika in zbiralnika toplotne energije z regulacijskimi krogi in stanji vitalnih elementov: stanje črpalk (delovanje, mirovanje, motnja), stanje motornih ventilov (odprt, zaprt oz. % odprtosti). Prikaz temperatur je v realnem času na regulacijskih krogih in na razdelilniku.

 

Pretočna priprava tople sanitarne vode

centralni-nadzorni-sistem-cns-sanitemp-sanitarna-topla-voda

Pretočna priprava tople sanitarne vode za potrebe vrtca in kuhinje na dveh temperaturnih nivojih, vrtec 35°C, kuhinja 60°C. Akumulacija toplotne energije za ogrevanje STV se izvaja na strani sistemske vode (San 1.2), kar predstavlja veliko manjše nevarnost nastanka bakterije legionele, ker se ne akumulira ogreta STV in je potrebno samo redna občasna dezinfekcija ocevja in toplotnih menjalnikov.

Na tem zaslonu ima uporabnik nadzor nad vsemi vitalnimi elementi (črpalke, ventili) in temperaturami STV. Vsi podatki se prikazujejo v realnem času.

 

Klima in prezračevalna naprava za vrtec

cns-sistem-klima-naprava-adconair

Na zaslonu vidimo shematski prikaz klima naprave Adconair tip 76. z osnovnimi vitalnimi elementi (ventilatorji, grelnik, hladilnik, vlažilnik) in njihova stanja (delovanje, mirovanje) kot tudi trenutne vrednosti količine zraka, odprtosti ventilov delovanje črpalk ter vse vhodne in izhodne temperature in relativne vlage zraka.

Aktivna želena vrednost temperature vtočnega zraka je preko povezave digitalne regulacije v posameznih prostorih inteligentno vodena tako, da je razlika med prostorskimi temperaturami in temperaturo vtočnega zraka čim manjša. Količina zraka v napravi se regulira na osnovi kvalitete zraka CO2 senzor v prostorih, kar pomembno prispeva k varčevanju energije.

 

Klima in prezračevalna naprava za kuhinjo

cns-sistem-klima-naprava-adsolair-56

Naprava  Menerga Adsolair prezračuje kuhinjo, jo hladi in iz nje odvaja toploto ter vlago. Povezana je s kuhinjskim prezračevalnim stropom tako, da odpadno energijo iz kuhinje preko visoko učinkovite rekuperacije izkorišča za ogrevanje svežega zraka.

Količina zraka v napravi se regulira na osnovi delovnega procesa v kuhinji.

 

Nastavitve časa delovanja: Urnik

cns-sistem-urnik

Za vse naprave (Rewatemp, Adsolair 56, Adconair 76, Sanitemp) in procese (ogrevanje, hlajenje, priprava STV itd.) je predviden urnik delovanja kot je predstavljeno na zaslonu, ki uporabniku omogoča več vklopov in izklopov v posameznem dnevu za ves teden.

 

Pregled po prostorih vrtca – igralnice

cns-sistem-vrtec-kamnitnik-Menerga

Na zaslonu vidimo del tlorisa vrtca (pritličje) z enostavno narisanimi prostori oz. igralnicami. Prikaz podatkov omogoča vpogled o želeni temperaturi in o kvaliteti zraka (CO2), kakor tudi nastavitve za posamezni prostor.

Dejanske temperature so prikazane v posameznih prostorih tako, da je omogoča hitro kontrolo in ni potrebno klikati na posamezen prostor. Rdeči simboli označujejo prostore, ki se trenutno ogrevajo z radiatorji ali konvektorji. Modri simboli označujejo prostore, ki se trenutno hladijo s konvektorji.

V prostoru so nameščeni inteligentni regulatorji, ki upravljajo z element ogrevanja, hlajenja in prezračevanja in so povezani preko protokola Modbus s krmilniki sistemma digitalnega upravljanja in CNS.

 

Kuhinja in igralnica zahtevata posebno obravnavanje

Kvaliteta in temperatura zraka v igralnicah in kuhinji vrtca sta izjemno pomembni. Igralnica je prostor, kjer otroci preživijo največ časa, kjer se zrak zaradi števila otrok precej pregreva in kvaliteta zraka, zaradi izdihanega CO2, hitro slabša.

Kuhinja je prostor, kjer nastaja velika količina vlage, kjer se zaradi toplotne priprave hrane zrak precej pregreva in je potrebno intenzivno prezračevanje in hlajenje. V obeh primerih je potrebna posebna pozornost pri izdelavi energetskega koncepta, ki je temelj vsake energetsko učinkovite zgradbe.

 

Vrtec Kamnitnik ima sodobno in energetsko učinkovito zasnovo stavbe. Enovit volumen stavbe pripomore k večjemu prihranku energije, poskrbi pa tudi, da so poti kratke in da sestoji iz več uporabnega skupnega prostora. Celotna zasnova pa strmi k temu, da so prostori v vrtcu igrivi, udobni, uporabljeni materiali pa zdravi in udobni na dotik.

 

Izkaznica projekta Vrtec Kamnitnik

Ime projekta: Nizko energetski vrtec Kamnitnik

Ime objekta: Vrtec Kamnitnik

Arhitektura: Mojca Gregorski, Kontra arhitekti d.o.o. (ex Modular arhitekti)

Fotograf: Miran Kambič

Lokacija: Škofja Loka

Kraj in datum izdelave načrta: Maribor, avgust 2017

Datum izvedbe: 2018-2019

Površine: neto 3400 m2

Investitor: Občina Škofja Loka

Odgovorni vodja projekta: Mojca Gregorski

Odgovorni projektant str. instalacij: Branko Zelenko, u.d.i.s., Menerga d.o.o.

 

Prednosti Centralnega nadzornega sistema so:

centralno-nadzorni-sistem

Naprave za doseganje kriterijev energetsko učinkovite zgradbe – vrtec Kamnitnik

Vrtec Kamnitnik za ogrevanje in hlajenje uporablja toplotno črpalko in hladilni agregat v eni hibridni napravi – Menerga Rewatemp.

Seveda pa to ni edina naprava, ki zagotavlja nizke stroške obratovanja zgradbe.

Zagotavljanje kriterijev energetsko učinkovite zgradbe se dosega s pomočjo nabora Menerga naprav in drugih komponent:

–     Adconair 76 – gre za prezračevalno napravo z največjim izkoristkom energije

–     Adsolair 56 – gre za klimatsko napravo in integrirano adiabatsko hlajenje oz. hlapenje

–     AccuTemp – zalogovnik in hidravlični ločevalnik za hladilne in ogrevalne sisteme ter ogrevanje sanitarne tople vode

Avtor fotografij: Miran Kambič

Priporočeni članki