Chytré budovy Chytré budovy jsou lepším místem pro život i práci

31. října 2013 Gröbova vila (Havlíčkovy sady), Praha 2

Chytré budovy Chytré budovy jsou lepším místem pro život i práci

Ing. Libor Kozubík Vedoucí sektoru energetiky IBM Global Business Services

© 2013 IBM Corporation

Smarter Buildings on a Smarter Planet

Agenda Úvod do SmartBuildings Smart Grid a Smart planet Co jsou Inteligentní budovy ? Řešení IBM Intelligent Building Manager

Referenční projekty

2



Zvyšující se poptávka po efektivitě komerční zástavby

3

2025

50 procent

2/3

•Do roku 2025 se budovy stanou největším spotřebitelem elektrické energie a zdrojem skleníkových plynů na naší planetě.

•V USA spotřebují budovy 70 % vyrobené elektrické energie, z čehož až 50 % zbytečně vyplýtvají..

•Nemovitosti a správa nemovitostí je 2. nejvyšší nákladovou položkou většiny společností zároveň jsou nemovitosti 3. nejhodnotnější investiční aktivum..



Přínosy plynoucí ze zvýšení efektivity budov jsou zřejmé

4

40% úspor

91% obsazenost

•18% zvýšení produktivity

•Inteligentní budovy mohou snížit energetickou spotřebu o 40% a redukovat údržbové náklady o 10-30%.

•Leadership in Energy and Environmental Design (LEED and Energy Star „zelené budovy“ mají konstantně vyšší obsazenost a nízkou odchodovost obyvatel, rychlejší dobu do pronájmu.

Řada studií demonstrovala přínosy v oblasti produktivity práce. V budovách, které byly vybaveny inteligentními technologiemi produktivita práce vzrostla průměrně o 18%.



Změna v chápání konceptu budov, resp. Inteligentních budov

+

+

=

•INSTRUMENTED

•INTERCONNECTED

•INTELLIGENT

•SMARTER

(SEHRANÝ)

(PROPOJENÝ)

(INTELIGENTNÍ)

(CHYTRÝ)

•Nemovitosti a jednotlivé prostředky mohou být sehrané na všech úrovních

•Jednotlivé systémy budou propojené

•Inteligentní interakce s externím prostředím.

•Informace budou

5

sdílené což umožní zefektivnit provoz budov a zvýšit životní pohodu.



Co znamená být „Smart“ = Chytrý - Inteligentní? •Inteligence (z lat. inter-legere, rozlišovat, poznávat, chápat) je rozumová schopnost řešit nově vzniklé nebo obtížné situace; schopnost učit se ze zkušeností; schopnost přizpůsobit se; schopnost správného určení podstatných souvislostí a vztahů, pomocí nichž řešíme nové problémy a orientujeme se v nastalých situacích. (zdroj: Wikipedie)

Měření, Monitoring, Modelování a řízení

6

•Metering

•Real Time •Data Integration

•Real Time • + Historical Data

•Data Modeling •+ Analytics

•Visualization • + Decisions

•Feedback to user and data source; •Incentives and actions to change behavior

•Feedback to user and data source; •Incentives and actions to change behavior

•Sensing

 Sběr dat

 Integrace dat

 Srovnání historických a nových dat

 Modelování dat, vytváření datových pohledů pro podporu rozhodování

Představa lidského vnímání Roberta Fludda z roku 1619. (zdroj: Wikipedie)

•Source: IBM Corporate Strategy © 2013 IBM Corporation


Inteligentní budovy by měly být „zelené“… ..jste právě v nějaké budově? Zaposlouchejte se do okolního šumu. A nadechněte se… •Klimatizace, osvětlení, voda, výtahy, dodávka elektřiny, vytápění, chlazení počítačů – to vše přispívá k tomu, že budovy patří k významným zdrojům emisí skleníkových plynů a předním konzumentům energie. V roce 2025 začnou budovy spotřebovávat více energie než kterýkoli jiný „spotřebitel“.

7



Co jsou inteligentní domy/budovy ? Inteligentními domy nazýváme automaticky řízené obytné sídelní jednotky poskytující spolehlivé, cenově výhodné, udržitelné moderní služby z pohledu automatizace a regulace vnitřního prostředí s cílem maximalizovat bezpečnost a komfort pobytu osob... Inteligentní domy  Jsou ekonomicky úsporné s nízkými náklady na energie a na provoz,

 Používají aktivní moderní technologie s cílem maximalizovat efektivnost provozu a minimalizovat dopady stavby na životní prostředí,  Mají schopnost interakce s obyvateli domu a okolním prostředím. Reagují na potřeby jejich obyvatel,  Udržují bezpečné, komfortní a příjemné prostředí,  Komunikují v reálném čase s doplňujícími infrastrukturami (Smart Grid, apod.).

8



Jak se dům stane inteligentním ? •Portfolio •Estates Mgmt

Water

Energy

Elevators

•Smart Meters, •Use / Flow Sensing

•Smart Meters, Demand response

•Maintenance, Performance

•Asset Mgmt

•Functionality checks, •Detector service

•Maintenance

•Occupancy •Space Mgmt

•Tenant Services •Help Desk

•Waste Mgmt •Trash/Water/Recycle

•Compliance •Environmental reports

•Industry Specific Hospital, hotel, etc.

9

HVAC •Fans, Variable Air Volume, Air Quality

Lighting Access/Security 24/7 Monitoring •Condition Monitoring, Parking Lot Utilization

Badge in, Cameras, Integration •Perimeter, Doors, Floors, Occupancy

•Instrumentation of Building Systems

•Occupancy Sensing

• Integration and interaction with Externalities

•Building Services

•Facilities Management Process Optimization

•Energy Use

•Current •Predictions

Fire

•Lifecycle

•Passive/Active

•Weather

•Emergency Services •Alerts, Actions

•Utilities •Demand Mgmt, •Cost Control

•Community Services •Transportation, Traffic, Events

•Commercial Potential •Advertisement

•Integrated Building & Communications Services © 2013 IBM Corporation


V čem spočívají základní axiomy „inteligence“ inteligentního domu:  Schopnost využít a integrovat více zdrojů energie v kombinaci s cílem maximalizace efektivity zdroje,  Řízení a hospodárnost (vyhodnocení nejefektivnějšího zdroje v čase),  Dostupnost (Cloud),  Rozšiřitelnost (možnost doplnění nových systémů bez nutnosti rozsáhlých úprav),  Sběr a vyhodnocení dat -> maximální přehled uživatele o všech součástech systému s možností vzdáleného ovládání a dohledu. Připojené služby v „Cloudu“ HVAC řízení Dohled

Sdílená broadband konektivita Medical / Fitness Monitoring

10

Energy Information & Management

Net / Hbb TV



The Metropolitan Museum of Art 9. června 2011 - The Metropolitan Museum of Art IBM oznámila uvedení softwarového řešení pro Inteligentní budovy obsahující pokročilé analytiky, které dávají možnost majitelům budov a manažerům zviditelnit, jak jsou budovy provozovány, kontrolovat jednotlivé procesy a využití zdrojů a automatizovat požadavky na údržbu a opravy včetně notifikace kritických stavů, toto vše v rámci zabezpečeného robustního standardizovaného řídícího systému.

11



Inteligentní budova – IBM&řešení partnerů •Optimization, Planning •& Insights

•Level 3

Integrated Building Management Systems (IBMS) Alerts / Escalation / Event Management Historical Trending, Analysis and Reporting Reference Semantic Model Dashboards with data across building Asset Life Cycle Management Energy Demand Management Energy and Asset Optimization

•Buildings Operations • & Management

•(Operational)

•Enterprise Level

•Level 4 •(Business)

Capital Project Planning and Property Management Space /Portfolio Optimization Billing/Reporting User Chargeback End User Portal

•Web Services, SNMP or Custom Interface

•Level 2 •(Data)

Building Management Systems (Real time and Batch mode)

•Partners

•Level 1

Control systems – Interface w/Building Resources Energy Efficiency Controls Data Center Controls

•Sensing and Actuating

•(Control)

•Building Level

Demand Management Alarms, Escalation, Trending / Historian Reports Schedule Management

•Field Interface (LonWorks, ModBus, Bacnet, Ethernet…) •Vendors

•Level 0 •(Physical) Sensors

12

Meters

Elevators

Fire

Physical Infrastructure

HVAC

Lighting

Security © 2013 IBM Corporation


IBM Burlington Vermont: “Chytrý výrobní závod” Unikátní co se týče lokace, provozu a demonstrovaných možností… •Továrna na výrobu polovodičů IBM Burlington

Spotřeba vody  Napojeno na hlavní vodovodní řad  3.2 MGD /Million Gallons per Day/ (stejné jako město Burlington)  2 MGD Ultra čisté vody (UPW)  Odpadní vody 3 MGD 13

Elektřina  Napájeno z přenosové sítě  Peak 65 Mega Watts (větší než Burlington)  60 miles high voltage lines  136 substations

SMART Attributes        

60,000 sensorů 700 PLCs 75 Work stations 5 servers Pokročilá datová analýza Řízení spotřeby Řízení nákladů Quality



Center of Excellence for Enterprise Operations SMART Electrical Grid - Energy Management Results •Kvalita:

Conform to SEMI F47 Standard and strive for zero impact due to Power Quality Issues to Manufacturing Process

•Spotřeba paliva

•Spolehlivost: Zero manufacturing down time / Continuous Operations •Náklady: Sustained 4% Reduction per year: Celkově $10M uspořeno Fuel Usage vs. Fuel Rates 1200

600

•2009 Fuel Cost: $7,300,000

0,090

•Rates: +19% since 2001

•2009 Electricity Cost: $34,000,000

900

6

800

4

700

2 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Fuel Usage

Fuel Rate

550

•Usage: -21 since 2001 0,080

500

0,070

$ / kWh

KiloWatt-hour (x 1,000,000)

8

$ / MMBTU

MMBTU (x 1,000)

•Spotřeba elektřiny

10

1000

14

•Usage: -21% since 2001

Electricity Usage vs. Electricity Rates 12

1100

•Rates: +30% since 2001

•Produkce •Up >30% Since 2001

450

0,060

400

0,050 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Electricity Usage

Electricity Rate



Smarter Buildings reference a aplikace benefitů CHYTRÉ JE:

CHYTRÉ JE:

CHYTRÉ JE:

Řízení spotřeby bázi holistické analýzy zvyšující efektivitu budovy.

Řešení obytných systémů s nevhodnějším přístupem z po pohledu energetických úspor. efficient approaches.

Propojení řízení spotřeby energie a asset managementu pro snížení provozních nákladů

St. Regis Hotel (The St. Regis Shanghai : Projektován na 5,1% nákladů z revenue na energie, nyní na 4,9% ve srovnání s 8% průměrem pro 5* hvězdičkové hotely)

Tulane University (New Orleans): Napojení na existující systémy řízení budovy za účelem sběru dat , začlenění pokročilých analytik k odkrytí optimálních podmínek nastavení systému budovy a podpory rozhodovacího procesu. .

IBM Rochester, MN: 5% meziroční úspora nákladů na energie plus 8% roční úspora provozních nákladů.

15



Implementace Inteligentních budov v Armonku a Rochesteru (Navrženo a implementováno společně s aliančním partnerem Johnson Controls.) Rochester, MN

Armonk, NY

Výsledky: 8% úspora energie pro monitorované zařízení v již energeticky efektivních budovách.

16



Property Characteristics – 280,000 sq. feet – Opened in September, 1997





Scope: – – – – –



Metering PLC – BMS integration Advanced analytics Fault detection & diagnostics Dashboard for energy, carbon, maintenance, space, etc.

Property Characteristics: – 3.3M sq ft multi-building mixed use light industrial campus – Facilities date to the 1950s Scope: – BMS/metering integration – HVAC sensors/metering point integration – Lighting management – Perimeter pre-heat – Chiller optimization – Advanced analytics – Dashboard for energy, carbon, maintenance, space, etc.

Redukovány provozní náklady pomocí „root cause“ analysis, conditionbased údržby a prioritizace preventivní údržby..



Sledování a Monitoring

•Sledování napříč lokalitami •Analýza portfolia s cílem identifikovat vzorce chování ve spotřebě energie •Zaměření se na budovy s největší spotřebou (IBM identifikovala, že 20 out of 1700 lokalit spotřebovává 50% z celkové spotřeby energie) •Využití nastavení z nejúspornějších lokalit a a jejich aplikace na méně efektivní budovy •Příklad: Inteligentní infrastruktura umožňuje IBM sledovat efektivnost vodních chladičů pro klimatizační jednotky a aplikovat „best practice“. 17

•Developed with alliance partner, Johnson Controls



Predikční analytika Analytika

Použití pokročilých analytických metod umožňuje identifikovat a definovat optimální nastavení zařízení a alarmů.

Příklad: Analytika odhalila že vzduchotechnika byla v režimu plného výkonu i v případě, že v budova byla prázdná. Úspory z této korekční akce byly $60K za rok.

•Advanced analytics •(Green Sigma)

18




Real time Monitoring a Odezva Real time zpracování Propojení a sladění všech zdrojů dat umožňuje Real time monitoring zařízení a vytváří alarmy a upozornění. Alarmy jsou filtrovány a upravovány s cílem identifikovat potenciální počátky problémů (root causes) , události a spouštěče automatických reakčních procesů nebo požadavků na údržbu pro promptní vyřešení servisním personálem. Příklad: Chlazení, Jednotka vzduchotechnik a hodnoty objemu transportovaného vzduchu generují alarmy pro stejný problém…

19




Konsolidovaný Náhled Náhled Požadavek na opravu je automaticky eskalován a založen jako pracovní příkaz, automaticky je obdržena informace o postiženém zařízení Nákladové a časové úspory jsou generovány skrze automatickou kontrolu záruky postiženého zařízení K dispozici je konsolidované real-time view údržbových aktivit , které je možno optimalizovat z pohledu optimalizace zdrojů (WFM)

20




Globální celopodnikový pohled Globální pohled

Jednotný, integrovaný celopodnikový pohled na prostorové metriky Dynamické plánování využití prostor (global expansion, employee mobility practices, business consolidation and acquisitions)

21




Smart Restaurants – integrace s Chytrými technologiemi

22



A Smarter Planet # Chytrá planeta Instrumented

Interconnected

+

Intelligent

+

=

Příležitost přemýšlet a konat nově: …ekonomicky, s ohledem na sociální otázky, a s využitím moderních technologií ...

Thank You [email protected] 23

Ibm.com/green Ibm.com/smarterplanet/sustainability Ibm.com/gio Ibm.com/think Ibm.com/responsibility © 2013 IBM Corporation

Chytré budovy Chytré budovy jsou lepším místem pro život i práci

Recommend Documents