Konference inteligentní digitální domácnost Praha Výstaviště, 19. září 2012
Systémové řešení elektroinstalace a ekonomické aspekty Ing. Milan Hošek, autorizovaný inženýr technika prostředí staveb V seznamu autor. osob ČKAIT pod číslem 1000717 Osvědčení o autorizaci ČKAIT čís. 2800 DI z 18.11.1993
obor elektrotechnická zařízení
autorizovaný energetický auditor Osvědčení o autorizaci ČKAIT čís. 19 267 z 12. 7. 2000
majitel a jednatel společnosti Activhouse cz , s.r.o Sulution Designer – CPE comp. Group Asia Pacific, Kuala Lumpur, MALAYSIA odborný poradce gen. ředitele společnosti All in Agency a.s. Praha Vedoucí technický dozor investora - ŘDS Brno pro technologie tunelů na D.8, D.4707 – Ostrava – Klimkovice a tunel Hřebeč majitel firmy A – Consulting
Business partner : Elko EP Holešov, TECO , DOMAT, ETAtherm, YATUN, B-ticino/Legrand a další
Profil fy Activhouse cz s.r.o. Hlavní činnosti: - Hlavní činností společnosti je projekční, inženýrská, poradenská a konzultační činnost v oblasti elektrotechnických i a systémových instalací , systémů měření a regulace pro řízení a provoz technologií budov jako jsou topení , větrání, chlazení a klimatizace. - Nedílnou součástí projektů jsou ekonomické bilance a vyhodnocení návratnosti investic - V této oblasti je společnost stabilním partnerem renomovaných projekčních kanceláří jako např. QARTA Architektura, ATREA, Arch Design, Atelier K-90, AS Atelier a pod.
Další činností je provádění technických dozorů investora v oblasti výstavby a realizace speciálních technologických zařízení a systémů, např. TDI pro ŘSD na technologických souborech dálničního tunelu D.47, Ostrava – Klimkovice, Pro ČEZ při výstavbě největších FV elektráren a pod. Referenční projekty: Mezi naše projekty patří řada tzv. „inteligentních“ instalací bytových a rezidentních domů , např. RD Bratislava, RD Mor. Bránice , RD Brno - Kociánka, RD Mor. Bránice, RD velké Bílovice , byt Haškova, z admin. Objektů např. TERAMET Brno, RD Kostelec, AB Sokolovská Praha, AB Chodovec – studie, NORDICA Opava, a mnohé další. Veškeré další info a reference na : www.activhouse.cz
Systémové řešení elektroinstalace a ekonomické aspekty
Obsah přednášky : • • • • • • • • •
Úvod a definice digitálního systému domácnosti Rozdíly mezi klasickou a systémovou elektroinstalací Účel a cíl systémové instalace domácnosti HW architektura systémového řízení domu Různé úrovně systémového řešení domu Technologické a multimediální nadstavby Investiční náklady systémového řešení Ekonomické otázky a návratnost investic Závěry a vyhodnocení dle SW Efekt v.3
Definice systémového - digitálního řízení domu Záměrně nepoužíváme byť zavedený a nepřesný pojem „inteligetní“ systém – na planetě Zemi je inteligetní pouze a výhradně člověk, nikoliv stroj nebo SW . – Digitální systém řízení může být nápomocný, užitečný , zábavný a hravý – Systémovou se stává elektroinstalace a domácnost za použití digitální techniky v pojetí účelově sestaveného HW a sofistikovaného SW – řídící a uživatelský SW pak je zapracováním požadavků a potřeb uživání – Instalace se stává systémovou při zajištění funkčnosti všech subsystémů. – Provozuschopnost je max. bez závislosti na centrálním řídícím systému. – Minimalizace možnosti snížení bezpečnosti systému špatným ovládáním nebo útokem z internetu – Systémová instalace znamená maximální automatizaci všech standardně probíhajících procesů bez složitých zásahů obsluhy do systému.
KLASICKÁ ELEKTROINSTALACE
Inteligentní elektroinstalace
Účel a cíl systémové elektroinstalace domu – Cílem je maximální komfort a pohodlí zákazníka - úkolem je maximální zjednodušení ovládání všech systémů a funkcí digitálního domu - domácnosti a jejich přizpůsobení všem požadavkům a mentalitě zákazníka. – Samozřejmostí je maximální součinnost a spolehlivost všech subsystémů. – Účelem jsou vždy maximální úspory nákladů na topení a provoz domu – Zajištění funkčnosti všech subsystémů bez závislosti na centrálním řídícím systému. – Minimalizace možnosti snížení bezpečnosti systému špatným ovládáním nebo útokem z internetu – Maximální automatizace všech standartně probíhajících procesů bez složitých zásahů obsluhy do systému.
HW architektura systémového řízení domu Komunikace z řídící centrály domu ( Internet -WAN/LAN, Wifi, GSM, …)
Kom
Řídící úroveň – řídící centrála domu
ŘC
Multimediální server - nadstavba
ETHERNET
Multimedia - technologie BPU
Komunikace na úrovni domu
BPS
Systém B U S - sběrnice
Procesní úroveň – moduly/jednotky ( decentralizovaný systém HW v domě )
P R O F I B U S VV mod.
VV mod.
BPU
BPU
IRC/RCM
VV mod.
VV mod.
BPU
BPU
AVT/MM
BatiGyr bus, Konnex, E.I.B. - LON WORKS®
Technika řízení prostředí staveb a domů
Individual. úroveň řízení místnosti
Vstupy/výstupy – senzory / aktory Technologie řízení domu (topení , větrání, chlazení ) Měření a regulace technologie
Různé úrovně systémového řešení domu Úrovně systémového řešení domu: 1. Základní – ovládání světelných okruhů – světelné scény, centrální funkce , Blokace zásuvek, základní prvky zabezpečení PIR – komb. se světly a pod. 2. Standardní, tj. základní rozšířené např. o světelné scény, snímače jasu a oslunění, funkce meteostanice , součinnost s žaluziemi a zabezpeč, progr. termoregulace komfort. zabezpečení s vazbou na PCO, videokamery, server s uklád. dat a pod. 3. Nadstandardní – vysoce sofistikované aplikace osvětlení, silnoproudu, zabezpečení, termoregulace jednotlivých místností s centrálními prvky ukládání dat a řízení. Samostatnou kapitolou je audiovizuální technika ve výhodné aplikaci propojení se systémovou instalací s využitím moderních prvků uživatelského rozhraní ovládání jako jsou Smart mobily, tablety s bezdrátovým RF nebo Wifi rozhraním a pod. Samozřejmostí pak jsou zobrazovací a ozvučovací prvky v jednotlivých místnostech. Další velmi dynamicky se rozvíjejícím segmentem se stává řízení, programování a ovládání tzv . bílé techniky v kuchyni domácnosti. Běžným se stává vybavení ledniček, sporáků, myček a praček účelovými PLC se standard. komunik. rozhraním a možným ovládáním běžnými prostředkem , např. Smart mobilem, tabletem apod. Naplňují se tak vize přednášek Bila Gatese na konferenci v Praze cca před 5 lety.
Názory na různé úrovně systémové mohou být i jiné, toto je pouze jeden z nich.
Technologické nadstavby systému domu: Systémové pojetí řízení domu, bytu, domácnosti a domu je schopné integrovat ovládání dalších technologií, např. : -Termoregulace vytápění všech druhů a to ve všech místnostech nezávisle
- Dtto pro chlazení, větrání a klimatizaci vč. monitorování centrálních zdrojů - součástí může být ovládání technologií na práci s dešťovou a odpadní vodou a s tím související zavlažovací Garden systémy a instalace rozvodu užitk. vody - Integrovány mohou být účelně teplovodní solární systémy pro ohřev užitkové vody a vytápění, tj. kombinace nejvýrazněji podporované programem „Zelenám úsporám“ - Samostatnou otázkou jsou instalace fotovoltaických systémů – v době nepovolání garancí a tzv. „Zeleného bonusu“, zejména Eon na Moravě se jako velmi zajímavé jeví aplikace tzv, BackUp systémů s akumulací a s Home Energy Master. - Standardem se stávají instalace tepelných čerpadel všech druhů, jejich zapojení pro ohřev vody a vytápění a integrace ovlád. funkcí do prvků domácího systému
Multimediální systémové nadstavby domu Systémové pojetí řízení domu, bytu, domácnosti a domu může účelně integrovat ovládání dalších multimediálních systémů, např. : - Integrovány mohou být účelně kamery systému CCTV a záznamové DVR - Intercom zařízení vč. zvuku - zobrazení na LCD, v nepřítomnosti na mobil - TV/SAT/Cab – X-Treamers, distribuce všech přijímaných kdekoliv v domě - Audio – multi kanálové, centrální či decentralizované výkonové zesilovače - Hudba – třídící SW dle žánrů, interpretů , vydavatelů, … atd. - Filmový archiv – domácí videotéka vč. distribuce, nejlépe po LAN/Intranetu - FOTTO album - s příslušnými programy foto úprav a ukládání - Internet a přístupy do datových sítí – plně na běžném Smart TV / LCD
Propočet investičních nákladů systémového řešení •
Náklady řídícího systému pro dům o asi 10 místnostech - cca 250 m2 :
Příklad byt. domu: (cca 150m2, asi 10 místností )
Propočet invest. nákladů řídícího systému: (navýšení od klasické elektroinstalace) systémová kabeláž a instalace ( např. sběrnice a pod.)
50 000 Kč
instalační prvky a montáže
25 000 Kč
HW - dimenz a osazení , cca 250 dat. bodů á 600,-
150 000 Kč
SW - uživatelské funkce, cca 250 dat. bodů á 300,-
75 000 Kč
Zvětšení rozvaděčů cca 2x 600 mm á 75.000,-
75 000 Kč
Navýšení systém. instal. celkem :
375 000 Kč
Pozn, náklady na řídící systém jsou dle zkušeností 10 -15% z inv. ceny domu, v našem případě dům 150 m2 á 30 tis. = 4,5mil. Kč, 375tis. = cca 8,5%
Ekonomické hodnocení návratnosti investic (R.O.I.) Vyjádření ročních úspor (CF) – nadstandart. dům (topení ZP, větrání a chlazení ): Příklad:
Energ. úspory místností RD
provoz Zdroje úspor osvětlení
místnosti svítidelcelkemW/svítidlo příkon celkem Hod / den
10
topení ZP
10
chlazení Elektro
5
dnů /týden
2 20 58 1160 3 6 těles W / těleso plnýtlumený 1
10 1000 10000
6
osob W/osobu tep. Zát. osob 2 10 100 1000 3 PC tepel. Žátěž PC 3 2 42 300 12600 3 oslunění 800 W na 1 kancl11200 3
8
dodávka distribuce syst. Služby OZ operátor daň sazba Energ celk. měsíční celk. rok úspory: úspora Kč/kWh Kč za hl. Kčjistič PIR konst. Osv. time progr. dle žaluzií kombinacev Kč / rok 50 kWhC02d 1,7 2,3 0,2 0,4 4,55145 4752 6936 12% 13% 5% 15% 45% 3121 Kč Power C56d tr 24 dir 1,7 2,3 0,2 0,4 4,56245 1,15 52 kWh Var2 plynový kotel účinost kWh 33032 33032 6% 5% 5% 16% 5285 Kč kondenz. 1GJ = 600 1kWh= MJ 2,16
týdnů/rok energieSAZBA za rok
7
2
5
6
2
52
kWh
Var.EL. chlazení
5
6
2
52
kWh
Var.EL. chlazení
osvětlení
úspora v kWh 469,8
topení ZP plyn 4825,6
5 4,55145 účinost kWh 92777 4,55145 účinost kWh 82468
92777
4%
82468
0%
5% 0% Meteo 5% 28%
9%
8350 Kč
33%
27215 Kč
osoby+PC 1651,104 oslunění
5381,376
osvětlení+ topení ZPchlazení
12 328 kWh/ rok
Roční úspora za : osvětlení, vytápění ZP, chlazení v kWh:
Roční úspora za : osvětlení, vytápění ZP, chlazení v CZK:
43 971 Kč /rok
Poznámka: Je uvažováno s ročními náklady ( před nasazením digitál. systému) cca 100 tis Kč na ZP a elektrickou energii.
Vypočtená úspora v Kč 43.971,- Kč za ZP a elektrickou energii reálně odpovídá úspoře cca 40% .
Závěry a vyhodnocení dle SW Efekt ver. 3.0 • Výsledné ekonomické údaje – výstupy pro informaci investora: Doba návratnosti prostá : (Ts = IN/CF = 375 tis/ 44 tis. Kč): Ts=8,5 roků (Tds=cca 8,5 roků) (vč. zahrnutí roč. 5% nárůstu ceny energie, bez uvažování diskontu , daní a inflace ) Průběh cash flow investora 1 200 1 000 800 600 400 200
-400 -600
tis. CZK
Rok Hotovostní tok běžného roku (CF)
Kumulovaný CF
20 32
20 31
20 30
20 29
20 28
20 27
20 26
20 25
20 24
20 23
20 22
20 21
20 20
20 19
20 18
20 17
20 16
20 15
20 14
-200
20 13
20 12
0
Seznam použité literatury •
Literatura
• • • • • • • • •
[1] Scara Brae, http://cs.wikipedia.org/wiki/Skara_Brae [2] Trvale udržitelný rozvoj, http://cs.wikipedia.org/wiki/Trvale_udr%C5%BEiteln%C3%BD_rozvoj [3] Olomouc, dům http://www.earch.cz/clanek/710-v-dome-na-silu.aspx?galleryID=2345#fotogalerie [4] Domat Control Systems, http://domat-int.com/ [5] Dipl. Práce Roman Gomola , VUT ÚT, Optimalizace elektr. Spotřeby intel. Domácnosti, recenzent Ing. M. Hošek, 2011-12 [6] Soubor přednášek VUT ÚTEE, 2007 až 2012, Ing. Milan Hošek [7] Stiebell Eltron , firemní podklady [8] Atrea , fy podklady, https://www.google.cz/search?q=atrea+duplex+330+ec&ie=utf-8&oe=utf8&aq=t&rls=org.mozilla:cs:official&client=firefox-a [9] Solatech, fotodokumentace fy https://www.google.cz/search?q=solartech&ie=utf-8&oe=utf8&aq=t&rls=org.mozilla:cs:official&client=firefox-a [10] LOXONE firemní dokumentace, http://www.loxone.com/Pages/cz/default.aspx [11] Projekt vila Kociánka, Activhouse cz, s.r.o. 2010 , zodp. projektant BMS Ing. Milan Hošek [12] Projekt BD , Haškova EBM , projektant INELS, Ing. M. Hošek [13] Diplomová práce Fakulta informatiky , MU Brno, Petr Vorel, Návrh uživatelského rozhraní pro inteligentní budovy, recenze M. Hošek 20011 – 12 [14] Projekt ATS, Lázně - Želva – The Turtle , Libanon , Project Manager HVAC a BMS Ing. Milan Hošek [15] SW R.O.I. - EFEKT v. 0.3, prof . Vašíček, ČVUT Praha, 2010 [16] Studie návratnosti BMS, UP Olomouc, A- consult, autor Ing. Milan Hošek , 2012 [17] ABB, Modelová studie EIB a úspory KNX, Ing. Konig a Ing. Milan Hošek , 2011 [18] P. Russell, Světlo v čase, http://www.inspiruj.cz/viewtopic.php?f=53&t=857&start=0 [19] IMACT projekt Kuala Lumpur, Malaisia, Solution designer BMS Ing. M. Hošek, 2008 [20] ATS – The Bird, projekt resident. domu, Ing. M. Hošek projektant HVAC a BMS, 2006
• • • • • • • • • • • • •
Kontakty na přednášejícího: • •
Ing. Milan Hošek , výkonný ředitel a jednatel společnosti E- mail:
[email protected] ,
[email protected]
•
sídlo firmy:
• • • • • •
Activhouse cz, spol. s r. o. Prokofjevova 33 623 00 Brno Czech republic,
• • •
Tel/fax: +420 547 381 483 VOIP: +420 534 008 083 Mobil: +420 602 502 985
•
htpt// www.activhouse.cz
Loc. : 49°11‘30‘‘ N, 16°32‘4‘‘ E
