Kablosuz Bina Yönetimi

Yazan: Cory Vanderpool/Magnum Energy Solutions-HPAC Engineering

Çeviren: Meriç Noyan Karataş

Otomasyonlu binalar alanında -birkaç isim vermek gerekirse, açık standartlara uyum sağlama, bileşenlerin ve sistemlerin birbirlerine internet ile bağlanması ve eskiden birbirleri ile hiç alakalı olmayan sistemlerin birbirlerine bağlanması gibi– birçok eğilim ortaya çıkmıştır. Geçmişten günümüze miras kalan eski bina yönetim sistemleri (BMS); daha karmaşık, daha yüksek performanslı ve enerji tasarruflu binalara geçişi sağlayamaz ise kullanılmaz hale gelecektir. Bu değişimin tamamlayıcıları, yapı işlerinin gelişimi ve daha iyi yönetimi için teknolojinin özümsenmesi; binaların kritik yönlerinin takip edilmesi ve bu verilerin bina yönetim sistemlerine gönderilmesidir.

Kablajın fahiş fiyatlı olması ve/veya estetik açıdan uygun olmaması, kablosuz sensörleri ve aktüatörleri, konfor seviyesini artırmak ve enerji tüketimini azaltmak için çekici bir alternatif haline getirmiştir. Kablosuz sensörlerin ve termostatların bir mahal içerisinde yerlerinin değiştirilmesi oldukça kolaydır ve mahal sakinlerine verdiği rahatsızlık ve mahaldeki çalışmalarda yarattıkları aksamalar kısıtlıdır.

Bunun bir adım ilerisi, geleneksel pilli kablosuz sistemlerin de ötesinde enerjiyi depolayan EnOcean protokolüdür. Dünya çapında 350 den fazla şirket tarafından desteklenen EnOcean destekli çözümler hem sayıca hem de ölçek bazında büyümektedirler. Bugün binlerce otel odası, öğrenci yurdu ve sayısız ticari yapı kablosuz enerji depolayan ürünler kullanmaktadır.  

Örneğin yeni bir ağ geçidi, gelen EnOcean kablosuz iletileri BACnet/IP nesnelerine dönüştürmektedir. Bu uygun maliyetli ve dayanıklı cihaz, çift yönlü çalışmakta ve standart bir EnOcean profili kullanan herhangi bir ürüne bağlanabilmektedir. Bu yeni ağ geçidi sıcaklık, nem, karbondioksit ve ışık seviyeleri (gün ışığı depolama) dahil her sayıdaki sensörden veri alabilmektedir.



HVAC Kontrol Stratejisi

Otellerde, öğrenci yurtlarında, satış ve ofis alanlarında, azaltma ayarlarına geçilmesi (örneğin, binaların kullanım olmayan veya kullanımın az olduğu zamanlarda HVAC sistemlerinin daha düşük performansta çalıştırılması) enerji tüketimini azaltmak için uygulanan yaygın bir strateji haline gelmiştir. Isıtma modunda hava sıcaklığı azaltıldığında ve soğutma modunda arttırıldığında, yüzde 20 den 40’a kadar bir enerji tasarrufu sağlanabilir. Mahalin hiç kullanılmadığı zamanlarda HVAC sisteminin kapatılması gibi daha kapsamlı azaltma ayarları bile uygulanabilir. Mesela, Hawaii’de yeni yapılan oteller, verandaları için kapı sensörü koymak zorundadır. Bu veranda kapısı açıldığında soğutma sisteminin devre dışı kalması anlamına gelmektedir. Bu da klima sistemlerinin balkon kapıları açıkken boşa çalışmasını önlemektedir.

Kablosuz sistemlerden önce, çalışma sırasında değişikliğe pek fazla imkân vermeyen zaman saatleri kullanılarak gece ayarlarına geçiliyordu. Kablosuz kontrol sistemleri ile sıcaklık doğru bir şekilde takip edilebilir ve herhangi bir alandaki iskan miktarı gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde algılanabilir. Bu bilgi Bina Yönetim Sistemine (BMS) hızlı bir şekilde iletilir ve böylece bina içindeki hava akışı dengelenebilir. Basit bir kablosuz sistem, pilsiz kumandalı bir sıcaklık sensörünün, bina boyunca ve etrafındaki sıcaklıkların kolaylıkla ölçüp takip etmesini mümkün kılar. İdeal olan budur, çünkü birçok termostat koyulacak yer açısından kısıtlıdır ve çoğu zaman odadaki ortam sıcaklık değerlerinin okunmasını yeterli düzeyde yerine getiremez.

Kuzeydoğunun birçok bölgesinde, kazanlar sıcak su ve buharlı ısıtma için kullanılır. Bu kazanların hizmet verdiği binaların çoğu nispeten eski binalardır ve kontrol şemaları sadece dış sıcaklık tarafından yönetilir. Bu kabul edilebilir olmakla birlikte kesinlikle ideal değildir – özellikle binaları ısıtmak ve soğutmak için kullanılan enerjinin yaklaşık yüzde 40’lık bir bölümünün atık ısı olduğu düşünüldüğünde.  Halen, ısıtma mevsiminde ortam ısısını elde etmenin yolu pencere açmaktır ki bu da şüphesiz bir binayı optimize etmenin hesaplı bir yolu değildir.  Münferit radyatörlere termostatik radyatör vanaları (TRV) takılarak, oda sıcaklığı set edilen değerin altına düştüğünde, bu radyatörlere sıcak su akışı sağlanabilir. Bu vanalar bir yandan faydalıyken diğer taraftan kısıtlamaları da vardır. Bunlardan biri sıklıkla vananın üzerine konan veya kadrana çok yakın olması gereken ısı sensörüdür ki bu durum da tüm mahalin ortam sıcaklığının okunmasını sınırlar. Diğer bir kısıtlama da, termostatik radyatör vanasından kazan kontrol sistemine veya bina yönetim sistemine geri bilgi iletilmesinin bir yolu yoktur.

Sıcak sulu ve buharlı ısı sistemleri kontrol etmek için uygulanan yenilikçi bir ürün seti de kendi enerjisini üreten kablosuz bir termostattan ve vana aktüatöründen oluşmaktadır. Termostatın bina içi sıcaklığını gösteren dijital bir ekranı vardır. Mahal sakini, kadranı istenen dereceye çevirerek ayarlayabilir. Bu bilgi kablosuz olarak vana aktüatörüne iletilir ve buna bağlı olarak radyatörden geçen sıcak su ve buhar miktarı azalır veya artar. Termostat yedi günlük programlanabilen bir özelliğe sahiptir ve bu da Bina Yönetim Sistemine gerek kalmadan iki aletin birlikte çalışmasını sağlar. Bina Yönetim Sisteminin olduğu yerde, termostat binanın kazan kontrolleriyle bağlantı kurabilir ve bu bilgi binanın sıcaklık dengesinin kurulmasında kullanılabilir. Bu sayede binanın “serin” ve “sıcak” tarafı olma durumu ortadan kalkar. Bu tip bir çözüm sayesinde ortalama yüzde 10’dan 25’e kadar bir enerji tasarrufu sağlanabilir.

Eskiden, Bina Yönetim Sistemleri aydınlatmayı hesaba katamıyordu. Fakat günümüzde geleneksel içedönük bilgi sistemlerinin bütünleştirilebilmesi mümkün olmaktadır. Kablosuz iskân sensöründen alınan bilgi bina yönetim sistemine gönderilir ve ışıkları ve HVAC sistemini aktive etmekte kullanılır. Bu arada kablosuz ışık seviyesi sensörlerinden gelen bilgi aydınlatma armatürlerini loşlaştırmak ve panjurları çalıştırmak için kullanılır. Kablosuz sensörler tarafından Bina Yönetim Sistemi’ne iletilen tüm bilgiler depolanarak eğilimler takip edilebilir. Bu bilgiler, daha sonra bakım elemanlarına gönderilecek otomatik uyarıların tetikleyicileri olabilir. Bu, bina operatörlerinin sadece zekice davranmalarını değil olayları önceden görebilmelerini ve böylece daha tedbirli olmalarını sağlar.

Kablosuz teknoloji, özellikle toplam sahip olma maliyeti göz önüne alındığında, gitgide daha hesaplı hale gelmektedir. Kablosuz ve pilsiz teknoloji, bitmek bilmeyen cihaz bakım gerekliliğini ortadan kaldırırken, bina operasyonlarında aksamaya neden olmaz ve binanın değişen iskân miktarı/mahal değişimlerine hızlıca karşılık verebilir. Ağ geçitleri ve kablosuz sistemler sayesinde; BACnet kullanarak Bina Yönetim Sistemine değerli bilgiyi aktarmak mümkün ve şaşırtıcı şekilde hesaplı. İnşa edilen çevrenin geleceği tartışma konusu olmaktan çıktı çünkü o burada ve gerçekleşiyor.