Methoden und Regelwerke der GA-Planung

Transkript

1 Methoden und Regelwerke der GA-Planung von Ralf Klimpel Kieback&Peter GmbH & Co KG 1

2 Inhalt Umfang GA Anlagen Aus Sicht der TGA Anlagen Aus Sicht der Planung Ein Beispiel aus der Primäranlage Ein Beispiel aus der Raumautomation Beschreibungsmittel Überblick VDI3813, ISO16884, EN15232 Beschreibungsmittel in VDI / ISO Automationsschema nach ISO Raum-Automationsschema nach VDI GA Funktionsliste Beschreibung der Funktionen GA und RA Funktionen Beispiel Ausblick VDI3414 Neu 2

3 Umfang der GA Aus Sicht der TGA Energiefluss erzeugen verteilen/speichern verbrauchen Kessel, BHKW Wärmepumpe, Solarthermie, Fernwärme, Wärmerückgewinnnung Lüftung / Kanäle Rohrsystem Radiator, Heizdecke Fußbodenheizung, Betonkern, FAN, Heizregister, VAV Kältemaschiene, Fernkälte, Sole-Erdwärmetauscher, Nachtkühlung, Brandschutz Speicher Kühldecken, Betonkern. FAN Kühlregister, VAV Beleuchtung Verschattung Trafo/Verteilung Kabeltrassen Einbruchserkennung Brandschutz/Sprinkler Primäranlagenregelung Anlage optimieren 3 Raumautomation Komfort, Verschwendung vermeiden

4 Umfang der GA Aus Sicht der Planung Kostengruppe 480 Gebäudeautomation nach DIN 276 Automationssysteme Automationsstationen Feldgeräte Schaltschränke Sensoren Aktoren Zähler Brandschutzklappen, Entrauchungs- und Rauchschutzklappen Verkabelung und Kabelträgersysteme 483 Managementsysteme 484 Raumautomation 485 Datenübertragungsnetze 489 Sonstige Leistungen 4

5 Umfang der GA 5

6 Umfang der GA 6

7 Umfang der GA Beispiel aus Primäranlage Quelle: Haus der Justiz in Rostock 7

8 8

9 Umfang der GA 9

10 Umfang der GA Beispiel aus Raumautomation 10

11 Beschreibung GA Beispiel: Managementsystem Quelle: Kieback&Peter Qanteon GLT 11

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13 Beschreibungsmittel: Übersicht der Richtlinien GA Planung RA Energieeffizienz von Gebäuden ISO16484 Teil GA Funktionen EN DE Einfluss von Gebäudeautomation EN EN Contribution of Building Automation VDI3814 seit 1978 Blatt 1,6 VDI3814 in Arbeit ab 2018 VDI Blatt

14 Beschreibungsmittel VDI und ISO Automationsschema Grafische Darstellung der TGA Anlage mit Beschreibung der Funktionen mittels: Regelungsstruktur Regeldiagramm Wirkzusammenhänge von Funktionsblöcken Funktionsliste Stellt die GA-Funktionen zahlenmäßig,als Datenpunkte, in Beziehung mit den Anlagen-Komponenten (z.b. Ventile Pumpen) Ergänzende Beschreibung Textliche Beschreibung Ablaufdiagramme/Zustandsgraph 14

15 Regeldiagramm Anlage Regelstruktur Ebene Titel ISP Gewerk Anlage Beispiel MSR TCP0010 Lüftung RLT-Anl.1,Q1 Signalflußplan (Wirkungsplan) mit Übertragungsglieder 15

16 Anlage Wirkzusammenhänge zwischen Funktionsblöcken informative Funktionsblöcke deren Ein-/Ausgänge aus mit normativen Datentypen bestehen 16

17 Stellt GA-Funktionen als Datenpunkte, in Beziehung mit den Anlagen-Komponenten Bsp. Pumpe: 1x Ausgabe Schalten 2x Rückmeldung (Störung/Betrieb) Betriebstundenerfassung Befehlsausführkontrolle Motorsteuerung 17

18 Beschreibung der Funktionen 18

19 Beschreibungsmittel: Funktionen ISO16484 Teil 3 Funktionen (aus VDI3814 Blatt 1) physikalische Ein- Ausgabefunktionen kommunikative Ein- Ausgabefunktionen Verarbeitungsfunktionen Überwachen Steuern Regeln Rechnen/ Optimieren Schalten, Stellen, Melden, Messen, Zählen Schalten, Stellen, Melden, Zählen, Messen Grenzwert, Befehlsausführkontrolle, Ereigniszählung, Befehlsausführkontrolle, Meldungsbearbeitung Anlagensteuerung, Motorsteuerung, Umschaltung, Folgesteuerung, Sicherheits /Frostschutzsteuerung P / PI / PID Regler, Sollwertführung/ kennlinie, Stellausgabe stetig/ 2 Punkt/Pulweitenmodulation, Begrenzung Sollwert / Stellwert, Parameterumschaltung h,x geführte Strategie, Arithmetische Berechnung, Ereignis /Zeitabhängiges Schalten, Gleitendes Schalten, Zyklisches Schalten, Nachtkühlbetrieb, Gebäudetempereaturbegrenzung, Energierückgewinnung, Netzersatzbetrieb, Netzwiederkehrprogramm, Höchstlastbegrenzung, Tarifabhängiges Schalten Sensorfunktionen Aktorfunktionen Anwendungsfunktionen VDI3813 Blatt 2 Raumautomationsfunktionen Raumklima Beleuchtung Sonnenschutz Übergreifend Präsenzerkennung, Fensterüberwachung, Taupunktüberwachung, Lufttemperaturmessung, Helligkeitsmessung, Luftqualitätsmessung, Windgeschwindigkeit, Niederschlag Lichtaktor, Sonnenschutzaktor, Stellantriebsaktor Energieniveauwahl, Energieniveauwahl mit Startoptimierung, Sollwertermittlung, Funktionswahl, Temperaturregelung, Raum Zulufttemperatur Kaskade, Ventilatorsteuerung, Sequenzsteuerung, Stellwertbegrenzung, Luftqualitätsregelung, Nachtkühlung, Volumenstromregelung Lichtschaltung, Treppenlichtschaltung, Automatiklicht, Tageslichtschaltung, Kostantlichtregelung, Dämmerungsschaltung Prioritätssteuerung, Dämmerungsautomatik, Sonnenautomatik, Lamellennachführung, Verschattungskorrektur, Thermoautomatik, Witterungsschutz, Belegungsauswertung, Steuerung über Raumnutzung, Zeitprogramm, Trennwandsteuerung, Thermoautomatik Bedienfunktionen Grafik, Dynamische Einblendung, Ereignis Anweisungstext, Nachricht an externer Stelle Bedien- und Anzeigefunktionen (lokal) Stellantriebsaktor, Sonnenschutz stellen, Antrieb stellen, Temperatursollwert stellen, Raumnutzungsart wählen, Präsenz melden Managementfunktionen Eingabe /Ausgabe Kommunikationsobjekt, Komplexe Kommunikationsobjekte, Ereignis Langzeitspeicherung, Historisierung in Datenbank Managementfunktionen Aufzeichnung, Archivierung und statistische Analyse 19

20 ISO GA-Funktionen Beispiel 20

21 VDI3813-2: RA-Funktionen Beispiel Anlage Raum Segment Raum Temperaturmessung T_ROOM Sollwertermittlung T_BMS T_SETPT T_OUT T _SETPTS Funktionswahl F_BMS T_ROOM F_ACT T_SETPTS B_DEW Energieniveauwahl M_BMS P_ACT M_ACT B_WINDOW Heizen Kühlen Temperaturregelung F_ACT M_ACT V_SET T_ROOM T_SETPTS V_SET V_STA TP M Funktion Präsenzerkennung P_AUTO Belegungsauswertung P_AUTO P_ACT P_MAN Thermoautomatik P_ACT H_OUT S_SET T_ROOM T_SETPTS Taupunktüberwachung Stellantriebsaktor Sonnenschutzaktor B_DEW V_SET V_STA S_SET S_STA Segment Stellantriebsaktor V_SET V_STA Fensterüberwachung B_WINDOW 21

22 VDI3814-6: Zustandsgraph Beispiel Economy Nutzzeit aktiv Raum Unbelegt Nutzzeit inaktiv Raum Unbelegt Pre-Comfort Energieniveauwahl Nutzzeit aktiv Raum Belegt Nutzzeit aktiv Raum Unbelegt Präsenzerkennung Belegungsauswertung M_BMS P_ACT M_ACT B_WINDOW Comfort Fensterüberwachung B_WINDOW P_AUTO P_AUTO P_MAN P_ACT Fenster geöffnet Building Protection Fenster geschlossen 22

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24 Bezug zur Energieeffizienz EN15232 und Kühlbetrieb VDI 3813 Blatt 2 Tabelle 2 Zuordnung der Anwendungsfunktionen nach GA- Effizienzklassen 24

25 Tabelle 2. Zuordnung der Anwendungsfunktionen nach GA-Effizienzklassen B C D A 25

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27 Beschreibungsmittel: Ausblick Gebäudeautomation (GA) VDI3813 Raumautomation + Management VDI3814 Gebäudeautomation + Management Gebäudeautomationssystem VDI3814 Gebäudeautomationsmanagement Überwachen, Bedienen, Beobachten Raumautomation Anlagenautomation Idee: Prof. Becker,

28 Beschreibungsmittel: Ausblick VDI 3813 Blatt 1 Grundlagen der Raumautomation Blatt 2 Raumautomationsfunktionen Blatt 3 Anwendungsbeispiele für Raumtypen und Funktionsmakros in der Raumautomation Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3.1 Blatt 3.2 Grundlagen Planung Grundfunktionen Makrofunktionen Beispiele VDI 3814 Blatt 1 Systemgrundlagen Blatt 2 Gesetze, Verordnungen, Technische Regeln Blatt 3 Blatt 3.1 Hinweise für das Gebäudemanagement Planung, Betrieb und Instandhaltung Schnittstelle zum Facility Management Blatt 5 Hinweise zur Systemintegration Blatt 6 Grafische Darstellung von Steuerungsaufgaben VDI 3814 Blatt 4.1 Blatt 4.2 Blatt 4.3 Blatt 4.4 Blatt 4.5 Blatt 5 Arbeitsmittel, Methoden für die Planung und Errichtung Energieeffizienz Kennzeichnung, Adressierung, Listen Grundlagen, allgemeine Anforderungen, Abnahme Automationsschema, Funktionsliste, Zustandsgraph Benutzeroberfläche Schnittstellen zu anderen Systemen Blatt 7 Gestaltung von Benutzeroberflächen Blatt 6 Qualifizierung von Personen ISO16484 Teil

29 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit 29