Älykäs rakennus- ja energianhallinta

Älykäs energianhallinta

Lite Lion on suunniteltu tekemään huomattavasti enemmän kuin näyttämään sähkönkulutusta.

Sen energianhallintaympäristö voi yhdistää tietoja sähkönkulutuksesta, aurinkotuotannosta, akkuvarastosta, sähköverkosta, dynaamisista sähkön hinnoista, sää- ja tuotantoennusteista, historiallisesta käyttäytymisestä sekä kiinteistölle määritettävistä rajoista.

Asennetuista laitteista ja käytettävissä olevista mittauksista riippuen järjestelmä voi valvoa ja hallita:

• Reaaliaikainen sähkönkulutus
• Energiankäyttö varttitunneittain
• Aurinkosähkön tuotanto
• Akun varaustila (SoC)
• Akun lataus ja purku
• Sähkön otto verkosta
• Sähkön syöttö verkkoon
• Dynaamiset sähkön hinnat
• Akun lataus verkosta edullisina ajankohtina
• Akun käyttö kalliina ajankohtina
• Verkosta otettavan tehon enimmäismäärä
• Kohteen tehorajat
• Huipputehon rajoitus
• Aurinkosähkön omakäyttö
• Akun hyödyntäminen
• Energiakustannukset
• Kulutushistoria
• Tuotantohistoria
• Energiavirrat
• Päivittäinen energiankäyttö
• Pidemmän aikavälin kulutusmallit

Tavoitteena ei ole vain maksimoida aurinkotuotantoa tai ladata ja purkaa akkua aina kun mahdollista.

Tärkeät kysymykset ovat:

• Milloin energiaa tarvitaan?
• Mistä sen pitäisi tulla?
• Milloin se pitäisi varastoida?
• Milloin varastoitua energiaa kannattaa säästää?
• Minkä arvoista energia todennäköisesti on myöhemmin?
• Näin energianhallinta muuttuu pelkästä reagoinnista suunnitteluksi.
• Sähköautojen lataus ja kuormanhallinta
• Lite Lion voi liittää sähköautojen latauksen osaksi rakennuksen kokonaisvaltaista energianhallintaa. Yksittäisiä latauspisteitä, energiankulutusta ja latauskustannuksia voidaan seurata, pysäköintipaikkakohtaisia raportteja muodostaa ja hyödyntää joko laturin tietoja tai erillisiä energiamittareita. Latausta voidaan sovittaa yhteen dynaamisten sähkön hintojen, aurinkotuotannon, akkuvaraston, rakennuksen kuormituksen ja verkosta otettavan enimmäistehon kanssa. Ennakoiva ohjaus voi myös pyrkiä saavuttamaan vaaditun energiatason valittuun lähtöaikaan mennessä.

Oppiminen, ennakointi ja pitkän aikavälin ennusteet

Rakennukset ovat jatkuvasti muuttuvia järjestelmiä.

Niiden käyttäytyminen vaihtelee vuorokaudenajan, vuodenajan, ulko-olosuhteiden, käyttöasteen, auringonsäteilyn, sähkön hinnan ja kiinteistön todellisen käyttötavan mukaan.

Kiinteillä ajastussäännöillä rakennusta voidaan automatisoida.

Ne eivät kuitenkaan aidosti ymmärrä, miten rakennus käyttäytyy.

Siksi Lite Lionia kehitetään yhdistämällä reaaliaikaiset mittaukset, historiatiedot, ulkoiset ennusteet, rakennuksen opittu käyttäytyminen ja ennakoiva ohjaus.

Periaate on:

Reaaliaikaiset mittaukset + Rakennuksen historia + Ulkoiset ennusteet + Opittu käyttäytyminen → Ennakoiva ohjaus

Lyhyen aikavälin ennakointi auttaa järjestelmää valmistautumaan tuleviin tunteihin ja päiviin.

Pidemmän aikavälin ennusteet voivat paljastaa vuodenaikavaihtelut, kehittyvät kulutusmallit ja muutokset kiinteistön energiankäytössä.

Ajan myötä järjestelmä voi muodostaa yhä hyödyllisemmän kuvan esimerkiksi seuraavista kysymyksistä:

• Milloin tämä rakennus normaalisti kuluttaa energiaa?
• Miten kulutus muuttuu arkipäivien ja viikonloppujen välillä?
• Miten energiantarve muuttuu ulko-olosuhteiden mukaan?
• Kuinka nopeasti huone normaalisti lämpenee tai jäähtyy?
• Miten rakennus reagoi lämmityksen säätöihin?
• Milloin aurinkotuotantoa on normaalisti saatavilla?
• Milloin varastoidun energian arvo todennäköisesti kasvaa?
• Mitkä kuormat aiheuttavat toistuvia tehopiikkejä?
• Mikä on tälle kiinteistölle normaalia käyttäytymistä?
• Mitkä muutokset ovat todellisia poikkeamia?
• Muuttuvatko kulutusmallit vähitellen?
• Aiheuttavatko tietyt huoneet, huoneistot tai järjestelmät toistuvasti ongelmia?

Tavoitteena ei ole liimata tavalliseen automaatioon ”AI”-nimilappua.

Tavoite on käytännöllisempi:

Tehdään huomisen ohjauspäätöksistä parempia hyödyntämällä sitä, mitä rakennus opetti eilen, mitä tapahtuu nyt ja mitä käytettävissä olevat ennusteet kertovat seuraavaksi tapahtuvasta.

Aurinkosähkön, akun ja sähkön hinnan ennakoiva optimointi

Aurinkotuotannosta, akkuvarastosta ja dynaamisista sähkön hinnoista saadaan huomattavasti enemmän hyötyä, kun niitä hallitaan yhdessä.

Perinteinen akkustrategia voi yksinkertaisesti ladata akkua aurinkosähkön ylijäämällä ja purkaa sitä aina, kun kulutus ylittää PV-tuotannon.

Se toimii, mutta ei välttämättä tuota taloudellisesti parasta tulosta.

Lite Lion voi ottaa huomioon energian aika-arvon.

Käytettävissä olevista tiedoista ja asetuksista riippuen energia voidaan:

• käyttää heti
• varastoida
• säästää myöhempää käyttöä varten
• ottaa sähköverkosta
• ladata akkuun sähköverkosta
• syöttää verkkoon
• varata odotettavissa olevaa kallista ajanjaksoa varten

Esimerkiksi akun energian käyttäminen heti ei välttämättä ole järkevää, jos verkkosähkö on nyt edullista ja myöhemmin odotetaan selvästi kalliimpaa sähköä.

Vastaavasti akun lataaminen verkosta voi olla järkevää, kun varastoidun energian odotettu myöhempi arvo ylittää latauskustannuksen häviöt mukaan lukien.

Myös aurinkoenergialla on aika-arvo. Sen varastoiminen voi olla edullista, mutta joskus verkkoon myynti voi olla parempi vaihtoehto.

Ennakoiva ohjaus antaa järjestelmän katsoa eteenpäin sen sijaan, että se vain reagoisi nykyiseen varttituntiin.

Lämmityksen ja sisäolosuhteiden hallinta

Lämmitys on monissa rakennuksissa yksi suurimmista energiankuluttajista, eikä sen pitäisi toimia erillisenä saarekkeena.

Lite Lion tarjoaa yhteisen ympäristön sisäolosuhteiden ja lämmitysjärjestelmien valvontaan ja hallintaan.

Asennuksesta riippuen toimintoihin voivat kuulua:

• Huonelämpötilan valvonta
• Kosteuden valvonta
• Huonekohtaiset asetusarvot
• Huoneistotason olosuhdevalvonta
• Lämmityspiirien valvonta
• Menolämpötilat
• Paluulämpötilat
• Käyttöveden valvonta
• Lämmitysenergian kulutus
• Lämpötilahistoria
• Kosteushistoria
• Asetusarvojen historia
• Lämmityksen ja sisäolosuhteiden hälytykset
• Pitkän aikavälin trendianalyysi
• Huonetason raportointi
• Huoneistotason raportointi
• Rakennustason raportointi

Rakennus ei ole yksi lämpötila.

Makuuhuoneilla, olohuoneilla, kylpyhuoneilla, toimistoilla ja teknisillä tiloilla voi kaikilla olla erilaiset vaatimukset.

Siksi Lite Lion tukee luontevaa hierarkiaa:

Kohde → Rakennus → Huoneisto → Huone

Tästä on erityistä hyötyä kerrostaloissa ja liikekiinteistöissä, joissa olosuhteita on ymmärrettävä usealla tasolla sen sijaan, että ne pelkistettäisiin yhdeksi koko rakennuksen luvuksi.

Historia muuttaa mittaukset tiedoksi

Anturin lukema kertoo, mitä tapahtuu nyt.

Historia kertoo, onko se normaalia.

Lite Lion voi tallentaa käyttötietoja ja esittää niitä kaavioina ja raportteina, jolloin asukkaat, asentajat ja ammattikäyttäjät näkevät, miten kiinteistö käyttäytyy ajan kuluessa.

Historiatiedot voivat paljastaa:

• Poikkeava energiankulutus
• Vähittäiset muutokset kulutuksessa
• Toistuvat tehopiikit
• Lämmityksen toiminta
• Lämpötilapoikkeamat
• Eri tavoin lämpenevät tai jäähtyvät huoneet
• Aurinkotuotannon mallit
• Akun käyttäytyminen
• Sisäolosuhteiden trendit
• Laitteiden toiminta
• Toistuvat hälytykset
• Pitkäkestoiset viat
• Asetusmuutosten vaikutukset
• Vuodenaikojen väliset erot

Historia tarjoaa myös arvokasta lähtötietoa oppiville ja ennakoiville toiminnoille.

Mitä kauemmin rakennus on käytössä, sitä rikkaammaksi sen toiminnallinen sormenjälki voi muodostua.

Valaistus ilman ohjainviidakkoa

Valaistus on yksi alueista, joilla älyrakennuksen asennukseen voi nopeasti kertyä tarpeettomia laatikoita.

Yksi ohjain himmennykseen. Toinen säädettävälle valkoiselle. Kolmas RGB:lle. Neljäs RGBW:lle. Ja vielä oma ekosysteeminsä valaistustilanteille.

Lite Lion lähestyy asiaa toisin.

Lighting Engine erottaa halutun valaistustoiminnon fyysisestä liitännästä, jolla se toteutetaan.

Asennetusta laitteistosta riippuen alusta voi tukea:

• ON/OFF-valaistus
• Himmennys
• PWM-ohjaus
• CCT / säädettävä valkoinen
• RGB
• RGBW
• Häivytystoiminnot
• Värikierrot
• Jatkuva häivytys
• Valaistustilanteet
• Ajastettu valaistus
• Anturiohjattu valaistus
• Aamusiirtymät
• Iltasiirtymät
• Vuorokausirytmiä tukeva valaistus
• Tunnelmavalaistus
• Viihdevalaistustilanteet
• DALI
• Modbus-ohjattu valaistus
• DMX / Art-Net -integrointi

Sama valaistustoiminto voidaan näin sovittaa projektiin parhaiten sopivaan laitteistoon.

Tämä voi vähentää tarpeettomien erikoislaitteiden määrää huomattavasti.

Monikanavainen PWM-liitäntä yhdessä sopivien vakiotyyppisten LED-vahvistimien kanssa voi palvella useita erilaisia valaistussovelluksia ilman erillistä valmistajakohtaista älyohjainta jokaista toimintoa varten.

Kun projekti vaatii ammattitason valaistuslaitteita, DMX / Art-Net voi tuoda ne samaan automaatioympäristöön.

Valaistustilanne määrittää, mitä valon pitää tehdä. Liitäntä määrittää, miten käsky päätyy valaisimelle.

Tämä erottelu tekee valaistusjärjestelmästä poikkeuksellisen joustavan.

Automaatiota myös suurten järjestelmien ulkopuolelle

Kaikki hyödylliset automaatiotoiminnot eivät tarvitse kehittynyttä erillisohjainta.

Monet rakennuksen toiminnot tarvitsevat lopulta jotain varsin yksinkertaista:

• Mittaa jotain.
• Vertaa sitä ehtoon.
• Kytke jotain.
• Himmennä jotain.
• Käytä jotain aikataulun mukaan.
• Ilmoita, jos jokin menee vikaan.

Modbus I/O, relemoduulit, anturit ja määritettävät ohjauskanavat mahdollistavat monien tavallisten rakennustoimintojen liittämisen samaan automaatioympäristöön.

Sovelluksia voivat olla:

• Pumput
• Puhaltimet
• Ilmanvaihtoon liittyvät laitteet
• Sähkölämmitys
• Vedenlämmittimet
• Lisälämmittimet
• Sisävalaistus
• Ulkovalaistus
• Lämpötilaohjatut laitteet
• Ajastetut kuormat
• Kosketintulot
• Laitteiden tilasignaalit
• Tekniset hälytykset
• Ovisignaalit
• Pintakytkimet
• Muut ON/OFF-ohjatut laitteet

Toiminnot voivat perustua käsiohjaukseen, aikatauluihin, anturiarvoihin, lämpötiloihin tai muuhun järjestelmän käytettävissä olevaan tietoon.

Vakiotekniikkaa suljetun laitesaarekkeen sijaan

Rakennusautomaatioalustan ei pitäisi vaatia, että jokaisessa anturissa, releessä ja liitännässä on saman valmistajan logo.

Lite Lion on suunniteltu yleisesti käytettyjen tekniikoiden ympärille, kuten:

Modbus RTU • RS485 • Modbus TCP • Ethernet • Standard I/O • PWM • DALI • DMX / Art-Net

Näin laitteisto voidaan valita todellisen teknisen tarpeen mukaan.

Automaatiolaitteisto -valikoimamme tukee tätä lähestymistapaa esimerkiksi seuraavilla tuotteilla:

• Modbus I/O -moduulit
• RS485- ja Modbus-gatewayt
• Relemoduulit
• PWM- ja valaistusliitännät
• Lämpötila- ja kosteusanturit
• Muut anturit ja lähettimet
• Tietoliikennemoduulit
• Virtalähteet
• Muuntimet ja liitännät
• Automaatiotarvikkeet

Älykkyys kuuluu järjestelmälle.

Kenttälaitteisto tekee sen työn, jonka se osaa hyvin.

Sijoita laitteisto sinne, missä se on teknisesti järkevää

Nykyaikainen automaatio ei tarkoita kaikkien ohjaimien sijoittamista yhteen valtavaan keskukseen ja jokaisen signaali- ja suurvirtakaapelin vetämistä rakennuksen halki.

Lite Lion tukee hajautettua automaatioarkkitehtuuria.

Tietoliikenne voidaan siirtää pitkiä matkoja siihen suunnitelluilla tekniikoilla, kun taas ohjausliitännät ja teholaitteet voivat sijaita lähellä palvelemiaan kuormia.

Hyvä esimerkki on LED-valaistus:

Edge → pitkä RS485-yhteys → paikallinen Modbus PWM -liitäntä → lyhyt PWM-yhteys → paikalliset LED-vahvistimet → lyhyet suurvirtaiset LED-kaapeloinnit

Samaa teknistä periaatetta voidaan soveltaa muuallakin:

Keskitä älykkyys. Hajauta ohjaus. Pidä teho paikallisena.

Tämä voi yksinkertaistaa kaapelointia, vähentää tarpeettomia jännitehäviöitä ja helpottaa suurten asennusten laajentamista.

Paikallinen automaatio siellä, missä toimintavarmuus ratkaisee

Rakennuksen ei pitäisi lakata toimimasta älykkäästi vain siksi, että Internet-yhteys katkeaa.

Lite Lion erottaa keskitetyn hallinnan paikallisesta reaaliaikaisesta automaatiosta.

Paikalliset Edge-järjestelmät voivat hoitaa toiminnot, joiden on pysyttävä lähellä rakennusta ja sen laitteita, kun taas Central tarjoaa laajemman valvonnan, historiatiedot, raportoinnin ja hallinnan.

Tämän arkkitehtuurin merkitys kasvaa, kun asennukset laajenevat älykodeista kerrostaloihin, liikekiinteistöihin ja ammattimaisiin monikohdejärjestelmiin.

Hälytykset, jotka eivät katoa ilmaan

Hälytys on hyödyllinen tänään.

Sen historia voi olla vielä hyödyllisempi kuuden kuukauden kuluttua.

Lite Lion voi säilyttää hälytystiedot, jolloin toistuvat ja pitkäkestoiset ongelmat tulevat näkyviksi.

Hälytystietoihin voivat kuulua:

• Kohde
• Rakennus
• Huoneisto
• Huone
• Järjestelmä
• Laite
• Hälytystyyppi
• Vakavuusaste
• Alkamisaika
• Kuittaus
• Ratkaisu
• Kesto
• Toistumiskerrat

Hälytyksen kuittaaminen ja sen aiheuttaneen tilanteen ratkaiseminen ovat tarkoituksella eri tapahtumia.

Aiemmat hälytykset säilyvät analysoitavina.

Näin järjestelmä voi vastata esimerkiksi seuraaviin kysymyksiin:

Mikä kiinteistö tuottaa eniten hälytyksiä?

Missä huoneistossa esiintyy toistuvasti olosuhdeongelmia?

Mikä laite tuottaa toistuvia varoituksia?

Mitkä hälytykset kestävät pisimpään?

Onko ongelma yksittäinen vai onko se tapahtunut 30 kertaa tämän kuukauden aikana?

Järjestelmä näyttää toistuvan mallin.

Käyttäjä voi sen jälkeen selvittää syyn.

Ammattimainen Valvomo

Kiinteistöoperaattoreille, huoltoyhtiöille ja useista rakennuksista vastaaville organisaatioille Lite Lion laajenee luontevasti ammattimaiseksi useiden kohteiden valvomoksi.

Yksittäisten rakennusjärjestelmien avaamisen sijaan käyttäjät voivat valvoa koko kiinteistökantaa yhdestä yhteisestä toimintanäkymästä.

Valvomo voi tarjota:

• Kohde-, huoneisto- ja huonetason tarkastelu.
• Useiden kohteiden valvonta
• Mukautuva kohdenäkymä
• Kohteiden prioriteettien hallinta
• Kohteiden reaaliaikainen tila
• Aktiivisten hälytysten näyttö
• Hälyttävien kohteiden automaattinen nostaminen esiin
• Varoitustila
• Offline-tilan tunnistus
• Haku
• Tilasuodatus
• Joustavat näyttönäkymät
• Moninäyttökäyttö
• Kohde Focus View
• Aktiivisten hälytysten hallinta
• Hälytysten kuittaus
• Pysyvä hälytyshistoria
• Hälytysten analysointi
• Toistuvien hälytysten tunnistaminen
• Ongelmakohteiden analysointi
• Hälytysten kestotilastot
• Käyttöraportointi
• CSV-raportointi

Valvomo on suunniteltu pysymään käytännöllisenä riippumatta siitä, valvotaanko kymmentä vai satoja kiinteistöjä.

Eri näytöt voivat hoitaa eri tehtäviä.

Yksi voi pitää tärkeimmät kohteet jatkuvasti näkyvissä.

Toinen voi kierrättää automaattisesti laajempaa kiinteistökantaa.

Kolmas voi näyttää yksityiskohtaisen dashboardin rakennuksesta, joka juuri nyt vaatii huomiota.

Jos tärkeä hälytys syntyy, kyseinen kohde voidaan tuoda välittömästi käyttäjän huomioon sen sijaan, että se odottaisi hiljaa neljännellä sivulla.

Yhdestä kodista satoihin rakennuksiin

Mittakaava voi muuttua valtavasti ilman, että perusajatus muuttuu.

Kotona

Aloita näillä:

Lite Lion Home

Gateway

muutama lämpötila-/kosteusvalvontayksikkö

Relemoduuli

Jo tämä riittää erittäin suorituskykyisen nykyaikaisen älykodin perustaksi yllättävän kohtuullisilla laitekustannuksilla.

Lisää vain silloin, kun haluat.

Edistyneessä kodissa

Lisää:

Lisäautomaatio

Aurinkosähkö

Akkuvarasto

Dynaamiset sähkön hinnat

Ennakoiva energianhallinta

Lämmityksen ohjaus

Lisää huoneita

Edistynyt LED-valaistus

CCT / RGB / RGBW

Anturit

Kerrostalossa

Lisää:

• Huoneistot
• Huonekohtaiset olosuhteet
• Lämmitysjärjestelmät
• Käyttövesi
• Energiahistoria
• Hälytyshistoria
• Kiinteistötason raportointi

Liikekiinteistössä

Laajenna esimerkiksi näihin:

• Laajemmat hälytykset ja raportointi
• Suuremmat energiajärjestelmät
• Koko rakennuksen automaatio
• Huipputehon hallinta
• Valaistusjärjestelmät
• Tekniset laitteet
• Käyttöhistoria

Ammattikäyttäjille

Lisää:

Lite Lion Valvomo

ja valvo useita itsenäisiä kiinteistöjä yhdestä toimintaympäristöstä.

Asennus kasvaa.

Teknologiaa ei tarvitse aloittaa alusta.