Bezpieczeństwo energetyczne budynków jest priorytetem w dobie powszechnej automatyzacji i komputeryzacji. W jakie urządzenia należy wyposażyć budynek biurowy, aby zapewnić ciągłą pracę i bezpieczeństwo przebywających w nim osób? O wypowiedzi na ten temat poprosiliśmy przedstawicieli dwóch firm oferujących rozwiązania gwarantujące ciągłość pracy urządzeń zainstalowanych w inteligentnych biurowcach.
Jakie rozwiązania stanowią niezbędne minimum, aby zabezpieczyć biurowiec przed groźbą paraliżu energetycznego?
Mariusz Piątkiewicz, Ever: – W dobie powszechnej informatyzacji, automatyzacji i stosowania systemów inteligentnych budynków brak zasilania elektrycznego staje się wyjątkowo poważnym problemem technicznym, organizacyjnym, logistycznym i gospodarczym. W nowoczesnych biurowcach może doprowadzić do zaburzeń struktury lub utraty danych w systemach informatycznych (co może wiązać się z gigantycznymi stratami finansowymi bądź utratą strategicznych informacji czy dóbr intelektualnych), ograniczenia komunikacji wewnętrznej oraz ze światem zewnętrznym, paraliżu systemów kontroli dostępu, powstania kosztownych przerw w procesach produkcyjnych, uszkodzeń aparatury i urządzeń, wynikających z wystąpienia nieprzewidzianego braku zasilania elektrycznego itp.
Wynika stąd, że zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego budynków jest bezsprzecznie priorytetowym działaniem w każdej dziedzinie życia gospodarczego i społecznego. Wzrost tego bezpieczeństwa osiąga się poprzez zastosowanie systemów zasilania gwarantowanego (UPS – Uninterruptable Power Supply) przynajmniej do zasilania odbiorników o znaczeniu krytycznym, strategicznym, jak również systemów zasilania autonomicznego (agregatów prądotwórczych), umożliwiających długotrwałe podtrzymanie zasilania odbiorników o priorytetowym znaczeniu.
Szeroką ofertę takich rozwiązań posiada firma Ever sp. z o.o. Koszty instalacji tych urządzeń są najczęściej wielokrotnie mniejsze od kosztów strat powstałych w wyniku wystąpienia niespodziewanych braków zasilania elektrycznego systemów (gdy nie zastosowano układów zasilania gwarantowanego).
Istnieje zagrożenie – paraliż energetyczny biurowca. Jakie urządzenia są wyłączane w pierwszej kolejności, aby zapobiec paraliżowi lub zminimalizować jego skutki?
Mariusz Piątkiewicz, Ever: – Przy zaniku energii w sieci elektroenergetycznej w pierwszej kolejności wyłączane są urządzenia związane z komfortem życia bądź pracy (np. sprzęt audiowizualny), układy oświetlenia głównego, dodatkowe systemy grzewcze itp. Natomiast z układów zasilania gwarantowanego dostarczana jest energia do odbiorników o znaczeniu strategicznym: systemów informatycznych, układów kontroli dostępu, szczególnie wrażliwych aparatów i urządzeń elektrycznych, elementów oświetlenia awaryjnego czy systemów produkcyjnych, w przypadku których nawet krótkotrwałe przestoje powodują ogromne straty finansowe.
Jan Żurawski, Trane Poland: – Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba zastanowić się nad ilością systemów i urządzeń w każdym budynku. Często w pierwszej kolejności wyłączane są systemy klimatyzacyjne jako duzi odbiorcy energii elektrycznej. Z punktu widzenia wielu osób wyłączenie tego systemu może prowadzić co najwyżej do dyskomfortu najemców.
Z drugiej strony patrząc, duża część systemów zapewniających poprawną pracę obiektu zasilana jest z układów wody lodowej zainstalowanej na obiekcie. Przykładem mogą być szafy precyzyjnego schładzania w serwerowniach, centrale klimatyzacyjne utrzymujące odpowiednio niską temperaturę w rozdzielniach elektrycznych lub chłodzących same transformatory. Wyłączenie źródła chłodu dla tak odpowiedzialnych odbiorów w najlepszym przypadku może skończyć się awaryjnym wyłączeniem chłodzonych urządzeń.
Trudno określić skalę problemu przy wyłączeniu serwerowni dużego obiektu biurowego. Wiadomo natomiast, że skutkuje to praktycznie całkowitym paraliżem pracy. Jeszcze gorsze następstwa wywołałoby wyłączenie termiczne głównych transformatorów obiektu. W takim przypadku skutki są krytyczne.
Z tego powodu firma Trane często proponuje rozwiązania mające na celu zabezpieczenie przed wystąpieniem takich sytuacji. Do zapewnienia odpowiedniej mocy chłodniczej w sytuacji kryzysowej dedykowany jest specjalny agregat. Jest on nie tylko zasilany z kilku źródeł (jeśli są dostępne), ale również z generatora prądotwórczego. Zasilaniem gwarantowanym objęte są w takim przypadku również wydzielone sterowniki nadrzędne i wykonawcze oraz układy pompowe odpowiadające za zapewnienie przepływu przez krytyczne odbiory. W przypadku zaniku zasilania lub konieczności odstawienia części układu podejmowane są odpowiednie działania zapewniające dalszą pracę kluczowych systemów. Takie działania zapewniają też poprawne wyłączanie poszczególnych elementów układu.
Czy inwestorzy budowlani uwzględniają kwestie bezpieczeństwa energetycznego i rozwiązania do zapewnienia ciągłej pracy traktują na równi z kryterium oszczędności kosztów związanych ze zużywaniem energii?
Mariusz Piątkiewicz, Ever: – Poziom świadomości wagi bezpieczeństwa energetycznego u inwestorów budowlanych jest już obecnie dość wysoki i ciągle wzrasta. Większość poważnych, odpowiedzialnych, logicznie i perspektywicznie myślących inwestorów zdaje sobie w pełni sprawę z tego, że zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa energetycznego systemom o znaczeniu strategicznym przynosi znacznie większe oszczędności finansowe niż wszelkie inne działania związane z minimalizacją kosztów.
Jan Żurawski, Trane Poland: – Inwestorzy bardzo często nie zdają sobie sprawy z kwestii bezpieczeństwa oraz konieczności zapewnienia ciągłej pracy. Kwestia energooszczędności niejednokrotnie jest pomijana na etapie projektu. Tu często kluczowym parametrem są koszty wykonania instalacji. Paradoksalnie wykonanie energooszczędnej instalacji może być tańsze niż standardowego układu. Wiele biur projektowych uparcie proponuje rozwiązania stałoprzepływowe będące standardem kilkanaście, kilkadziesiąt lat temu. Rzadko kiedy podejmowane są próby projektowania układu od początku do końca pod kątem efektywności.
Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klienta, oferujemy rozwiązania takie jak zmienne przepływy parownikowe (VPF – Variable Primary Flow) oraz rozwiązania wykorzystujące zbiorniki lodu. Rozwiązania takie są efektywne (energooszczędne), przyjazne środowisku oraz umożliwiają zdobycie dodatkowych punktów przy certyfikowaniu budynku w systemach LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) lub BREAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method).
Jakie produkty przeciwdziałające – zapobiegające paraliżowi energetycznemu w inteligentnych biurowcach oferuje Państwa firma w Polsce?
Mariusz Piątkiewicz, Ever: – Firma Ever sp. z o.o. jest polskim producentem wysokiej klasy systemów zasilania gwarantowanego (UPS) w zakresie mocy od kilkuset VA do kilkuset kVA. Umożliwiają one podtrzymanie zasilania awaryjnego zarówno pojedynczym urządzeniom niskich mocy, jak również jedno- i trójfazowym systemom wysokich mocy. Większość z nich znacząco poprawia jakość dostarczanej energii.
Mogą pracować w układach redundantnych różnych konfiguracji, co dodatkowo zwiększa poziom bezpieczeństwa zasilania elektrycznego. Ever oferuje również rozwiązania wykorzystujące zaawansowane nanotechnologie, a w efekcie najnowocześniejsze magazyny energii w postaci superkondensatorów. We współpracy z modułami akumulatorowymi zapewniają optymalne warunki pracy jako zasobniki energii.
Jan Żurawski, Trane Poland: – Do podstawowych produktów w zakresie bezpieczeństwa energetycznego biurowców zaliczyłbym systemy opracowywane przez naszą firmę. Układy oferowane przez firmę Trane nie skupiają się jedynie wokół samych urządzeń. W przypadku analizy systemu bierze się pod uwagę efektywność wszystkich jego elementów. W tym celu dokonuje się optymalizacji pracy układu pod kątem wydajności całościowej.
Dobrym przykładem może być algorytm Chiller Tower Optimization. Algorytm ten w oparciu o pomiary aktualnych obciążeń i warunków panujących w układzie optymalnie dobiera temperaturę skraplaczową, dzięki czemu cały układ pracuje w optymalny sposób, zużywając minimum energii elektrycznej i zapewniając komfort termiczny.
Drugim rozwiązaniem są algorytmy sterowania agregatami węzła wody lodowej. System Chiller Plant Controller dobiera automatycznie ilość pracujących agregatów zgodnie z narzuconymi przez klienta wymaganiami. Załączanie oraz wyłączanie pracujących agregatów zależy od zapotrzebowania systemu. Nie ma więc niebezpieczeństwa, że pracujących urządzeń będzie więcej niż potrzeba. To kolejny przykład na minimalizację kosztów pracy układu.
Wspomniane wcześniej zmienne przepływy parownikowe (VPF) stanowią kolejny przykład na idealne dopasowywanie się do zapotrzebowania układu na chłód. Wykorzystanie tego systemu zapewnia pełne dopasowanie do chwilowego zapotrzebowania na energię chłodniczą. W połączeniu ze wspomnianymi wcześniej systemami pozwala to na minimalizację kosztów przy zapewnieniu pełnego komfortu.
Ostatnim elementem układu mogą być zbiorniki lodu. Są to elementy pasywne, mogące akumulować chłód produkowany nocą przy niższych stawkach za energię elektryczną. Energia ta może być wykorzystana później do zaspokojenia zapotrzebowania na chłód w układzie. Zastosowanie zbiorników lodu zapewnia zmniejszenie mocy węzła wody lodowej. Idą za tym ogromne oszczędności, gdyż użytkownik może w skrajnych przypadkach limitować zużycie energii elektrycznej oraz zabezpieczyć się przed przekroczeniem energii szczytowej. Niektóre układy umożliwiają pełną integrację wszystkich omówionych tu systemów, co z jednej strony pozwala na utrzymanie pełnego komfortu, z drugiej – zapewnia minimalizację kosztów. Patrząc na to z perspektywy zagrożenia paraliżem energetycznym – rozwiązane jest wyjściem naprzeciw potrzebom klienta.
Wypowiedzi zebrała i zredagowała Elżbieta Jaworska
