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Gebäudeautomation als Werkzeug für den energieeffizienten Gebäudebetrieb Berufungsvortrag, 20. Juni 2011, Heinz Junkes Sunday, June 19, 2011
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Gebäudeautomation als Werkzeug für den energieeffizienten Gebäudebetrieb
Berufungsvortrag, 20. Juni 2011, Heinz Junkes
Sunday, June 19, 2011
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Energieeffizienz Während Effektivität im Sinne von „Wirksamkeit“ den Grad der
Zielerreichung einer Aktivität bezeichnet, bezieht sich die Effizienz auf das Verhältnis zwischen Nutzen und Aufwand.
Energieeffizienz bezieht sich also auf das Verhältnis von erzieltem Nutzen und eingesetzter Energie.
Gemessen wird dabei zumeist nicht die absolute Energieeffizienz, sondern deren prozentuale Steigerung oder deren Kehrwert, die prozentuale Energieeinsparung.
Energieeffizienz
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Die Europanorm EN 15232
spezifiziert Methoden zur Einschätzung von Gebäudeautomationssystemen (GAS)
spezifiziert technische Gebäudemanagementfunktionen (TGM) bezüglich der Energieeffizienz von Gebäuden
Methode zur Festlegung der minimalen Anforderungen an die Funktionen
Umsetzung in Gebäuden verschiedener Komplexität
Normen für Gebäudeautomationssysteme
Siemens, Answers for infrastructure
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Normen für Gebäudeautomationssysteme
Hausbau Schweiz
Renné Senn, Messe Schweizer Hausbau
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Effizienzfaktoren in Nichtwohngebäuden
z.B. für thermische Energie
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Beispiel
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Beispiel
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Und dann das ...
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Wie kann man das Problem lösen?
durch Errichterfirma Präsenzmelder, Türkontakte, Luftgütemessung, etc. nachzurüsten und in
die Regelung mit aufzunehmenKostenLizenzbedingungenfehlende Skalierbarkeit HW/SW“Projekt” zu kleinumständliche “Beauftragung”, Ausschreibung?
selber machen mit Standardkomponenten die man beherrscht in bestehende
Netzwerktopologie integrieren und Gateway zur GLTgünstigere Methodeschneller realisierbarflexibel, besser wartbar
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“home made” GAS
Standardkomponenten
Hardware z.B. kleinst-SPSen (SPS == Speicherprogrammierbare Steuerung) Ethernet/WLAN als Gateway SBCs (SBC == Single Board Computer)
Software RTEMS/Linux/Firmware TCP/UDP/IP (auf Anwendungsschicht SNMP, CA) SOAP (XML over HTTP) EPICS
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Scientific instrument controlled by EPICS
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Scientific instrument needs stable HVAC
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EPICS
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EPICS
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EPICS
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EPICS mit GAS verbinden
Beispiele: “BACnet is THE future bus for utility installations. It will be the basis for several utility installation in the next project at DESY (PETRA-III upgrade).We are looking into the solution from Triumph and other possibilities.I am in favor of a dynamic matching of BACnet devices with EPICS records. BACnet devices have nearly the same properties like EPICS record fields. An IOC dynamically serving these devices would avoid to generate an EPICS database matching BACnet device properties to individual EPICS records. Mapping device/ property to record/field would be much more efficient...” ([email protected])
modbus supports EPICS communication with Programmable Logic Controllers (PLCs) via the Modbus protocol over TCP, serial RTU, and serial ASCII links. The modbus software provides a layer between standard EPICS asyn device support, and the EPICS asyn TCP/IP or serial port driver
To all EPICS CAN experts,We are about to construct a 3000 channel CAN system. Please contact me if you have any experience controlling CAN buses from EPICS. Our current thought is to use about 8 Anagate Ethernet-to-CAN controllers, four channels per controller, to talk to the CAN devices, about 100 devices per CAN bus. We'd use the ASYN framework to implement the driver that talks to the Anagate devices (they communicate via TCP/IP) (EPICS TechTalk)
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Homeautomation, vergessen?
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eubac-cert.org, energieeffizienz.pdf
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Effizienzfaktoren in Wohngebäuden
z.B. für thermische Energie
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DSL at home (meist mit FRITZ!box realisiert)
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Telekom Derivate
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fritz!box
Firmware aller FRITZ!Box Produkte unter GPL-Lizenz basiert auf Linux MIPS-CPU Anpassung zusätzlicher Software
(z.B. EPICS) an die FRITZ!Box-Umgebung mit Hilfe von Freetz
so kann ein EPICS IOC-Controller auf die FRITZ!box gebracht werden.
auch RTEMS bei Bedarf damit Zugriff per Ethernet und WLAN
auf alle Netzwerkgeräte im Haus
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Modbus/IP
EPICSIOC
Modbus/IP
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Fazit
Es gibt viele Initiativen im Automationsbereich : BACnet, LON, KNX, ZigBee, Z-Wave, AS-Interface, Fhem, ... manche kommerziell, manche als Freie Software aber immer noch zu stark von der Gebäudeautomatisierung geprägt versuchen ihr Protokoll als den “Standard” zu begründen Schwerpunkt der grossen Firmen eher im Nichtwohnbereich
Besser die Welt der Automation so zu nehmen wie sie ist Middleware (z.B. EPICS) entwickeln die mit möglichst allen Geräten der
Automationsebene kommunizieren kann als Netzwerk- und Transportprotokoll TCP/UDP/IP betriebssystemunabhängig realisierbar auf “small footprint” so auch im Wohnbereich und Kleinstinstallationen anwendbar
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Siemens, answers for infrastructure:https://www.cee.siemens.com/web/austria/de/industry/bt/newsletter/Newsletter_01_BAUCPS/Gebäudeautomation-Einfluss%20auf%20die%20Energieeffizienz.pdf
Renné Senn:http://www.hausbaumesse.ch/10/messe/kongress/kongressprogramm-der-schweizer-hausbau-und-energie-messe-2010/focus_events_best_practise/intelligent-wohnen-minergie-modul/Energieeffizienz_und_Behaglichkeit_Rene_Senn.pdf
EPICS: http://www.aps.anl.gov/epics/
Informationen zur FRITZ!boxhttp://www.wehavemorefun.de/fritzbox/index.php/Main_Page
Literatur
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Literatur
fritz.box Hausautomation: http://www.avm.de/de/Service/Service-Portale/Labor/7390_hausautomation/labor_start_hausautomation.php
FHEM: http://fhem.de/fhem.html
EPICS to BACNET: http://isacwserv.triumf.ca/isac/pubdoc/icalepcs05_bacnet.pdf
TuxRail:http://busware.de/tiki-index.php?page=TuxRail
Z-Wave:http://www.z-wavealliance.org/modules/Products/
ZigBee: http://www.zigbee.org/
BACnet:http://www.big-eu.org/bacnet/
AS-Interface:http://as-interface.net//
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Zum Nachlesen
http://www.fhi-berlin.mpg.de/~junkes/BV
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