VET4SBO Level 2 module 1 - unit 2 - v0.9 gr

1. ECVET Εκπαίδευση για Διαχειριστές Έξυπνων Κτιρίων με Δυνατότητες ΙΟΤ
(VET4SBO)
2018-1-RS01-KA202-000411
Επίπεδο 2
Ενότητα 1: Επιλογή εξοπλισμού με δυνατότητες IoT για
βέλτιστη ενεργειακή απόδοση στον αυτοματισμό
κτιρίων
Μονάδα 1.2: Επιλογή εξοπλισμού με δυνατότητες IoT
ανά τομέα εφαρμογής

2. Περίληψη
1. Επανεξέτασητων διαφόρων υποσυστημάτων
παρακολούθησηςκαι ελέγχου κτιρίων
2. Επιλογή εξοπλισμούIoT και ομαδοποίηση για τη διευκόλυνση
των αναγκών κάθε υποσυστήματος
3. Συζήτηση σχετικά με εφαρμογή περιπτώσεων χρήσης (use
cases) και προτάσειςγια εξοπλισμόIoT

3. Περίληψη
1. Επανεξέτασητων διαφόρων υποσυστημάτων
παρακολούθησηςκαι ελέγχου κτιρίων
2. Επιλογή εξοπλισμούIoT και ομαδοποίηση για τη διευκόλυνση
των αναγκών κάθε υποσυστήματος
3. Συζήτηση σχετικά με εφαρμογή περιπτώσεων χρήσης (use
cases) και προτάσειςγια εξοπλισμόIoT

4. Υποσυστήματα παρακολούθησης και ελέγχου
κτιρίων
• Έλεγχος φωτισμού
• Ελεγχος θερμοκρασίας
• Παρακολούθηση της
ποιότητας του αέρα
• Ασφάλεια και χρήση του
χώρου
• Παρακολούθηση και
έλεγχος του νερού
(Πόσιμο και Απόβλητα)

5. Υποσυστήματα παρακολούθησης και ελέγχου
κτιρίων
• Παρακολούθηση και
έλεγχος κατανάλωσης
ενέργειας
• Έλεγχος συσκευών
• Παρακολούθηση υγείας

6. Υποσυστήματα παρακολούθησης και ελέγχου
κτιρίων
• Διαχειριστές ελέγχου
(μηχανικοί και τεχνικό
προσωπικό)
• Πύλες (Gateways) IoT και
υποδομή επικοινωνιών
• Analytics (cloud, fog, edge
layers)
• Ενσωματωμένες πλατφόρμες
IoT

7. Έλεγχος φωτισμού
Ο έλεγχος φωτισμού είναι η δυνατότητα ρύθμισης του επιπέδου και της ποιότητας του φωτός σε ένα
δεδομένο χώρο για συγκεκριμένα πρότυπα χρήσης
Ο σωστός έλεγχος φωτισμού συμβάλλει στην εξοικονόμηση ενέργειας, καθώς και στη βελτίωση της άνεσης
των χρηστών
Επίπεδα ελέγχου φωτισμού:
• Στις περισσότερες περιπτώσεις, ο έλεγχος φωτισμού περιλαμβάνει απλό διακόπτη on/off
• Η μείωση του φωτισμού (dimming) είναι μια πιο εξελιγμένη λύση, επιτρέποντας στους χρήστες να
ελέγχουν επίσης την ποσότητα φωτός που παρέχεται λαμβάνοντας υπόψη τα πρότυπα χρήσης, τη
διάθεση των χρηστών, κλπ.
• Το χρώμα του φωτός έχει επίσης σημαντικό αντίκτυπο στην αισθητική ενός χώρου και συνδέεται με την
άνεση και την ευημερία των χρηστών. Οι δυναμικές στρατηγικές φωτισμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν
για να ρυθμίσετε το χρώμα - θερμότητα, ισορροπία λευκού ή/ αι ρύθμιση χρωμάτων

8. Έλεγχος φωτισμού
Επίπεδα ελέγχου φωτισμού:(συνέχεια)
• Εκτός από τη διαχείριση του ηλεκτρικού φωτός, η ρύθμιση του ποσού του φωτός της ημέρας που
εισέρχεται σε ένα χώροείναι μια σημαντική πτυχή του ελέγχου φωτισμού.Χρησιμοποιώντας τις
αποχρώσειςσε συνδυασμόμε τα dimmers, τα συστήματα ελέγχου φωτισμού μπορούννα
δημιουργήσουντην τέλεια ισορροπία μεταξύ των δύο πηγώνφωτός για εξοικονόμηση ενέργειας και
δημιουργίαενός άνετου περιβάλλοντος
• Οι αισθητήρεςφωτόςημέραςμπορούννα προσαρμόσουναυτόματα τις αποχρώσεις και τα
φωτιστικά για να διατηρούν τις βέλτιστες συνθήκες όλη την ημέρα. Οι αισθητήρεςπληρότητας
μπορούννα διασφαλίσουν ότι τα φώτα δεν θα παραμείνουνποτέ αναμμένα όταν ένα δωμάτιο δεν
χρησιμοποιείται
• Τα πιο εξελιγμένα συστήματα μπορούννα αποθηκεύσουνεξατομικευμένες ρυθμίσεις για πολλαπλά
φώτα, επιτρέποντας την πλήρη εξατομίκευση του ελέγχου φωτισμού
• Τα προηγμένασυστήματα ελέγχου φωτός μπορούν ναλειτουργούν σεσυνδυασμό με ένα σύστημα
ασφαλείαςγια να ανάβουν όλα τα φώτα αν ένας εισβολέας εισέλθει σε ένα σπίτι, κλπ.

9. Ελεγχος θερμοκρασίας
Ο έλεγχος της θερμοκρασίας είναι η διαδικασία στην οποία παρακολουθείταιη
μέτρηση της θερμοκρασίας ενός χώρου (μετράται ή ανιχνεύεται με άλλο τρόπο)
και η ενέργεια θερμότητας εγχέεται ή αφαιρείται από το χώρο, ώστε να
επιτευχθεί η επιθυμητή μέση θερμοκρασία
Ένας θερμοστάτης είναι ένα παράδειγμα ενός κλειστού βρόχου ελέγχου
θερμοκρασίας: μετρά συνεχώς τη θερμοκρασία δωματίου, τη συγκρίνει με ένα
επιθυμητό σημείο ρύθμισης που καθορίζει ο χρήστης και ελέγχει ένα θερμαντήρα
ή/και ένα κλιματιστικό για να αυξήσει ή να μειώσει τη θερμοκρασία για να φτάσει
στο επιθυμητό σημείο ρύθμισης

10. Ελεγχος θερμοκρασίας
• Οι απλοί θερμοστάτες εφαρμόζουνέλεγχοθερμοκρασίας ενεργοποιώντας ή απενεργοποιώντας τον
θερμαντήρα ή τον κλιματισμό, δημιουργώνταςέτσι υπέρβαση και υποτροπή της μέσης θερμοκρασίας
• Οι πιο ευφυείς θερμοστάτες ποικίλλουνανάλογα με τη διαφορά μεταξύ της απαιτούμενης
θερμοκρασίας (η "επιθυμητή τιμή") και της πραγματικής θερμοκρασίας, ανάλογα με την ποσότητα
θέρμανσης ή ψύξης που παρέχεται από τον κλιματισμό. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται "Αναλογικός
έλεγχος" και ελαχιστοποιεί την απόκλιση
• Τα πιο προηγμένασυστήματα ελέγχου χρησιμοποιούντο συσσωρευμένοσήμα σφάλματος
(ενσωματωμένο) και τον ρυθμόμε τον οποίο αλλάζει το σφάλμα(παράγωγο), για να σχηματίσουν πιο
περίπλοκα συστήματα ελέγχου ελέγχου, που ονομάζονται "ελεγκτές PID" (που χρησιμοποιούνται
συνήθως σε βιομηχανικά περιβάλλοντα)
Οι συσκευές που χρησιμοποιούνταιγια τον έλεγχοτης θερμοκρασίας είναι οι συσκευές
θέρμανσης/ψύξηςHVAC και μονάδες ροής αέρα, κλιματιστικά, θερμαντήρες χώρου, ψυγεία,
θερμαντήρες νερού, αισθητήρες παρουσίας, κλπ. Για παράδειγμα, όταν οι άνθρωποι στην αίθουσα
αυξάνονται, το σύστημα ελέγχου μπορεί να ανοίξει μια βαλβίδα για να μεταφέρει περισσότερο αέρα στο
δωμάτιο

11. Παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα
Η παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα είναι η διαδικασία
μέτρησης της συγκέντρωσης των κοινών ατμοσφαιρικών ρύπων
στον αέρα, π.χ. σωματιδιακόυλικό (PM) 10 μm, PM 2.5 μm,
όζον, οξείδια αζώτου, διοξείδιοτου θείου, μονοξείδιο/διοξείδιο
του άνθρακα, βενζόλιο
Τα συστήματα παρακολούθησηςτης ποιότητας του αέρα είναι
διαθέσιμα τόσο για εσωτερικά όσο και για εξωτερικά
περιβάλλοντα

12. Παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα
Τα συστήματα παρακολούθησηςτης ποιότητας του εσωτερικού
αέρα χρησιμοποιούν συνήθως αισθητήρες για τη μέτρηση της
συγκέντρωσης ρύπων
Η παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα και η λήψη των
κατάλληλων ενεργειών σε συνδυασμό με το σύστημα HVAC ή/
και το σύστημα ασφαλείας ή άλλο είναι πολύ σημαντική από την
άποψη της άνεσης των χρηστών και της εμπιστοσύνης των
κατοίκων στο κτίριο

13. Ασφάλεια και χρήση του χώρου
Οι έλεγχοι ασφαλείας κτιρίωνείναι μέτρα που λαμβάνονταιγια την αποφυγή,ανίχνευση,
εξουδετέρωση ή ελαχιστοποίησητων κινδύνωνασφαλείαςγια ένα κτίριο και τα στοιχεία
του.
Οι έλεγχοι ασφαλείαςμπορούν να ταξινομηθούνως:
• Προληπτικοίέλεγχοι (εφαρμοσμένοι πριν από το συμβάν), με στόχο την αποφυγή
εμφάνισης ενός περιστατικού,π.χ. με τον αποκλεισμό μη εξουσιοδοτημένωνεισβολέων.
• Αναγνωριστικοί Έλεγχοι (κατά τη διάρκειατου συμβάντος), με στόχο τον εντοπισμό και
τον χαρακτηρισμόενός επεισοδίου που βρίσκεταισε εξέλιξη,π.χ. χτυπώνταςτον
συναγερμόεισβολέα και προειδοποιώνταςτην αστυνομία.
• Διορθωτικοί έλεγχοι (μετά το συμβάν), με στόχο τον περιορισμό της έκτασης των ζημιών
που προκλήθηκαν από το περιστατικό, π.χ. με επαναφοράτου κτιρίου σε κανονική
κατάστασηλειτουργίαςτο συντομότερο δυνατό.

14. Ασφάλεια και χρήση του χώρου
Διαχείριση χώρου και περιουσιακών στοιχείων
• Ο χώρος σε ένα κτίριο πρέπει να αξιοποιείται όσο το δυνατόν αποτελεσματικότερα. Η βελτιστοποίηση της
χρήσης μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος των χώρων και να αυξήσει την ικανοποίηση των ενοίκων
• Η διαχείριση χώρου επιτρέπει στον υπεύθυνο του κτιρίου να παρακολουθεί με ακρίβεια πότε και ποιες
περιοχές και εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται και για πόσο καιρό, καθώς και να σχεδιάζει και να
βελτιστοποιεί την αξιοποίηση και τη συντήρηση του χώρου με βάση τα δεδομένα και τα
χρονοδιαγράμματα εργασίας
• Πέρα από το χώρο, οι διαχειριστές μπορούν να εντοπίσουν διάφορα περιουσιακά στοιχεία. Η διαχείριση
περιουσιακών στοιχείων αποτρέπει την κλοπή και την κακή τοποθέτηση, αυξάνει την παραγωγικότητα και
ειδοποιεί τον χρήστη όταν τα περιουσιακά στοιχεία παρουσιάζουν δυσλειτουργία ή μετακινούνται από
τις καθορισμένες περιοχές
Τα συστήματα ασφαλείας χρησιμοποιούν αισθητήρες που ανιχνεύουν κίνηση/πληρότητα, ανοίγματα
παραθύρων/θυρών, καπνό, φώτα, κλπ.
Τα συστήματα διαχείρισης περιουσιακών στοιχείων, επιπλέον, χρησιμοποιούν τεχνικές εντοπισμού GPS και
εσωτερικές τεχνικές εντοπισμού

15. Παρακολούθηση και έλεγχος του νερού (Πόσιμο και
απόβλητα)
Το σύστημα υδάτων ενός κτιρίου αποτελείται από δίκτυα σωλήνων, δεξαμενές
αποθήκευσης νερού, αντλίες και βαλβίδες για τον έλεγχο των πιέσεωνκαι των ροών
νερού στο σύστημα
Το σύστημα παρακολούθησης και ελέγχουνερού περιλαμβάνει επίσης αισθητήρες
μέτρησης διαφόρων υδραυλικών χαρακτηριστικών και χαρακτηριστικών ποιότητας
νερού
Οι υδραυλικοί αισθητήρες μετρούν τα επίπεδατων δεξαμενών νερού, τις ροές και τις
πιέσεις νερού
Οι αισθητήρες ποιότητας νερού μετρούν το pH, τις συγκεντρώσεις χλωρίου, τη
δυναμική μείωσης της οξείδωσης, το σύνολο οργανικού άνθρακα, κλπ.

16. Παρακολούθηση και έλεγχος του νερού (Πόσιμο και
απόβλητα)
Οι ενέργειεςελέγχου, όταν απαιτείται, υλοποιούνταιαπό
υδραυλικούςενεργοποιητές(π.χ. βαλβίδες, αντλίες) καθώς και
ενεργοποιητέςποιότητας (π.χ. ενισχυτές απολύμανσηςχλωρίου)
Οι αποφάσειςγια τον έλεγχο του νερού πραγματοποιούνταιαπό
ανθρώπους, με βάση πληροφορίεςκαι αναλύσεις που
παρουσιάζονται μέσω κάποιου κέντρου ελέγχου

17. Παρακολούθηση και έλεγχος κατανάλωσης
ενέργειας
Η παρακολούθηση και ο έλεγχος της κατανάλωσης ενέργειας είναι η
διαδικασία μέτρησης της κατανάλωσης ενέργειας σε πραγματικό χρόνο από
συσκευές εντός του κτιρίου και, μετά την επεξεργασία των δεδομένων, η
λήψη αποφάσεων για τον τρόπο αλλαγής των τρόπων χρήσης και των
χρονικών παραθύρων
Οι έξυπνες μπρίζες χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μέτρηση της
κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε μεμονωμένες συσκευές
Αυτά τα δεδομένα συλλέγονται και αναλύονται από προηγμένες
πλατφόρμες ανάλυσης, μερικές από τις οποίες χρησιμοποιούν επίσης
τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης (ΑΙ)

18. Παρακολούθηση και έλεγχος κατανάλωσης
ενέργειας
Λαμβάνοντας επίσης υπόψη την τιμολόγηση της ηλεκτρικής
ενέργειας, τα καιρικά δεδομένα και τις ανάγκες των χρηστών, το
σύστημα αποφασίζει για το πώς, πότε, τι πρέπει να χρησιμοποιήσει
για να ελαχιστοποιήσει την κατανάλωση ενέργειας (και επομένως το
λειτουργικό κόστος)
Τα συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου της κατανάλωσης
ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να λειτουργούν μαζί με συστήματα
HVAC για τη διαχείριση της θέρμανσης και της ψύξης για ενεργειακή
απόδοση

19. Έλεγχος συσκευών
Οι συσκευές σε ένα κτίριο μπορούν να ελέγχονται μέσω έξυπνων μπριζών και διακοπτών, οι
οποίοι ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν την παροχή ρεύματος σε μια συσκευή
Η πιο εξελιγμένη παρακολούθηση και έλεγχος μπορεί να εφαρμοστεί μόνο εάν οι συσκευές
προσφέρουν πρόσβαση στις εσωτερικές τους παραμέτρους, π.χ. κατάσταση λειτουργίας,
κατάσταση συντήρησης, λειτουργία on/off και άλλες λειτουργίες
Για παράδειγμα, ένα ψυγείο μπορεί να ενημερώσει τον υπεύθυνο του κτιρίου όταν πρέπει να
γίνει ο καθαρισμός.
Επίσης, ένας κλιματιστικό μπορεί να ενεργοποιηθεί/ απενεργοποιηθεί μέσω ενός σήματος
που δίνεται απευθείας από έναν ειδικό ελεγκτή

20. Παρακολούθηση υγείας
Η παρακολούθηση της υγείας στα κτίρια αναφέρεται στην
παρακολούθησητης κατάστασηςυγείας των ενοίκων
Η παρακολούθηση αυτή μπορεί να πραγματοποιηθεί με κινητές
συσκευές (wearables) οι οποίες,π.χ. μετρούν τον καρδιακό
ρυθμό και άλλες ενδείξειςυγείας

21. Παρακολούθηση υγείας
Υπάρχουν επίσης και άλλες κινητές συσκευές που έχουν ενσωματωμένους
αισθητήρες για ενδείξεις υγείας ενός ανθρώπου
Τέτοιες πληροφορίες μπορούν να σταλούν ιδιωτικά σε ένα ιατρικό κέντρο
εάν/όταν απαιτείται
Σε ορισμένες περιπτώσεις και μετά από σαφή συγκατάθεση των χρηστών, οι
πληροφορίες αυτές μπορούν να συλλέγονται και να αναλύονται και να
χρησιμοποιούνται για ευρύτερη παρακολούθηση και έλεγχο της υγείας των
ενοίκων. Αυτό μπορεί να είναι μια περίπτωση χρήσης σε εργοστάσια με
βαρύ περιβάλλον για τους χρήστες

22. Άλλα
Πέρα από τα συστήματα παρακολούθησηςκαι ελέγχου που
συζητήθηκαν νωρίτερα, τα κτίρια μπορούν να χρησιμοποιούν
κάποια άλλα δευτερεύοντα συστήματα, όπως τον έλεγχο χώρου
στάθμευσης, τον έλεγχο άρδευσης κήπων, κλπ.
Ανάλογα με τον τύπο του κτιρίου και τις λειτουργίεςτου, μπορεί
να τοποθετούνται διάφορα άλλα συστήματα παρακολούθησης
και ελέγχου, αλλά περιορίζουμετο πεδίο αυτής της μονάδας
μαθήματοςστα προαναφερθέντα συστήματα

23. Επανεξέταση βασικών κριτηρίων ποιότητας
υπηρεσιών (QoS)
Ενδεικτική λίστα κύριων δεικτών απόδοσης (KPI):
• KPI-1: Άνεσηανθρώπων/ενοίκων
– Προστασία της υγείας,αποδοτικότηταδιαβίωσης/εργασίας,χρήση του χώρου και
ευελιξία,ταχύτητααπόκρισης,κλπ.
• KPI-2: Περιβαλλοντικήευελιξία- Ενεργειακή απόδοση
• KPI-3: Οικονομική αποδοτικότητα - λειτουργίακαι συντήρησημε έμφαση
στην αποτελεσματικότητα
• KPI-4: Ασφάλεια- π.χ. μέτρα κατά της παράνομης εισόδου, της πυρκαγιάς,
του σεισμού, των καταστροφών και των δομικών ζημιών, κλπ.
• KPI-5 : Βιωσιμότηταάλλων KPIs

24. Περίληψη
1. Επανεξέτασητων διαφόρων υποσυστημάτων
παρακολούθησηςκαι ελέγχου κτιρίων
2. Επιλογή εξοπλισμούIoT και ομαδοποίηση για τη διευκόλυνση
των αναγκών κάθε υποσυστήματος
3. Συζήτηση σχετικά με εφαρμογή περιπτώσεων χρήσης (use
cases) και προτάσειςγια εξοπλισμόIoT

25. Απλή αρχιτεκτονική BAS με δυνατότητα IoT

26. Έλεγχοςφωτισμού

27. Ελεγχοςθερμοκρασίας

28. Παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα

29. Ασφάλεια και χρήση του χώρου

30. Παρακολούθηση και έλεγχοςτου νερού (Πόσιμο / Απόβλητα)

31. Παρακολούθηση και έλεγχοςκατανάλωσης ενέργειας

32. Έλεγχοςσυσκευών

33. Παρακολούθηση σχετιζόμενη με την υγεία

34. Περίληψη
1. Επανεξέτασητων διαφόρων υποσυστημάτων
παρακολούθησηςκαι ελέγχου κτιρίων
2. Επιλογή του εξοπλισμού IoT και ομαδοποίησηγια τη
διευκόλυνσητων αναγκών κάθε υποσυστήματος
3. Συζήτηση σχετικά με εφαρμογή περιπτώσεων χρήσης (use
cases) και προτάσειςγια εξοπλισμόIoT

35. Εφαρμογές περιπτώσεων χρήσης (use cases) και
προτάσεις εξοπλισμού IoT
Τώρα προσπαθήστενα επανεξετάσετε τις περιπτώσειςχρήσης
από τις προηγούμενες Μονάδες και να προτείνετε την εφαρμογή
τους καθοδηγούμενoiαπό τα προαναφερθέντασυστατικά
στοιχεία του IoT που παρουσιάστηκαν

36. Αποποίηση Ευθύνης
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πρόγραμμα VET4SBO, επισκεφθείτετην ιστοσελίδα του έργου στη
διεύθυνση https://smart-building-operator.euή επισκεφθείτε μας στη διεύθυνση
https://www.facebook.com/Vet4sbo .
Κατεβάστε την εφαρμογή για φορητές συσκευές στη διεύθυνση:
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.vet4sbo.mobile .
Το έργο αυτό (2018-1-RS01-KA202-000411) χρηματοδοτείταιμε την υποστήριξη της Ευρωπαϊκής Επιτροπής
(Πρόγραμμα Erasmus+). Η δημοσίευσηαυτή αντικατοπτρίζει μόνο τις απόψεις του δημιουργού και η Επιτροπή δεν
μπορεί να θεωρηθεί υπεύθυνη για οποιαδήποτε χρήση των πληροφοριών που περιέχονται σε αυτήν.