智慧節能 - PODAK 堡達實業股份有限公司

智慧節能


智慧建築管理系統

地球暖化可能在未來直接衝擊人類生活,甚至是影響生命的延續,所以節能減碳在 21 世紀的現在,絕對是全球共同所追求的目標。我們是自動控制及資料採集的專家,試著利用環境數據及控制低能耗的設備來達到節能的目地,同時希望帶來不同於已往的生活樂趣。
緣起
節能的方法
人類的生活多與建築物脫離不了關係, 辦公室、 娛樂場所、家庭、商場…等等,都因為不同的需求而使用電力, 所以建築物當中存在節能的需求,而說到節能的方法, 目前大家普遍認識的有兩種,「替代能源」解決方案, 像是風力、太陽能…等等,因為初期導入的成本過高, 並非所有人都可以接受,所以難免讓人有一種對於想參與節能減碳, 卻心有餘而力不足的遺憾,而另外一種「改善能源有效利用」, 從電源使用的角度,避免造成多餘的浪費,像是隨手關掉電源、 調節需要的燈光或空調,都是一般大眾最直接能夠掌握的方法, 可惜人的感覺存在誤差,所以使用自動化才是根本的解決之道, 這也是我們的智慧家居管理系統,試著想去完成並呈現給大家的地方。

特色
Sensor 比人更早知道需求
生活中一般用電狀況,多來自日常習慣與需求,天色暗了看不見東西, 所以開燈,天氣冷了熱了不舒服,所以開空調,還有保存食物的冰箱、 視聽娛樂的電視與音響,以及大小家電…等等。
低耗能 LED 光源
根據統計,建築物當中的能源消耗比例,空調加上燈光所占超過 70%, 所以若能有效節約空調及燈光的浪費,馬上就能感覺到成效, 現實面達到省錢的好處,同時也實現對於節能減碳的理想。

因為完全不使用電力是不可能的事情,所以如何有效利用成為了唯一課題, 已往我們透過人為的方式,在氣溫還不是那麼糟糕時, 可以選擇暫時不要開空調,在光線還不是那麼不充足時, 可以選擇暫時不要開燈光,但是,有誰又能真正掌握關閉的時間點呢? 又有什麼人能夠時刻敏感的根據目前溫度調整空調,亦或是沉浸於工作氛圍時, 總是注意光源是否足夠呢?

如果對於電力的需求是來自於環境所造成的不便因素, 那麼試著將環境因素轉換成有效的數據, 試著使用 LED 調光燈將原本只能全開或全關的燈光需求, 轉換成 0~100% 的線性數據,然後利用這二種數據就能展現出自動控制的真本事。 數據採集一直以來都是我們最擅長的領域,配合目前市面上品質好的 Sensor, 將環境數據直接反應於線性控制,便能有效改善能源的利用, 比起人類的本能反應,Sensor 當然能比人更早知道人的需求。

光感
溫濕度
一鍵全關

一鍵全關是一個方便的設計,當然也是為節能所衍生的功能, 在大樓管理當中,確保電源的關閉一直都是巡視查核的最後環節, 電源的使用多來自零散而分別的需求,而當我們結束於建築物或是區域當中的活動時, 電源的關閉則是希望能夠一次到位。所以可在每個房間以及大門口設置 TouchPAD, 並設計有一鍵全關的功能,當離開房間時可以關閉房間中的電源, 而出大門口時則可以關閉所有房間的電源,如此可以減少忘記關閉的可能性, 更有效也直接的避免電源因為失誤產生的多餘浪費。
臥室 HMI 首頁

臥室一鍵全關
架構與功能
大樓自動化架構
系統架構的好壞完整呈現軟硬體結合的表現,已往多是先有規格點數才進行系統架構規劃, 然而,如果先進行系統架構規劃,於系統架構中加入一些魔法使其富有彈性, 再試著用組合的方式,來達成需求的規格點數,如此有別於已往規劃的流程, 能不能展現出不同的好處呢?
已往架構總是一次性佈局
建築標準 VS 系統標準
各種環境中,如臥室、客廳、會議室、辦公室、接待大廳, 這五種最有可能使用智能化的空間,此外,我們更透過各方面的實驗, 試著找出大樓自動化當中適合的架構,以及可以標準化的可能性, 過程中發現了隱藏於建物當中的規則,因為建築存在工程標準, 所以基於標準,配合使用我們最新的 TouchPAD 加上各種可對應於控制的模組, 例如:LC-103。
LC-103 自帶 Relay 可控制 3 路燈光、LC-221 透過 0~10V 控制 LED 調光、 IR-210 紅外線控制空調、電視、音樂,終於整理出了子系統的想法, 一個子系統可以代表一間房間或是一個區域,包含了最基本的控制, 當面對子系統時將不再像是已往單獨的開關, 而是透過一個出入口達到全面性的控制。
平面圖
子系統
最新的 TouchPAD 擁有多通道通訊,正好能夠展現分散式獨立運作系統的最佳效果, 施工時可以依序進行不同區域,分別完成臥室、客廳、會議室、辦公室、 接待大廳所需的功能 ( 此時一個房間或是一個區域代表一個子系統 ), 最後再透過 SCADA 或是 Web 及手機整合管理所有區域,如此不但增加了工程上的彈性, 也讓各區域之間不易陷入彼此通訊影響的謎團之中。
可堆疊如積木的子系統

功能選配
Web 及手機控制功能設計於 WinPAC 中,不但不影響區域間各別的控制, 還能配合各種 Sensor 及模組,達到其它可供選擇的功能, 例如:光感應 Sensor 配合調光,自動判斷光線不足時可以調整至需要的亮度, 溫度 Sensor 配合空調,自動判斷環境溫度不舒適時,開啟空調 ( 空調雖有自動溫度調節的功能,但卻沒有自動開啟的功能 )…等等, 這些自動化處理的功能變成選擇性,在不影響現有控制的情況下, 可依客戶喜好另外新增,以達到更好的效果。

建置成本與節能效益
若以一般使用兩套子系統加上手機控制套件的情況,建置成本大約NTD 90,000, 於使用電費在每年NTD 25,000的環境下,預估每年帶來40%的節能效益(約NTD 7,000), 12 年 ~15 年後安裝費用可以完全回本。

建置成本
子系統NTD 35,000 / Set
手機控制套件(Web & Sensor)NTD 20,000~ / Set

建築物當中的能源消耗比例,空調加上燈光所占超過70%
子系統可達20%節能,加入Sensor自動化增加1倍效益
電力監控
PMC-5141智慧電表集中器
PM-2133三相三迴路智慧電表
PM-3114單相四迴路智慧電表
周邊控制
IR-210萬用紅外線學習遙控模組
WISE-7126智慧型輸入輸出控制器
CAN-2054DCAN 8通道輸入輸出模組
CAN-2057DCAN 16通道輸出模組
LC-101燈光控制模組(1繼電器)
LC-103燈光控制模組(3繼電器)
WR3400-8繼電控制端末器(二線式)
WR6161K-8RY遙控繼電器(二線式)
中央處理
uPAC-7186EGD-G可程式化自動控制器
WRT2050-80遙控傳輸主機(二線式)
WRT2648-8監控介面主機(二線式)
電力轉換
WR2311-821變壓器230VAC
操作介面
TPD-433F4.3吋觸控液晶螢幕
WRT9600-8無線程式設定器(二線式)
WRT5501WK-8單切開關(二線式)
WRT5502WK-8貳切開關(二線式)
WRT5503WK-8參切開關(二線式)
WRT5504WK-8肆切開關(二線式)
WRT5731WK-8調光開關(二線式)
WRT5551K-8全彩-單切開關(二線式)
WRT5552K-8全彩-貳切開關(二線式)
WRT5553K-8全彩-參切開關(二線式)
WRT5554K-8全彩-肆切開關(二線式)
WRT5771K-8全彩-調光開關(二線式)
WN7503
鋁合金開關蓋板/配全彩
TC9201-8
單連開關蓋板/配COSMO
訊號轉換
I-7530A-GRS232/422/485轉CAN
I-7540D-GCAN轉網路/RS232/485
GW-7552-BPROFIBUS轉Modbus
-7561USB轉RS-485轉換器
I-7565-H1-GUSB轉1埠CAN(高效能)
I-7565-H2-GUSB轉2埠CAN(高效能)
I-2533CAN轉光纖橋接器(2km)
I-2533CSCAN轉光纖橋接器(30km)
I-2533CS-60CAN轉光纖橋接器(60km)
I-2533CS-ACAN轉光纖TX1310nm
I-2533CS-BCAN轉光纖TX1550nm
I-2541RS-232/485轉光纖2km
I-2542-ARS485轉光纖TX1310nm
I-2542-BRS485轉光纖TX1550nm
NS-200WDM-A網路轉光纖TX1310nm
NS-200WDM-B網路轉光纖TX1550nm
環境感測
DL-100TM485溫溼度感測器(Modbus)
整合管理
INDUSOFTV8圖形整合監控系統

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