Automatiseren van “The Smart Lab of The Future” op Technologiecampus Odisee Gent met gebouwbeheersysteem KNX
Hoe zou jij een gebouw energiezuiniger én slimmer kunnen maken, of lijkt het toch niet zo eenvoudig? Wist jij daarnaast dat gebouwen ook een belangrijk rol spelen in de energietransitie? Vandaag de dag nemen gebouwen 40% van het energieverbruik in de Europese Unie voor hun rekening.
Op de co-hogeschool Odisee wordt op de afdeling 'Smart Buildings & IoT' in samenwerking met Joachim Goeminne onderzoek gedaan naar hoe gebouwen energiezuiniger en slimmer gemaakt kunnen worden. Het opleidingslokaal B322 op de campus werd gekozen om een volledige integratie van KNX door te voeren. In het kader van mijn bachelor thesis heb ik een diepgaande theoretische analyse gemaakt om geschikte technologieën voor deze ruimte te bepalen. Na de integratie en de programmatie van deze technologieën is een visualisatiesoftware KNXVision gekoppeld, die de mogelijkheid biedt om het volledige systeem met een touchscreen te bedienen. Tenslotte wordt als kers op de taart een energiemonitoringsysteem aan de installatie toegevoegd, zodat het volledige energieverbruik via het byNeuron cloud platform in kaart wordt gebracht.
Met kleine stappen maak je grote sprongen.
Het is belangrijk om te bekijken hoe het gebouw inmiddels is uitgerust. Om een mooi voorbeeld te geven: " Welke verlichting wordt er in het gebouw gebruikt?". Gebruikt het gebouw nog steeds gloeilampen, TL-lampen of spaarlampen, dan is het tijd om de verlichting zo snel mogelijk te vervangen door LED-lampen. Of wordt er nog steeds gebruik gemaakt van elektrische verwarming? Dan zou het interessant zijn om te kiezen voor een toekomstgericht verwarmingssysteem zoals een warmtepomp of een WKK (warmtekrachtkoppeling). Dit zijn kleine stappen die een verschil kunnen maken op de energiefactuur en de overgang naar een energiezuiniger gebouw eenvoudiger maken.
Waarom kiezen voor een gebouwbeheersysteem?
Voor dit project en thesis heb ik gekozen voor KNX als gebouwbeheersysteem (GBS). Een gebouwbeheersysteem is tegenwoordig niet meer weg te denken. Diverse processen dienen zo optimaal mogelijk te worden beheerd en bewaakt, zodat energie efficiënt maar ook slim wordt gebruikt.
Beeld je in dat je een heel groot gebouw voor handen hebt en je wilt met je smartphone alle toegangscontroles, rolluiken en verlichting op afstand kunnen bekijken en bedienen, dat kan! Of je zou graag de verwarming willen aansturen en regelen zodat op weekdagen de verwarming stijgt vanaf 8 uur tot 21 °C en na 18 uur de temperatuur daalt tot 18 °C, dat kan! De mogelijkheden zijn praktisch oneindig met een GBS waarbij enkel jouw fantasie de enige beperkende factor is.
Een gebouw energiezuiniger maken, hoe doe je dit?
Het lijkt complexer dan je denkt, maar dat valt goed mee! In eerste instantie is het van belang om de behoeften van de klant in kaart te brengen. Nadien beslis je welke technologieën of toestellen je wenst te implementeren, te sturen en te controleren. Dit kunnen rolluiken, lichtpunten, een weerstation, een energiemonitoringsysteem of zelfs HVAC-systemen zijn. Door alles aan te sluiten op een slim besturings- en managementsysteem kan alles automatisch worden bewaakt, aangestuurd en geregeld, met als gevolg een afnemend energieverbruik.
Om een hoger wooncomfort te garanderen, energie te besparen, de verlichting te automatiseren of een netwerk te creëren waar alles met een tablet of smartphone kan worden aangestuurd, kan voor KNX worden gekozen.
Wat is het voordeel om energie te loggen?
Het verbruik van elektrische energie verandert voortdurend, hetgeen betekent dat de aanwezige belasting (zoals een stofzuiger, wasmachine, etc.) op het elektrische netwerk verandert, wat leidt tot energieverspilling. Door het vinden van de bron van deze verspilling kunnen strategische oplossingen worden ontwikkeld om energieverspilling tot een minimum te beperken. Zo is het mogelijk om te ontdekken waar en wanneer elektriciteit wordt verbruikt en maatregelen te nemen om ervoor te zorgen dat energie verstandiger wordt gebruikt. Door het continue monitoren van het energieverbruik is het eenvoudig om besparingsmogelijkheden te identificeren, wat resulteert in een hoger rendement op de investering.
In dit project wordt een energielogger van byNubian gebruikt en gekoppeld aan een visualisatiesoftware KNXVision die visueel aan de klant kan aantonen hoeveel energie er in een gegeven tijdspanne verbruikt wordt.
De visualisering van de integratie met KNXVision
Door middel van een visualisatieplatform worden alle technologieën gebundeld en zijn ze vanuit één centraal punt te bedienen. Dit heeft als voordeel dat de operator een overzicht heeft over de volledige installatie én wat er aan de hand is.
Om een voorbeeld te geven, kan de verwarmingspagina (Figuur 1) gebruikt worden om eenvoudig te wisselen tussen de verschillende bedrijfsmodi, zowel handmatig of automatisch beslist door het GBS, afhankelijk van de seizoenen. Geopende vensters worden automatisch gedetecteerd, zodat een beschermingsmodus actief wordt en verdere opwarming van de ruimte wordt voorkomen. Gemeten temperaturen worden per zone weergegeven, evenals de mogelijkheid om deze te wijzigen. Het systeem weet ook wanneer een ventiel, de draaiknop van de verwarming, dient gereinigd te worden of wanneer er een kortsluiting optreedt.
Figuur 1: KNXVision visualisatie - Verwarmingspagina
Conclusie
Deze bachelorproef toont aan dat automatisering, gebouwen energie-efficiënter kan maken. Door het implementeren van een GBS en het invoeren van een globaal overzicht, kan heel veel energie bespaard worden. Aangezien de Vlaamse overheid wil dat de gebouwen zo spoedig mogelijk energiezuiniger worden om zo de energiedoelstellingen tegen 2050 te bereiken, kan een gebouwbeheersysteem een antwoord bieden op dit probleem.
Wil jij weten wat mijn visie is over hoe gebouwen energiezuiniger gemaakt kunnen worden? Lees dan mijn bachelor thesis en laat je inspireren of breng een bezoek aan de Technologiecampus Odisee in Gent waar je dit project met eigen ogen kunt zien!
