Башня Bank of America
Этот небоскреб – высочайшее здание на Северо-Западном побережье США, с которого открывается обзор районов Space Needle, Puget Sound, Mount Rainier и Northern Cascades. Но кроме этого здесь осуществлен проект по установке одной из самых крупных в Америке систем прямого цифрового контроля (DDC) автоматизации коммерческого офисного здания.
– 4 рабочие станции операторов системы автоматизации BACtalk от компании Alerton;
– 4 ноутбука для рабочих станций;
– 41 контроллер автоматизации здания BTI;
– 650 контроллеров Alerton VAV/»полевые» контроллеры;
– свыше 12 000 контрольных пунктов;
– 2200 тепловых насосов;
– 166 приточных вентиляционных систем;
– 200 разнообразных вытяжных вентиляторов;
– 15 бойлеров;
– 15 теплообменников;
– 6 охлаждающих башен с 6 секциями в каждой;
– 25 циркуляционных насосов.
На строительство башни Bank of America было потрачено три года и 200 млн долл. США. Когда пришло время выбора системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), владелец здания установил жесткие требования – обязательным был открытый протокол автоматизации, который поддерживал бы столь масштабное сооружение и контролировал его, и мог бы установить систему в занимаемом здании без выселения тех, кто занимал его. Интегратором была выбрана компания ATS Automation (ATS) для установки системы автоматизации Alerton, базирующейся на протоколе BACnet.
Размер башни не был единственной проблемой, с которой столкнулась фирма ATS.
Башня – крупнейший коммерческий потребитель электричества, причем не только из-за своих офисных и торговых площадей, ресторанов, магазинов бытового обслуживания, художественной галереи и обзорной площадки, но частично и из5за своих освещенных прогулочных дорожек, открытых круглосуточно в течение всей недели. «Сиэтл Сити Лайт», муниципальная энергетическая компания, предсказывала астрономический пик расходов электроэнергии, равный потребляемой мощности предполагаемой гидроэлектростанции. Систему автоматизации башни (BAS) следовало поставить во главу угла мониторинга и контроля в любом пункте предоставления отчета об эффективности расхода энергии. Из5за гигантской высоты башни в холодную погоду существенно увеличивалось давление естественной тяги, дифференцированно распределявшееся по всей высоте здания. Разница давления воздуха происходит, когда воздух внутри помещения выходит в верхней части здания и смешивается с внешним воздухом, поступающим через открытый вход. Проблема заключалась в необходимости охлаждения вытяжного воздуха на верхних этажах и нагрева приточного воздуха на нижних. Компания ATS установила системы контроля BACnet фирмы Alerton, объединившие все системы башни, включая управление аппаратурой для мониторинга и контроля использования энергии.
Проект башни Bank of America включает автоматизацию тепловых насосов, системы приточно-вытяжной вентиляции, бойлеров, теплообменников, охлаждающих башню, и циркуляционных насосов. ATS также объединила системы безопасности жизнеобеспечения и противопожарной безопасности. Операторские рабочие станции, работающие по принадлежащей башне локальной сети Ethernet, управляют всеми функциями здания через BACnet-интерфейс фирмы Alerton – BACtalk®. Все рабочие станции системы автоматизации используют программное обеспечение, контролирующее работу BACnet-оборудования. Диспетчеры, контролирующие работу оборудования, могут подключиться к внутренней сети для мониторинга и контроля всей системы в любой ее точке. Каждый компьютер отображает графический пакет, включающий планы этажей и системные диаграммы. Система BACtalk отслеживает расход электроэнергии (киловатт/час). Это позволяет диспетчеру башни управлять распределением энергии по всему зданию по единому счетчику потребления энергии. Диспетчер может контролировать расход энергии, автоматически ограничивая его потребление. Также BACtalk ведет специальный журнал (log-файл) активности арендаторов здания, куда заносится любая «сверхплановая» активность каждого арендатора. Менеджер оборудования башни может просматривать и модифицировать log-файл, перед тем как выставить арендатору счет.
Только на преломление света башня Bank of America поглощает энергии больше, чем здание, размер которого составляет лишь 2/3 от размера башни. | В проекте фирмы Alerton по модификации управления башней Bank of America в процессе реализации и ввода его в эксплуатацию были использованы беспроводные технологии. Открытый протокол BACnet позволил специалистам с ноутбуками получить доступ к системе автоматизации и управления из любой точки башни с помощью оборудования, использующего беспроводные стандарты связи. Рабочие станции, работающие также на протоколе BACnet, для осуществления надзорных и регулирующих функций из любой точки могут связаться с администрацией здания через установленную локальную сеть. Они могут оценивать и, учитывая текущие потребности, изменять установки. Все это осуществляется из центральной диспетчерской. ATS смогла разрешить большую часть проблем «стек-эффекта» в рамках потребности в отоплении через программирование цикла «распределения тепла» в системе тепловых насосов башни. Гидроническая система обслуживает 2200 тепловых насосов, осуществляющих четыре закрытых цикла и один открытый цикл охлаждающей башни. Общая емкость всех пяти циклов превосходит 367 264,84 литров. Пластичные теплообменники связывают циклы в единое целое, а тепловые насосы доставляют поток воды в охлаждающий цикл здания. Для преодоления «стек-эффекта» ATS использовала тепловые насосы с клапанами охлаждающей башни в закрытой позиции, чтобы система могла обратно принять тепловую энергию на верхних этажах и существенно снизить потребности по нагреву в бойлерах. Причем мониторинг давления осуществляется на каждом этаже. В случае «стек-эффекта» вытяжной воздух можно вывести с помощью механической вытяжной вентиляции. Измерение давления на каждом этаже (в остальных помещениях здания) позволяет системе уменьшить сумму энергозатрат на механическую вытяжку. Данная система обеспечивает механический приток воздуха и его вытяжку и гарантирует арендаторам здания комфортное снабжение воздухом. |
Вместе с централизованным контролем мониторинга использования энергии в башне Bank of America менеджер оборудования легко и точно отслеживает путь использованной энергии и состояние счета по ее потреблению как в целом здания, так и индивидуальных арендаторов.
Сегодня здесь ежегодно потребляется около 31 000 мегаватт-часов энергии, все еще оставаясь на пике потребления городской энергии. Но благодаря эффективной системе контроля башня потребляет примерно на 3500 мегаватт-часов энергии больше, чем другое здание, которое считается в Сиэтле основным потребителем электричества, но по размерам занимающее лишь 2/3 площади башни.