تولید انرژی

• تولید انرژی مصرف سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهد.
• KNX بیشتر از انرژی تولیدشده در خود ساختمان استفاده می‌کند.
• KNX استفاده‌ از منابع انرژی تجدیدپذیر را در ساختمان‌های هوشمند مختلف هماهنگ می‌کند.

انرژی‌های تجدیدپذیر سهمی بسزا در کنترل هوشمند ساختمان‌ها با KNX دارند

انرژی‌های تجدیدپذیر به مرور زمان محبوب‌تر از منابع سنتی انرژی می‌شوند. اما تولید برق از منابع انرژی تجدیدپذیر نوسان دارد؛ یعنی تنها زمانی که خورشید در آسمان است یا باد می‌وزد برق تولید می‌شود. این مسئله برای شبکه‌های برق چالشی بزرگ به‌وجود می‌آورد.

برای مثال، اگر در روزی آفتابی به اندازه‌ای برق از سیستم‌های فتوولتائیک به شبکۀ برق محلی تغذیه شود که خیلی بیشتر از بار مصرف شبکه (میزان تقاضای برق) در آن زمان باشد، مشکلات ولتاژی در شبکه ایجاد می‌شود. از سوی دیگر اگر مولد انرژی تجدیدپذیر نباشد یا کار نکند و تقاضا بالا باشد، لازم است موقتاً از مولد‌های سنتی انرژی استفاده شود.

راه‌حلی بالقوه برای این مشکل که بارها به آن پرداخته شده ذخیرۀ انرژی الکتریکی است؛ اما ذخیرۀ آن میزان انرژی که برطرف‌کنندۀ نیاز باشد واقع‌بینانه نیست. بنابراین در آینده مدیریت تولید انرژی و بار مصرف مسئله‌ای اساسی خواهد بود.

مدیریت بار مصرف با KNX ما را قادر می‌سازد تا مصارف برقی سنتی و بارهای ناشی از سیستم‌های HVAC، مصارف وسایلی مثل یخچال و ماشین‌لباسشویی و خودروهای برقی را متناسب با مقدار انرژی تجدیدپذیر تولید‌شده در ساختمان یا بر اساس تعرفه‌های متغیر برق طوری تنظیم کنیم که در آسایش ما خللی وارد نشود.

تمام راهکارهایی که پیش‌از‌این مطرح شده‌اند در یک چیز مشترک هستند و آن این است که همگی می‌توانند در حد یک ساختمان با یکدیگر در تعامل باشند و نه با جهان بیرون. استفاده از KNX این وضعیت را تغییر خواهد داد.

مثال؛ نظارت و نگهداری از سیستم‌های فتوولتائیک

طرح مسئله

سیستم‌های فتوولتائیک در کل از چند ردیف موازی – یا چند «رشته»[1]– ماژول ساخته شده‌اند. این به این معنی است که در بدترین سناریوی ممکن، خراب‌شدن یک ماژول می‌تواند کل رشته را از کار بیندازد. اشکالاتی از این دست ممکن است مدت‌ها خود را نشان ندهند، مگر اینکه سیستم به طور منظم بازبینی شود. KNX می‌تواند سیستم فتوولتائیک را، چه با ردیابی خورشیدی[2] باشد چه بدون آن، بازبینی کند و کلیۀ اطلاعات مرتبط را ثبت کند.

راهکار

بسیاری از اینورتر[1]های فتوولتائیک حتی میزان جریان مستقیم[2] تولیدشده را در داخل اینورتر اندازه می‌گیرند. مدل‌های استاندارد موجود در بازار از پورت‌های RS232/RS485 برای این منظور استفاده می‌کنند. فناوری KNX می‌تواند مستقیماً به این پورت‌ها دسترسی پیدا کند و داده‌های اندازه‌گیری‌شده را به باس KNX بفرستد. به این ترتیب کاربران می‌توانند ببینند که گرد‌و‌خاک در کدام قسمت کارایی سیستم را کاهش داده است، اتفاقی که اغلب به‌ویژه در ماژول‌های تخت[3] رخ می‌دهد.

اجرای عملی

واسط فتوولتائیک[1] (مثل Synapsi) مقادیر اندازه‌گیری‌شده و ارسال‌شده به KNX را جمع‌آوری می‌کند. داده‌های اندازه‌گیری شده از KNX نیز بالعکس به سیستم فتوولتائیک ارسال می‌شوند. آفتاب‌سنج و ایستگاه آب و هوای KNX دارای اهمیت ویژه‌ای هستند؛ زیرا از مقادیر آن‌ها در تعمیر و نگهداری از‌راه‌دور استفاده می‌شود تا بدین وسیله سالم‌بودن رشته‌ها مشخص شود. حسگرهای دمای KNX دمای ماژول‌ها را اندازه می‌گیرند تا کاربران را از وجود دمای بیش‌از‌حد در ماژول‌ها که ناشی از عیب در آن‌هاست، آگاه کنند و به این ترتیب با دادن هشدار از بروز آتش‌سوزی جلوگیری می‌کنند. در صورت بروز عیب، سیگنال هشدار به‌وسیلۀ UMTS به واحد نگهداری از‌راه‌دور و KNX ارسال می‌شود.

کارکردها

• نظارت بهنگام (real time) کارکرد همۀ اجزای سیستم فتوولتائیک.
• داده‌ها در فواصل زمانی منظم جمع‌آوری می‌شوند
• KNX داده‌های ثبت‌شده[1]‌ از چند سیستم مختلف را مدیریت می‌کند.
• تحلیلی مقایسه‌ای روی تولید فعلی انرژی و ظرفیت اجزای نصب‌شده انجام می‌گیرد.
• KNX کلیۀ اطلاعات فنی و داده‌های مربوط به مصرف انرژی را برای کارهای تعمیر و نگهداری بعدی جمع‌آوری می‌کند.

مزایا

در آینده سهمی از برق مورد نیاز شبکه توسط سیستم‌های فتوولتائیک محلی تولید خواهد شد. این مسئله برای شبکۀ برق دردسرساز خواهد شد. به‌ویژه در شبکه‌های ولتاژ پایین که ورود مقادیر زیاد برق به آن‌ها می‌تواند سبب شود ولتاژ آن‌ها از حد قابل قبول فراتر رود. در این مورد می‌توان از KNX بهره جست که مدیریت چند سیستم فتوولتائیک با هم را ممکن می‌کند. با استفاده از اطلاعات این سیستم‌ها، تأمین‌کنندگان برق و کارکنان شبکه می‌توانند استراتژی‌های مدیریت تعرفه و مدیریت بار مصرف را اعمال کنند تا به این ترتیب مشتریان را به تنظیم مصرف برق خود با میزان برق تولید‌شدۀ فعلی ترغیب کنند.