Avrupa’da bugünkü toplam enerji tüketiminin %40’ının binalarda gerçekleştiğini biliyor muydunuz? Bu oran, endüstri veya taşımacılık sektörlerindeki enerji tüketiminin oranından fazladır. Dahası, AB’de üretilen bütün elektriğin ¾’ü konutlarda ve ticari binalarda tüketilmektedir. Hatta, binaların enerji talebi gün geçtikçe artmaktadır!

 

Binaların enerji performanslarının, AB hükümetleri ve politikacılar tarafından dikkate alınması için yeterli neden bulunmaktadır. AB’deki binalarda kullanılan enerjinin dörtte birinden fazlasından (%28), basit sayılabilecek önlemlerle tasarruf etmek mümkün. Tahmin edileceği üzere, 2020 itibariyle yeşil ev gaz emisyonlarında %20 oranında azalma ve AB’nin yıllık birincil enerji tüketiminde %20 oranında tasarruf olarak belirlenen AB İklim ve Enerji hedeflerine ulaşırken, binalardaki enerji verimliliği anahtar rol oynayacaktır.

 

Binalarda tüketilen enerjinin çoğu konutlarda kullanıldığından, evlerimizin enerji verimliliği konusunda baskı altında oldukları açıktır. Binaların enerji performansının artırılması ile ilgili AB yönergeleri, artık, modern yapıları hemen hemen bütün yönleriyle içermektedir. Kullanılan yapı malzemelerinin termik niteliklerinden veya yenilenebilir enerjinin zorunlu kullanımından elektrikli tüketicilerin enerji verimliliğine kadar konuyla ilgili tüm taraflar dikkate alınır.

 

İkili veya üçlü camlar kullanılan ve iyice yalıtılmış bir binada dikkate değer ölçüde tasarruf sağlanır. Modern ısıtma, soğutma ve havalandırma sistemleri, daha eski sistemlere göre enerjiyi çok daha verimli kullanırlar. ‘A+’ sınıfı beyaz eşya, örneğin buzdolabı kullanmak, elektrik faturasında büyük bir fark yaratabilir. Alınan bu önlemlere ek olarak, binalarda tasarruf potansiyelini artırmaya yönelik bir diğer yaklaşım da, entegre olması ve bina çapında bir enerji tasarrufu çözümü sunması nedeniyle her geçen gün daha fazla  ilgi çekiyor: Akıllı Ev ve Akıllı Bina Kontrolü adı verilen akıllı elektrik tesisatı.

 

Bugün, ev ve bina kontrollerinde dünyanın önde gelen ve en geniş çapta kabul gören akıllı elektrik tesisatı sistemi KNX’tir. Bir tesisatta yer alan bütün elektrik bileşenlerinin (örneğin, duvar anahtarları, anahtarlama aktüatörleri, termostatlar) beraber bağlandığı ve birinin diğeriyle tek bir bükümlü kablo çifti yoluyla iletişim kurduğu, kısaca KNX denilen bir  sistem’dir. Bu, klasik tesisatlara göre dikkate değer avantajlar sunar ve birbirinden farklı alt sistemlerin etkileşimlerinin optimal ve enerjide verimli olmasını sağlar. KNX teknolojisi, aydınlatma, ısıtma ve havalandırma, gölgeleme, güvenlik, arıza izleme, enerji yönetimi, merkezi otomasyon ve uzaktan kontrol dahil modern bir ticari bina veya konutta bulunan bütün uygulamalar için kontrol çözümleri sunar.  

 

Akıllı ev ve akıllı bina kontrolleri şimdiden, dünyanın her yerindeki modern ticari binalar ve altyapı projelerinde yaygın olarak kullanılıyor. İnsanların içinde daha esnek, güvenli, rahat ve ekonomik yaşadığı ve çalıştığı binaların yapımında son derece önemli bir rol oynuyor. Yeni düzenleme ile tasarımcılar, klasik tesisat teknikleri kullanılarak karşılanamayacak olan, AB standardı EN 15232-Binalarda Enerji Performansı gibi enerji tasarrufu yönetmeliklerine uymaya zorlandıkça, kullanım daha yaygın hale geliyor. Sayısız gerçek tesisat referansının yanı sıra bilimsel çalışmalarda da net bir şekilde görüldüğü gibi, KNX akıllı bina kontrolü ile, ticari binalardaki enerji tasarruflarında çift haneli sayılara ulaşılabilir.

Ancak, konutlarda ne dereceye kadar enerji tasarrufu yapılabilir? İki farklı bina türünün çok farklı gereksinimleri ve kullanım profillerini dikkate aldığımızda, akıllı bina kontrolü gerçek bir geri dönüş sağlayabilir mi? Konfor ve enerji verimliliğinin tipik olarak birbirine zıt gerekleri aynı anda karşılanabilir mi? Bu konuyu daha ileri düzeyde incelememize yardımcı olması için, KNX akıllı bina kontrolü ile bir akıllı eve entegre edilebilecek enerji tasarrufu işlevlerinden bazılarını sergilemek ve değerlendirmek için, bir gerçek uygulamaya başvuracağız.

 

İnceleme Maddesi

Söz konusu bina 2007 yılının Aralık ayında tamamlanmıştır. Klasik şehir içi müstakil ev, iki kat ve bir bodrum katından oluşan 300 m²’lik yaşam alanına sahip. İlgili yapı standartlarına göre, teoride 99 kWh/m² olarak hesaplanan maksimum birincil enerji gereksinimi olan binanın yapı malzemesi, halihazırda iyi ısı yalıtımına ve enerji kaybı değerlerine sahiptir. Birincil ısıtma, en modern yoğuşmalı kombi teknolojisinin kullanıldığı yerden ısıtma ile gerçekleştirilirken, ısı koruma yöntemlerine ek olarak, yarı yalıtımlı makaralı panjurlar kullanılmıştır.

 

Bu projede akıllı bina kontrolü ile uygulamaya konulan enerji verimliliği ilkeleri, hem kolay anlaşılan hem de etkili olmuştu.

1) Enerjiyi sadece gerekli olduğunda kullanın; örneğin, tüketicilerin varlığı veya talebi ile etkinleştirilen kontrol

2) Sadece gerçekten gerektiği kadar enerji kullanın; örneğin, sıcaklığın ayarlanması, gün ışığından yararlanma

3) Binanın enerji dengesini etkileyen etkenlerden ‘yararlı’ olanları destekleyin ve ‘zararlı’ olanları en alt düzeye indirin; örneğin, otomatik gölgeleme, güneş ışığından ısı kazanımının kontrolü

 

Sıcak Tutma

Enerjiden nasıl tasarruf edileceğini planlamanın ilk adımı, enerjinin ilk olarak nerede tüketildiğini bilmektir. Aşağıdaki grafikte verilen istatistik, enerjinin ev içinde tipik olarak nasıl kullanıldığını göstermektedir. Enerjinin büyük bir kısmının ısınma ve sıcak su üretiminde kullanıldığını görmek muhtemelen şaşırtıcı olmayacaktır. Şimdi, KNX akıllı bina kontrolünün bu değerin azaltılmasına nasıl yardım edeceğini görelim. 

 Isıtmada enerji tasarrufunun anahtarı, minimum konforlu sıcaklığı sadece gerektiği odada gerektiği zaman kullanmaktır. Bunun sonucu olarak, odalardaki bağımsız sıcaklık ayarının merkezi kontrol fonksiyonları ile bağlantılı olması bir gerekliliktir. Bu durumda bu iş, yerden ısıtma ile daha da kolaydır. Öncelikle, klasik sıcak sulu radyatör sistemlerine göre daha az sıcaklıkta çalışması istenmeyen termodinamik sistem kayıplarını azaltır. Buna ek olarak, sıcaklığın binanın kendisinden sağlanması ile ısınmanın ayaklardan başladığı konforlu bir oda ortamı, klasik sistemlere göre tipik olarak 2 derece daha düşük oda sıcaklığında yaratılabilir. Tahmini enerji tasarrufu yaklaşık %10’dur!

 

Rakipsiz İkili - KNX Elektronik Aktüatörler İle Kontrol...

Evdeki her odada, oda sıcaklığının odanın kullanımına göre ayarlanmasını sağlayan KNX termostat bulunur. Isınma gereksinimi, ısıtma devrelerindeki elektrotermik valfleri kontrol eden KNX aktüatörlere aktarılır. Devrelerde üretilen ‘talebe’ bağlı olarak kazan, besleme sıcaklığını ve pompaların devirlerini otomatik olarak düzenler. Sonuç sabittir, en az birincil enerji ve elektrik enerjisi harcayarak oda sıcaklığının kontrol edilmesi.

 

Düşük Güç, Isı Dağıtım Panosunda Enerji Tasarruflu Valfler

Enerji tasarrufu uygulamasını tamamlayan bir kaç ek otomasyon özelliği, örneğin: 22:00 ile 6:00 arasında ana kazan bekleme moduna alınarak doğal bir gece serinliği sağlanır. Bu süre içinde veya kazanın çalışmadığı başka bir zaman, KNX aktüatörlerinden valf sürücülerine giden bütün kontrol sinyalleri de devre dışıdır. Kendi başına bu, valflere güç vermeye devam eden klasik elektrik termostatlı çözümlere oranla yılda 60 kWh tasarruf sağlar. Tatiller gibi, evde bulunulmayacağı uzun sürelerde termostatlar, ana kontrol paneli ile merkezi olarak kontrol edilebilir. Bir düğme dokunuşu bütün termostatları bekleme moduna alarak oda sıcaklığını evde bulunulmayacak süre boyunca 3 - 4 derece düşürür.

 

.... ve Serinlik

Odada doğru iklim enerjisinin verimli bir şekilde sağlanması, sadece bir ısınma sistemi sorunu değildir. Modern konutlarda ısınma, ısı yalıtımı ile güneş ışığından ısı kazanımının yararlı bir şekilde kullanılması becerisinin bütünlüğüne fazlasıyla bağlıdır. Bu, teoride harikadır; ancak pratikte, bütün evlerde bulunan yapısal bir özellik bizi bir ikilemle karşı karşıya bırakır: pencereler.

 

Elbette, evin yeterli derecede temiz hava alıyor olması zorunluluğunun birçok önemli nedeni vardır. Bununla beraber, pencereler gereksiz uzunlukta bir süre boyunca açık bırakıldığında, ısıtmanın enerji faturasına yaptığı etkinin bir önemi kalmaz. Belki KNX, kişisel alışkanlıklara bir alternatif sunamaz ancak, pencerelerin nerede açık bırakıldığının farkında olmamızı kesinlikle sağlayabilir. Bu evdeki her pencerede KNX tarafından izlenen bir dilli kontak bulunur. Bu durum bilgisi, sadece aile evde olmadığında kullanılan bir alarm sistemi değil, aynı zamanda, kontrol panelinde görünen görsel bir hatırlatıcıdır: pencere açık!

 

Pencerelerin enerji dengesini nasıl ciddi şekilde etkilediğini açıklayan ikinci örnek ise, güneş ışığından ısı kazanımı ile ilgilidir. Basitçe söylemek gerekirse, soğuk zamanlarda ısınma sistemini desteklemek için güneş ışığına izin vererek ve ev aşırı ısınma tehlikesi altında olduğunda güneş ışığını engelleyerek, konforlu bir oda sıcaklığı sağlayabilir ve enerji tüketimini azaltabiliriz. Bu, harici panjur ve kepenklerin devreye girdiği noktadır.

 

Evin pencerelerine KNX kontrollü panjurlar takılmıştır. Her odada bulunan panjurların ayrı ayrı veya gruplar halindeki manuel kontrolüne ek olarak KNX, gelişmiş ve enerji tasarruflu panjur otomasyonuna olanak sağlar. Binanın her cephesindeki panjurlar, güneş ışığından ısı kazanımını optimum hale getirmek için beraberce, bir panjur kontrol birimi ile kontrol edilirler.

 

Evin GPS koordinatları, binanın konumu ve yerel saatin bir kombinasyonu kullanılarak, güneşin kesin konumu ve cephelerin ne zaman aydınlanacağı hesaplanır. Parlaklık düzeyi ve iç ve dış sıcaklıklar ile ilgili sensör verisi ile birlikte panjurlar, güneşin sıcaklığından yararlanmak için ya da güneş ışınlarını engellerken içeriyi bol ışıkla aydınlatacak şekilde önceden ayarlanan konumlarına otomatik olarak hareket ederler

 

Güneş Severler - Panjur Kontrol Birimi ve Hava Durumu Sensörü

Güneşin gün içinde binanın etrafında hareket etmesine kontrol birimi tepki verir ve içerisinin yeteri kadar aydınlanmasını sağlayacak şekilde sadece gerekli panjurları etkinleştirir. Yazın, sonuç sadece memnun edici oda sıcaklığı değil, aynı zamanda odaların, yapay aydınlatma gerektirmeden doğal ışıkla konforlu bir şekilde aydınlatılmasıdır. Güneşli kış günlerinde panjurlar kaldırıldığında, güneş ışığından ısı kazanımının etkisi kolayca hissedilir. Pencerelerle ilgili söz etmeye değecek üçüncü ve son nokta ise, ısı yalıtımı değerlerinin yalıtılmış duvarlara göre genellikle daha düşük olduğudur. Panjurların otomasyonu, özellikle soğuk gecelerde pencerelerden ısı kaybını önlemeye yardımcı olabilir. KNX alacakaranlık sensörü ve kullanıcı tanımlamalı zaman programı ile bütün panjurlar, günlük rutin yaşama paralel olarak, evin sıcaklığının optimum düzeyde kalmasını sağlayacak şekilde açılıp kapanır ve yalıtım garanti altına alınır.

 

Otomatik Gölgeleme - Tam Konumlandırılmış Makaralı Panjurlar Dışarıda, Serinlik ve Işık İçeride

Verilen örnekler akıllı bina kontrolünün gerçek avantajlarını gözler önüne sermektedir. Bağımsız sistemlerin verimliliğini optimum hale getiren sadece KNX değildir; entegre ve etkileşimli otomasyon da ek tasarruf ve hissedilir düzeyde konfor sağlar. Halen ev, ısınma ve sıcak su için yılda 17.000 kWh değerine eşit enerji tüketmektedir. Bu, 57 kWh/m²a değerinde birincil enerji tüketimini temsil eder, yani orijinal enerji dengesinde ayrıntılarıyla açıklananın hemen hemen yarısı.  

 

Benim Elektriğim Nereye Gidiyor?

Birçok evde en büyük enerji tüketicileri, 24 saat çalışması gereken buzdolabı ve dondurucu gibi büyük beyaz eşyalar veya çamaşır makinesi, kurutucu ve bulaşık makinesi gibi yoğun enerji gerektiren işlemleri olan cihazlardır. Sadece A+ sınıfı cihazların donatılmasıyla ve bu cihazların mümkün olduğu sürece ‘ekonomik’ modda kullanılmasıyla tasarruf sağlanmıştır. Bu, yıllık enerji tüketiminde kesinlikle önemli bir fark yaratabilir 

 

Tüketimin İzini Sürmek - Uzaktan Okunabilen Knx Sayaçları

Lord Kelvin tüketimle ilgili olarak bir zamanlar, “eğer ölçemezseniz geliştiremezsiniz” demişti. Tüketimin ölçülmesi doğrudan enerji tasarrufu sağlamasa da şeffaflık kazandırmak, nasıl daha az kullanabileceğiniz hakkında düşünmeye başlamanızı sağlayacaktır. Evdeki akıllı bina kontrolü ve diğer elektrik tesisatlarının tam olarak ne kadar enerji tükettiğini öğrenmek istendiğinde ve tüketimi izlemek için bir KNX elektrik sayacı taktırılabilir. Değerler bara üzerinden, verinin toplandığı, grafiklerle görüntülendiği ve herhangi bir web tarayıcısından görüntülenebildiği web tabanlı bir Internet kontrol cihazına gönderilmektedir. KNX’in yazılması sırasında, BT ve iletişim altyapıları toplam elektriğin yaklaşık olarak %20’sini kullanıyorlardı. Peki, sözü edilen ev elektrik tüketiminin dağılımında belirtilen diğer ev içi tüketiciler, yani aydınlatma, iletişim ve eğlence amaçlı elektronik cihazlar ne kadar enerji tüketiyor? KNX, toplam enerji tüketimine olan katkılarının azaltılmasına yardımcı olabilir mi?

 

 

Kontrol Paneli - Bütün Merkezi Fonksiyonların Sezgisel Ve Estetik Kullanımı

 

Her Zaman Doğru Işık

Öncelikle akıllı bina kontrolünün evdeki aydınlatma için ne yaptığına bir bakalım. KNX, harika bir ev aydınlatması için çoklu kontrol özellikleri öneriyor ... ve aynı zamanda konfor ve verimliliği artırıyor. Bu evdeki bütün odalarda ışıkların kısılma özelliği vardır. Böylece farklı aydınlatma sahneleri de kolayca yaratılabilir: örneğin oturma odasında film seyrederken veya rahatlatıcı bir köpük banyosu yaparken. Yapmakta olduğunuz faaliyet için doğru miktarda ışığın kolayca yaratılmasına ve yine de az enerji harcanmasına olanak verir. Aydınlatma araçlarından ve çevre dostu enerji tasarruflu lambalardan en iyi sonucu almak için, aydınlatma tasarımındaki en iyi uygulamalar kullanılarak elektrik tüketimi daha da azaltıldı. Koridorlarda, merdiven boşluğunda ve misafir tuvaletinde aydınlatma, KNX hareket detektörleri ile kontrol edilmektedir. Bu, sadece hayatı daha kolay ve güvenli bir hale getirmekle kalmaz, aynı zamanda ışıkların yanlışlıkla açık bırakılmasını da önler. Üst kattaki ışıklar da gece otomatik olarak kısılabilir ve böylece, hareket detektörü hareketi algıladığında banyonun ışığı “körleştirici” bir etki yaratmamış olur.

 

Sadece görüş alanının dışında olduklarından açık bırakılma potansiyeli taşıyan aydınlatma anahtarları (örneğin, dış kapı veya çatı katı) da önceden belirlenen bir sürede otomatik olarak kapanmaya programlanarak hareket kontrollü olabilir veya merkezi bir komut ile gece saat 2:00’de söndürülebilirler. Herhangi bir nedenden ötürü ışığın kalıcı olarak açık kalması gerektiğinde, ilgili KNX ışık anahtarına uzun süre (>3 sn) basılarak bu enerji tasarruf özelliği geçici olarak devre dışı bırakılabilir. Son olarak, aynı derecede önemli bir başka özellik de, evden ayrılmadan önce kontrol panelindeki merkezi bir kapatma düğmesine basılarak aydınlatma ve açık kalmaması gereken bütün diğer elektrik tüketicilerinin, örneğin mutfak cihazları vb.’nin kapatılabiliyor olmasıdır. Bazı elektrik devrelerinin bu şekilde yalıtılması, bir elektrik arızasındaki olası yangın riskini de azaltır. Ve elbette, unutarak ‘açık bırakmalar’ nedeniyle elektriğin gereksiz yere kullanılmasını önler.

 

Bekleme Modu Tüketimi ile Mücadele

Evde bir çok odada ses-video ve bilgisayar bileşenleri bulunmaktadır. Birçok modern elektronik cihazda olduğu gibi bu cihazlar, sadece kullanıldıklarında değil, aynı zamanda görünürde kapalı, yani bekleme modunda olduklarında da enerji tüketirler. Ayrı ayrı her bileşenin tüketimi belki az olabilir ancak, bunları bir yıl döngüsünde üst üste eklediğinizde şaşırtıcı derecede büyük bir rakamla karşılaşabilirsiniz. Kullandıktan sonra ünitenin fişini basitçe prizden çıkarmak veya eğer varsa, hepsini birden ana şalterden kapatmak çözümlerden biri olabilir. Cihazların genelde bekleme modunda bırakıldığını bildiğimiz için, bunun yorucu ve pratik olmayan bir çözüm olduğundan söz etmeye bile gerek yok. KNX’in bir diğer avantajı, anahtarlı priz çıkışlarını ev kontrol çözümüne kolayca uyarlama becerisidir. Bu, bir veya daha fazla taşınabilir veya fişli tüketici cihazı gerektiği zaman açıp kapatmayı kolaylaştırıyor. Referans uygulamamızdaki her büyük odada, herhangi bir priz çıkışının serbestçe atanabileceği en az iki soket anahtarı bulunur. Prizler, uzaktan kumanda ile KNX anahtar sensörü yoluyla, örneğin iTouch veya web tabanlı görselleştirme yoluyla kullanılabilir. Evdeki ekipman sayısını göz önünde bulundurduğunuzda bu, her yıl 500 kWh değerinde istenmeyen bekleme modu tüketim maliyetinden kurtulmanızı sağlar. Dahası, cihazlar denetim altında olmadıklarında ana şebekeden yalıtılınca, sadece yangın riski azaltılmış olmakla kalmaz, aynı zamanda aşırı gerilime karşı belirli bir ek önlem alınmış olur. 

 

Haberleşme Merkezi - Internet, Telefon Ve Multimedya

 

Akıllı Ev’in Anlamı - Tasarım ve Otomasyonun Ortak Yaşamı

Internet ve ses ve video akışı gibi multimedya ihtiyacını karşılamak üzere ev, yapılandırılmış gigabit IP ağı ile donatılmıştır. Kurulumun tam kalbinde IP sistemi bileşenleri, yani çok noktalı anahtarlar, DSL modem ve dahili multimedya sunucusu ile ağa ekli depo (NAS) bulunur. Bu cihazlar ağın etkinliğine bağlı olarak 20 ila 40W değerinde tüketim yaparlar. Merkezi bir KNX lojik, IP servisi gerektiren atanmış priz çıkışları dahil evdeki bütün bileşenlerin ve tüketicilerin durumunu izler. Bunlardan biri veya daha fazlası etkinleştirildiğinde, örneğin bilgisayar açıldığında, veya e-posta formatında bir KNX hata sinyali gönderilmesi gerektiğinde, ağ otomatik olarak açılır. Herhangi bir servisin kullanılmıyor olduğu an, ağ basitçe yeniden kapanır. Bu önlem, fonksiyon kaybı olmadan önlenen enerji tüketimine yılda 120 kWh katkıda bulunur.

 

Elektrik tesisatına dahil edilen bütün enerji tasarrufu işlevselliğini göz önünde bulundurduğunuzda şu soru cevaplanmayı bekler; sonuç nedir? Evin yıllık ortalama tüketimi 3000 kWh’den azdır. Bu, müstakil bir evde yaşayan 2  kişilik bir ailenin istatistiksel ortalamasının biraz altındadır. Ancak belki de daha ilgi çekici olan gerçek, ailenin bir önceki, iki yatak odalı bir apartman dairesindeki tüketimi de yılda yaklaşık 3000 kWh değerindeydi. Sonuçta, KNX akıllı bina kontrolü açık bir şekilde evin konforunu, yaşanılabilirliğini ve güvenliğini artırmış ve aynı zamanda enerji tasarrufu önlemleri ile, üstün altyapı ve işlevselliğin bir sonucu olarak ortaya çıkan ek tüketim de dengelenmiştir. Basitçe söylemek gerekirse: daha az için daha çok!

 

Söylenecek Başka Bir Şey Kaldı Mı?

Sözü edilen bir çok enerji tasarrufu fonksiyonuna ek olarak KNX kurulumu, bir çok günlük işinin yürümesini sağlayarak hayatı daha kolay, daha güvenli ve biraz daha eğlenceli bir hale getirmiştir.

KNX – Ev ve Bina Kontrolünde Küresel Standart

• Modern binalarda bulunan bütün uygulamaların entegre kontrolü için akıllı bir tesisat teknolojisi

• Uyumlu ve birlikte çalışabilen ürünleri ile dünya çapında 220’den fazla üretici tarafından desteklenen genel ve açık bir teknoloji platformu

• ISO/IEC 1453-3 / EN 50090 standardına göre dünyanın standartlaşmış ilk ev ve bina kontrol sistemi

• Dünya çapında binlerce eğitimli uzman tarafından desteklenen bir sistem

• Dünyanın her yerinde, evlerden ofis binalarına kadar binlerce projede yirmi yıldan uzun süre izlenebilen kayıtları ile sağlam bir teknoloji