Umělá inteligence vyladí chytré budovy. S tím přijdou i potřebné úspory energie

Umělá inteligence vyladí chytré budovy. S tím přijdou i potřebné úspory energie

21. listopadu 2019

Otevřená zahrada Nadace Partnerství v Brně byla jedním z prvních administrativních areálů v Česku, které si vytkly za cíl dosažení uhlíkové neutrality a testovaly součinnost řady progresivních technologií v energeticky pasivním domě. „Pro vyladění řídicího systému inteligentní budovy je třeba vyčlenit odbornou kapacitu a dostatečný čas, jedině pak lze potenciál instalovaných technologií využít na maximum,“ říká v rozhovoru Vlastimil Rieger, který uváděl areál do provozu. Nyní získané zkušenosti využívá při „oživování“ dalších moderních budov.

Co všechno musí taková budova umět, abychom ji mohli nazývat inteligentní? 

S nástupem stavebních standardů pro pasivní domy přibyly do budovy další technologie, jejichž účelem je podpořit efektivní nakládání s energiemi a vodou. Ať už je to vzduchotechnika s rekuperací tepla, systém vnějšího stínění, plynule regulovatelné osvětlení, místní zdroje obnovitelné energie jako jsou tepelná čerpadla, fotovoltaické elektrárny či solární termické kolektory nebo systémy využívání podzemní či zadržené dešťové vody. S tím samozřejmě přichází i otázka potřeby efektivního řízení těchto technologií, aby se jejich přínosy doplňovaly a navzájem posilovaly a zabránilo se jejich působení v protikladu. To vše navíc v systému, do kterého svými požadavky a interakcemi vstupují uživatelé budovy. Cílem je, aby se celá soustava chovala maximálně energeticky úsporně. Bez nadřazeného systému inteligentního řízení to prakticky není možné.

Uvedu příklad, uživatel kanceláře v zimě otevře okno: standardní systém s termostatem by při poklesu teploty v místnosti reagoval tak, že začne víc topit, chytrý systém však ví, že došlo k nestandardní operaci a upozorní uživatele, jak má situaci řešit. Podobně v horkém létě by systém neměl na otevřené okno reagovat snahou více chladit, chytrá budova ví, že uvnitř je uživatel a učinil nějaký krok, na který musí adekvátně reagovat – v tomto případě přestává chladit, přivírá vzduchotechniku a upozorní uživatele. Řídicí systém inteligentní budovy by měl umět předvídat a reagovat na uživatele. S pomocí dobře seřízených technologií snímačů přítomnosti, inteligentního osvětlení, magnetů v oknech či venkovního stínění lze vytvářet velmi kvalitní a příjemné vnitřní prostředí a přitom znatelně šetřit náklady na provoz. 

 

Je něco dalšího, co získá uživatel, který si takový systém pořídí?

Vedle energetických úspor je určitě nejvýznamnějším přínosem zdravé vnitřní prostředí. Systémy dnes umí například na základě oxidu uhličitého čidla automaticky vyměnit vzduch v zasedací místnosti podle toho, kolik je v ní lidí, tak aby zajistily příjemné prostředí. Přestože moderní budovy umí fungovat i bez otevírání oken, zvlášť v přechodových obdobích roku by podle mě měl mít uživatel možnost otevřít si okno, protože venkovní vlhkost, vůně jarního vzduchu, to jsou prostě věci, které jsou příjemné, a chytrá budova musí umět dopřát k nim přístup také svým uživatelům. Systémy chytrého řízení technologií jsou investicí do komfortu a v důsledku i do úspory času uživatelů. Neopomenutelným aspektem je také efektivní využití Jak se oživují chytré budovy instalovaných technologií. Díky prediktivnímu řízení 19 tepelná čerpadla nevyrábí víc než je předpokládaná spotřeba během následujících 12 či 24 hodin, zároveň systém vybere i vhodný způsob akumulace. Rozvržením výroby v čase také optimalizuje náklady při využívání různých zdrojů energie. Také v oblasti výroby elektřiny na vlastních střešních či fasádních fotovoltaických panelech je velký prostor pro uplatnění automatického řízení. Zvlášť důležité je v rozsáhlejších areálech, kde nadvýroba elektřiny na jednom objektu může být snadno dodána ke spotřebě do dalších budov. Systém dnes umí pracovat i s předpovědí počasí, což umožňuje efektivní rozhodování o vhodném čase pro výrobu i akumulaci.

 

Pro jaký typ budov se takové systémy řízení nejvíce vyplatí?

Ideální jsou v tomto směru velké administrativní budovy, kde se pohybuje hodně uživatelů a jednotlivé kanceláře mají různé režimy využití. Aktuálně pracuji na oživení systému řízení v areálu na Svatopetrské v Brně, kde máme jak kancelářské prostory, tak bydlení a skladovacích haly. Také zde má systém inteligentního automatizovaného řízení velký význam. Naopak u monofunkčních budov se stálým režimem využívání takový systém velkou přidanou hodnotu nedává. Za důležité považuji zapojovat do řízení také technologie hospodaření s vodou. S vývojem změny klimatu je jen otázkou, kdy pitné vody nebude dost, takže být připraven na zadržování a využívání dešťové vody je prozíravé. Zatím máme pitnou vodu levnou, ale je otázka, jak dlouho to bude trvat… 

 

Kam se podle vás bude ubírat vývoj v oblasti automatizovaného řízení?

 Velkou výzvou je zapojení strojového učení a umělé inteligence. Pro správné vyladění systému nebude třeba instruovat programátory k úpravě složitých algoritmů, ale procesor se adekvátním reakcím naučí sám na základě běžného užívání budovy. S využitím připojených měřičů a čidel obsazenosti bude umět předvídat. Tady vidím budoucnost, kdy systém se bude učit z databáze předchozích případů.

 

Na co by si měli investoři myslet při přípravě projektu či samotné objednávky řídicího systému? 

Systém v budově by měl být nastavený tak, aby co nejvíce věcí mohl nastavovat přes uživatelské rozhraní přímo technický správce či energetický manažer bez potřeby obracet se na programátora. Nezbytné je ale počítat hned od počátku s dostatečnou odbornou kapacitou a časovým prostorem na vyladění řídicího systému inteligentní budovy. Dodavatelé jednotlivých technologií dokáží vyřešit technický problém, ale neodladí provoz budovy, na to je třeba mít vyčleněné vlastní či externí kapacity. Úspory přijdou až s vyladěním. Samotné odregulování nové budovy trvá zhruba dva roky, dvě sezóny. Dále už by měl provoz fungovat pouze s mírnými zásahy. Toto jemné doladění už by měl zvládnout správce budovy sám