Przerwa w dostawie prądu – ryzyko awarii w budynku inteligentnym

Biurowe budynki inteligentne są często projektowane bez zaspokojenia zapotrzebowania na energię w przypadkach awaryjnych. Obecnie tylko 1 na 7 budynków inteligentnych ma jakąkolwiek instalację rezerwowego zasilania.

Obecnie system automatyki budynkowej staje się coraz bardziej popularnym rozwiązaniem stosowanym w nowo powstających budynkach szczególnie biurowych, ale też i mieszkalnych. Dotychczas wiele osób uważało, że jest to luksus i kosztowna ekstrawagancja, która dodatkowo jest skomplikowana w obsłudze i wymagająca przeprowadzenia dodatkowych remontów. Rzeczywistość wygląda jednak całkiem inaczej.

Klasyczne budynki inteligentne zwykle posiadają, jako podstawowe rozwiązania: systemy do monitorowania i kontroli ruchu (często zintegrowane z systemem do kontroli czasu pracy), systemy klimatyzacji i nawiewu oraz automatycznego utrzymywania temperatury i wilgotności w pomieszczeniach, systemy kontroli dostępu oraz komunikacji automatycznej oraz systemy przeciwpożarowe. Coraz częściej pojawiają się w nich także serwerownie budynków, udostępniające firmom wynajmującym pomieszczenia także zasoby IT.

Budynki inteligentne w związku z dość dużą automatyzacją procesów zarządzania mają średnio o 25–35% proc. zwiększone zapotrzebowanie na energię. Mimo tego w większości nowych budynków tego rodzaju nie stosuje się dywersyfikacji źródeł zasilania. Preferuje się jedynie 2–3 punktowe podłączenie do sieci miejskiej.

Przerwa w dostawie prądu – i co dalej?

Często zdarza się, że sen z powiek spędza nam problem przerwania dostaw energii. Co się stanie w sytuacji, gdy w naszym inteligentnym domu zabraknie prądu? Wszystkie urządzenia w budynku zasilane są przecież prądem, systemy kontroli i bezpieczeństwa, windy, wejścia bramy garażowe itd. W rzeczywistości awaria prądu w przypadku inteligentnego domu wygląda podobnie jak w budynku, w którym tego typu system automatyki budynkowej nie jest zainstalowany. Po prostu określone urządzenia, których funkcjonowanie wymaga prądu, przestają działać, więc musimy przestawić się na sterowanie ręczne.

W przypadku katastrofy, jak np. atak terrorystyczny, pożar, awaria sieci, „blackout” energetyczny lub zalanie fragmentu sieci, istnieje prawdopodobieństwo, że instalacje przejdą samoczynnie w stan czuwania, lub zwyczajnie się zatrzymają aby uniknąć uszkodzenia.

Oznacza to, że np. windy zatrzymają się między piętrami lub skorzystają z rezerwy mocy, aby zjechać na parter, zatrzaśnięciu ulegną drzwi odblokowywane zamkami elektronicznymi, oświetlenie z wyjątkiem awaryjnego (którego rezerwa mocy wystarcza średnio na godzinę) przestanie działać.

Dużym problemem są ciągi komunikacyjne, bo w przypadku awarii, ewakuacji zmuszeni jesteśmy korzystać z klatek schodowych oddalonych od biur. Aby uniknąć niepowołanego dostępu do pomieszczeń biurowych, ognioodporne drzwi na klatki ewakuacyjne zaopatrzono w elektroniczne zamki, znajdujące się zawsze od strony wewnętrznej. W efekcie, w przypadku pożaru i awarii elektryczności z nieprzystosowanego budynku nikt nie wyjdzie – zamki bowiem ulegną zatrzaśnięciu. Elektromagnesy zwalniają się jedynie w części ewakuacyjnej.

Próby ewakuacyjne

Aby umieć zachować się w takich sytuacjach, co dwa lata zwykle wykonuje się próby ewakuacyjne. Jest to czas by nauczyć użytkowników prawidłowego reagowania.

Wewnętrzna instalacja ppoż.

Problemem jest też wewnętrzna instalacja przeciwpożarowa. Korzysta ona bowiem z tych samych rozwiązań rezerwy mocy, zgromadzonej w akumulatorach budynku, z których korzysta awaryjne oświetlenie, windy oraz inne instalacje. Zwykle nowoczesne budynki inteligentne są dość wysokie więc na kolejnych poziomach znajdują się pompy, które umożliwiają transport wody na wyższe poziomy, odcięcie zasilania blokuje wszystko.

W efekcie przy braku prądu „efektywny okres działania może być bardzo krótki”. Sytuację poprawiłyby urządzenia generatorów awaryjnych umieszczone w budynkach, ale ze względu na wielkość instalacji elektrycznych i teleinformatycznych musiałyby mieć one dużą moc, a poza tym ich dodanie oznaczałoby przeprojektowanie budynków, co oznaczałoby dodatkowe koszty.

Systemy inteligentne są tak zaprojektowane, żeby awaria jednej jego części nie zakłócała pracy pozostałych. Ponadto pozwala ona na zaprogramowanie automatycznych reakcji na sytuacje awaryjne.

Możliwe jest także monitorowanie pracy poszczególnych urządzeń i komunikowanie o jakichkolwiek nieprawidłowościach. Jeśli więc rekuperator przestanie działać, system poinformuje nas o tym jeszcze zanim zauważymy, że coś jest nie tak.

Niezawodny system?

Jednak nie wpadajmy w panikę. Obcując na co dzień z budynkami inteligentnymi wiemy, że zasadniczo nie ulegają one awariom. W normalnych warunkach moduły budynków inteligentnych, niezależnie od wybranego systemu, po prostu się nie psują. Pod względem niezawodności można je porównać do instalacji alarmowych czy przeciwpożarowych.

Jeśli jednak z jakiegoś powodu uszkodzeniu uległ jakikolwiek moduł, to pozostałe będą nadal funkcjonować. Wyjątkiem są systemy, w których występuje jednostka centralna. Z przerwami w dostawie prądu też nie jest najgorzej. W ciągu ostatnich 8 lat znaczącą przerwę w dostawie prądu pamiętam zaledwie raz.

Ponowne włączenie prądu

Co natomiast dzieje się w inteligentnym domu po przywróceniu zasilania? System wraca do normalnego trybu pracy, zgodnie ze stanem sprzed awarii. To możliwe, bo przerwa w dostawie prądu nie wpływa na pamięć systemu. Centralka zapamiętuje wcześniejsze ustawienia i po przywróceniu zasilania ponownie synchronizuje pracę poszczególnych modułów wykonawczych. Nie musimy więc na nowo wprowadzać naszych ustawień czy jeszcze raz programować scen. W praktyce bywa jednak różnie więc dla bezpieczeństwa warto sprawdzić czy zaprogramowane ustawienia wróciły do prawidłowego układu.

Zasilanie rezerwowe

Dodatkowe bezpieczeństwo dają nam urządzenia UPS. UPS-y (ang. Uninterruptible Power Supply) gwarantują bezprzerwowe zasilanie odbiorników w przypadku wystąpienia przerwy lub awarii zasilania. Głównymi funkcjami tego typu urządzeń jest ochrona danych w przypadku zaniku zasilania (np. poprzez umożliwienie zapisania danych i bezpieczne wyłączenie odbiornika) oraz ochrona przed zakłóceniami w sieci.

Podstawowym i oczywistym kryterium doboru UPS-a jest zapewnienie właściwych parametrów napięcia zasilającego i wyjściowego, jednakże nie są to jedyne kryteria, jakimi powinien kierować się użytkownik przy doborze urządzenia.

Dobierając zasilacz UPS należy wziąć pod uwagę kilka czynników, takich jak:

• bilans mocy,
• topologia UPS,
• czas podtrzymania,
• warunki pracy,
• warunki ekonomiczne (całkowite koszty posiadania urządzenia).

Czarny scenariusz

Budynki inteligentne to grupa systemów, które współdziałając ze sobą, wpływają na siebie i często jedne bez drugich nie działają w pełni. Jeśli system centralnego zarządzania wszystkimi systemami zawodzi, to co wtedy? Może się okazać, że mieszkańcy nie będą mogli wyjść z domu ani do niego wejść, a w samym mieszkaniu odsunąć rolet czy nawet włączyć piekarnika. Oczywiście to tylko czarny scenariusz. Jeśli dbamy o system, regularnie go konserwujemy i rozwijamy, nic groźnego nie powinno się zdarzyć. Istnieje jednak sposób na awarię całego systemu. Prostsze budynki inteligentne są tak zaprogramowane, że gdy nastąpi na przykład awaria prądu, to cały system niejako sam się ­przeprogramuje, a automatyka zostaje wyłączona.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!