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Raumautomation – EY-modulo 5 ecos

Ey-modulo 5 ecos de

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Die Reglerfamilie für das Raummanagement; Kommunikation BACnet/IP Mengengerüst abgestimmt auf 2 Räume/ Funktionsachsen ecos502 ist entwickelt für Temperaturregelung Lichtsteuerung Jalousiesteuerung Leistungsstarker Trafo on board Fremdsystemeinbindung via Ethernet (BACnet IP) oder RS485 (SLC)

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SAUTER EY-modulo 5 ecos

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SAUTER

Energieeffizienz

EY-modulo 5

AutomationsebeneRaummanagement

EY-modulo 4

EY-modulo 2

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EY-moduloDie Reglerfamilie für das Raummanagement

Die bewährte Lösung auf novaNet• Ergänzt mit Licht- und Jalousiensteuerung• Neue Raumbediengeräte – in Funktion und Design

Die Lösung auf LON• Wenn Fabrikatsvielfalt auch bei

busfähigen Feldgeräten gefordert ist

EY-modulo 5• Die durchgängige Lösung

von der Feldebene bis zur Managementebene

• Offene BACnet-Lösung mit voller Performance durch BACnet/IP

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EY-modulo 5 ecosDas Raummanagement und seine Aufgaben.

Regelung• FanCoil Zwei- und Vierrohrsysteme• Radiator• Kühldecke Taupunktüberwachung• VAV

Berücksichtigung• Präsenzmelder

Beleuchtung• Lichtschalten Ein/Aus• Licht dimmen• Gruppenbildung

Storen/Jalousien• Steuerung Auf/Ab/Zwischenstellung• Lamellen verstellen• Gruppenbildung

Raumbediengeräte• Verdrahtet• Funklösung

• Fensterkontakt

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EY-modulo 5 ecosDie Raumautomation aus Sicht der Normung

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1. Künstliche Beleuchtung

1. Beleuchtungssteuerung (einfacher Standard)

2. Beleuchtungssteuerung, dimmbar (mittlerer Standard)

3. Beleuchtungsregelung, dimmbar (gehobener Standard)

2. Tageslichtnutzung

1. Behangsteuerung (einfacher Standard)

2. Behangsteuerung mit Blendschutz, präsenzabhängig (mittlerer Standard)

3. Behangsteuerung mit optimaler Tageslichtnutzung (gehobener Standard)

3. Raumtemperaturregelung

1. Raumtemperaturregelung Heizen/Kühlen (einfacher Standard)

2. Raumtemperaturregelung Heizen/Kühlen, lüftungsabhängig (mittlerer Standard)

3. Raumtemperaturregelung Heizen/Kühlen, präsenzabhängig (gehobener Standard)

4. Lüftung

1. Raumlüftung präsenzabhängig (einfacher Standard)

2. Raumlüftung mischgasgeführt VOC (mittlerer Standard)

3. Raumlüftung präsenzabhängig, CO2-geführt (gehobener Standard)

4. Fensterlüftung manuell (einfacher Standard)

5. Fensterlüftung mischgasgeführt VOC (mittlerer Standard)

6. Fensterlüftung, CO2-geführt mit freier Nachtkühlung (gehobener Standard)

VDI 3813 Blatt 1

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EY-modulo 5 ecos – Einsparpotenziale nach DIN V 18599 (Referenzgebäude) bzw. EN 15232

DIN V 18599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“DIN EN 15232, November 2007. Energieeffizienz von Gebäuden - Einfluss von Gebäudeautomation und Gebäudemanagement / Quelle LONMARK

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EY-RC502

EY-modulo 5 ecosGerätekonzept.

• Kommunikation BACnet/IP• Mengengerüst abgestimmt auf 2 Räume/

Funktionsachsen • ecos502 ist entwickelt für

• Temperaturregelung • Lichtsteuerung• Jalousiesteuerung

• Leistungsstarker Trafo on board• Fremdsystemeinbindung via Ethernet

(BACnet IP) oder RS485 (SLC)

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Traditionell:• 1 Raumcontroller für einen Raum • Viele Geräte, viele Installationsorte, viele

Revisionsöffnungen, .....

ecos 5 Konzept:• Mehrere Räume auf einen Controller

Merkmale:• Weniger Geräte, weniger

Installationsorte, …

EY-modulo 5Baureihe.

ecos

ecos ecos

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EY-modulo 5 ecosDie I/O-Objekte.

Phys. I/O

Universaleingang

Binäreingang

Relaisausgang

Triac-Ausgang

Analogausgang

Regler

4 + 4

2 + 2

8 + 8

4 + 4

2 + 2

Erweiterungsmodul (geplant)

4 + 4

2 + 2

8 + 8

4 + 4

2 + 2

Diese Anzahl I/O-Objekte ermöglicht es, für jede Achse eine Temperaturregelung, z.B. mit der Funktion FanCoil zu realisieren, zwei Lichtbänder zu schalten und zwei Jalousieantriebe zu steuern.

Sollen mit einem Raumcontroller 4 Achsen bedient werden, wird ein Erweiterungsmodul mit der selben Objektanzahl hinzugefügt.

Achse Achse

ecos

ecos 502 ecoMod 502

Achse Achse

Erweiterungsmodul

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EY-modulo 5 ecos –Die I/Os und ihre Verwendung.

Universaleingang

Binäreingang

Relaisausgang

Triac-Ausgang

Stetiger Ausgang

0..10V

Temperatur Taupunkt Fenster Heizventil Kühlventil Ventilatorelektr.

Lufterhitzer JalousieLicht

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EY-modulo 5 ecosDie „Soft-Objekte“.

• Der ecos-Raumcontroller ist eine BACnet-Station mit dem Profil B-BC (BACnet Bulding Controller)

• Zu den sogenannten I/O-Objekten kommen hinzu:• 32 Schedule-Objekte• 8 Calendar-Objekte• 16 Trend-Objekte, 2000 Einträge• 2 Ethernet-Ports

• Die Linientopologie führt zu einer Reduzierung des Verkabelungsaufwandes sowie der Anzahl der aktiven Komponenten. Hierzu ist im Controller im Sinne einer „Reihenschaltung“ ein Zweifach-Switch integriert.

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EY-modulo 5 ecosElektrischer Anschluss (1).

2x4 Triac-Ausgänge

2x2 Digital-Inputs

2x4 Universal-Inputs

2x2 Analogoutputs 0…10V

Ethernet-Port

Schnittstelle RS485, 4-adrig

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EY-modulo 5 ecos Elektrischer Anschluss (2).

Typ. Verwendung E.Erhitzer Licht FAN Jalousie FensterDauerlast 10 A 1 A 1 A 1 A 1 A Einschaltstrom 80 A 80 A

• Für die Standard-Anwendung „2 Achsen“ stehen 2x8 Relais-Ausgänge zur Verfügung. • Belastung und Zuordnung zu unterschiedlichen Stromkreisen sind in ihrer Verwendung festgelegt. • Werden die beiden zusätzlichen Relais im Sinne einer Polwendung zur Ansteuerung eines Fensters verwendet, wie

unten gezeigt, ist dies nur in der Anwendung mit einer Achse möglich.

Achse 1Achse 2

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EY-modulo 5 ecosEthernet und Feldbus.

Die Raumcontroller werden untereinander, mit Controllern der Automationsebene und der Managementebene über Ethernet mit dem BACnet-Protokoll verbunden.

Der Anschluss der Raumbediengeräte und einer evt. notwendigen I/O-Erweiterungseinheit erfolgt über eine RS485-Schnittstelle mit dem SLC-Protokoll.

(SAUTER Local Communication)

ecos IO(ecos)

RS485(4 adrig)

Ethernet

Raumbediengerät Ethernet: rotFeldbus: grün

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Zubehör Verdrahtungsbox senkt den Aufwand für die Installation

• Schafft Raum zur Schleifung von Schutzleiter und Null-Leiter• Ermöglicht die Zugentlastung aller Anschlusskabel

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EY-modulo 5 ecosAnordnung bei fixen Raumgrössen.

Ein Raumcontroller (RC) kann, wie im gezeigten Beispiel, 2 komplexe Räume mit Regelung, Licht- und Storensteuerung bedienen, oder auch 4 „einfache Räume“. Bei Bedarf kann die Anzahl der zu verarbeitenden Datenobjekte durch Hinzufügen einer Erweiterungseinheit verdoppelt werden.

Treppen-haus

RC

RC

RC

Legende:

FanCoil Heizen/Kühlen

Kühldecke

Lichtband

Jalousie

In Schulen, Hotels, … ist die Raumaufteilung während der Nutzungszeit des Gebäudes unverändert.

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EY-modulo 5 ecosStruktur bei variablen Raumgrössen (1).

• Moderne Bürogebäude, sowie Seminar- und Konferenzzentren, erfordern, z.B. durch neue Mieter, eine veränderte Nutzung der Räumlichkeiten und damit Flexibilität in der Raumaufteilung. Die kleinste Raumteilungseinheit mit zugehöriger Regelung, Licht- und Jalousiensteuerung wird hierbei als Modul bzw. Achse bezeichnet.

• Ein Raum besteht dann, je nach Anordnung der Trennwände, aus 1, 2, 3… Modul(en) bzw. Achse(n)

Beispiel:

Lift

RC1 RC2 RC3 RC4 RC5

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EY-modulo 5 ecosStruktur bei variablen Raumgrössen (2).

Ein Modul besteht aus:• FanCoil Heizen/Kühlen• Kühldecke

Dies entspricht dem Objektumfang eines „halben“ Raumcontrollers, so dass 1 Raumcontroller 2 Module regeln/steuern kann.

• 2 Lichtbänder• 2 Jalousien

Modul1 Modul2

ecos

• Hier sind, von links nach rechts, markiert durch farbliche Hinterlegung, Räume dargestellt, die durch Anordnung der Trennwände aus 2, 3 bzw. einem Modul(en) bestehen.

Lift

RC1 RC2 RC3

Die regel- und steuertechnischen Zugehörigkeiten werden beim Engineering festgelegt, das Verschieben der Wände ist ohne Umverdrahtung möglich.

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EY-modulo 5 ecos – Flexible Raumaufteilung – eine Basisforderung der Raumautomation (1).

ecos502

Software Datenpunkt: Trennwand

Raum 1 Raum 2

Room Unit 1, Taste 3 Room Unit 2, Taste 3

Leitebene

• Bei einer Verschiebung der Trennwände bleibt die Verdrahtung zwischen „Controller“ und Peripheriegeräten bestehen.

• Geändert werden müssen bestimmte Zuordnungen, z.B. die der Raumfühler, der Bediengeräte und der Fensterkontakte.

• Diese Zugehörigkeiten lassen sich darstellen durch Bildung sog. Gruppen.

• Die Zuordnung eines Raumreglers zu einer Raumgruppe kann per Mausklick auf der Managementebene definiert und geändert werden.

• tatsächlich erfolgt hierbei die Definition/Änderung der Achsenadresse des Masters. (Handelt es sich um einen Master, erfolgt diese Zuordnung auf seine eigene Adresse)

• Diese Funktion ist auch mittels Endschalter an den Trennwänden realisierbar.

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Jeder Raumregeler verwaltet seine eigene Achsenadresse und die „Masterachsadresse“ (Achsenadresse seines zugehörigen Masters)

EY-modulo 5 ecos – Flexible Raumaufteilung – eine Basisforderung der Raumautomation (2).

• Im Engineering-Tool CASE-Engine

• werden die zu der betrachteten Gruppe gehörigen Stationen definiert

• In einem 2. Schritt erfolgt die Definition der Struktur

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EY-modulo 5 ecosAnordnung und Bus-Verkabelung.

• Wir unterscheiden hier eine sternförmige Verdrahtung und eine Verdrahtung in Form einer Linie.Bei Linientopologie ist die max. „Ethernet-Reichweite“ zwischen zwei Switchmodulen zu berücksichtigen.

Treppen-haus

Lift

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

Bus

Treppen-haus

Lift

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

Bus

• Bei Bürogebäuden sind die Räume i.d.R. auf beiden Seiten eines Ganges angeordnet.

• Die Verlegung der Busleitung erfolgt sinnvoll in der Zwischendecke des Ganges, dort werden die Switchmodule platziert, von denen dann die Leitungen zu den Raumreglern gehen.

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

ecos5A1 II A2

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EY-modulo 5 ecosDie Ethernet-Verkabelung in Stern-Topologie.

1 Switch versorgt 6 Raumcontroller RC für 2 bzw. 4 AchsenRC 1…3

RC 4…6

Switch 8 Port

Ecos

Ethernet

RC 7…9 13…15

RC 10…12 16…18

Raumteilung/Achse/Modul

Jeweils in der Entfernung von 3 x Raumteilung/Achse wird ein Switch benötigt

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EY-modulo 5 ecosDie Ethernet-Verkabelung in Linien-Topologie (1).

Merkmale:• Es werden weniger Switchmodule benötigt,

im Vergleich zur Sterntopologie• Ausfall eines RC führt zu Ausfall der

„Nachfolger“ in der Linie! Es gibt Switchmodule mit „geschlossener

Linie“, so dass jeder RC von 2 Seiten angesprochen werden kann

! Nur 1 redundante Linie pro Switch

RC5

RC2 RC4 RC6

…..

…..

Switch

Raumcontroller ecos, 2 Ethernet Ports

RC

RC1 RC3

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EY-modulo 5 ecosDie Ethernet-Verkabelung in Linien-Topologie (2).

Beispiel: Projekt mit 68 Räumen/Achsen pro Gangseite1 RC (ecos) für 4 Räume, evt. mit Erweiterungseinheit es werden nur 2 Switch-Module benötigt.

ecos 1..8 ecos 1..8

ecos 1..8 ecos 1..8

<100m

ecos 1..8 ecos 1..8

ecos 1..8 ecos 1..8

Achsen 01 …. 16 17 …. 32 01 …. 16 17 …. 32 01 ….

Achsen 33 …. 48 49 …. 64 33 …. 48 49 …. 64 01 ….

Eth

ern

et

Bac

kbo

ne

ecos 1..8

ecos 1..8

Beispiel Hotel:1 Achse = 1 Raum

…1 2 8

Empfehlung:• Bei sehr geringer Querkommunikation (fixe

Raumaufteilung z.B. Hotelzimmer, Klassenzimmer etc.) bis zu 24 ecos502 in Serie

• Bei performanter Querkommunikation (flexible Raumaufteilung) bis zu 8 ecos502 in Serie

SWITCH(8port)

SWITCH(8port)

ServiceLaptop

ServiceLaptop

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EY-modulo 5 ecos Die Familie der Raumbediengeräte.

• Analoge Sollwertvorgabe• Präsenzeingabe• Ventilatorsteuerung 0-I-II-III,

manuell oder automatisch• Licht Ein/Aus

• Wie 1, mit Digitalanzeige• Inkl. Raumtemperaturanzeige

• 2. Lichtfunktion und Jalousie-Steuerung

1

2

3

1 2 3

Die Verbindung mit dem Raumcontroller erfolgt über eine

RS485-Schnittstelle

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EY-modulo 5 ecoUnit3Anforderungen an Bediengeräte.

Freie Beschriftung• Text, Symbol, …..

Farb-Vielfalt• Weiss, anthrazit, aluminium

Flache Einbauweise• Unterputzvariante

Integration in verschiedene Lichtschalterprogramme• Geräte in die Rahmen des jeweiligen

Lichtschalterprogramms einbaubar

Die universelle Gestaltung erlaubt eine hohe Flexibilität bei der Berücksichtigung von Kundenwünschen.

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EY-modulo ecoUnit 3Aufbau Bediengeräte

Bedienblock Rahmen

EY-RU31x

EY-RU34x

EY-SU306

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Wir integrieren unsere Geräte

optimal in Lichtschalterprogramme.

• Standard-Innenmass des Bedienelements von 55 x 55 mm erlaubt den Einbau in die Rahmen vieler verschiedener Hersteller.

Ihr Nutzen:• Kombinierbar:

Verknüpfung der Bedienelemente mit Geräten der Lichtschalterhersteller möglich.

• Breites Sortiment: Große Auswahl an Rahmen-Designs.

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EY-modulo ecoUnit 3Bedienung im einheitlichen Design.

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EY-modulo 5 ecos Raumbediengeräte mit Funkschnittstelle ecoUnit1...

Die Übertragung in beiden Richtungen schafft Sicherheit.

Vom Raumtemperatur-fühler…

…zum Vollausbau.

Überall dort, wo eine Verkabelung zum Raumcontroller nicht möglich ist.

Die Funktionen• Erfassung der Raumtemperatur• Sollwertvorgabe• Ventilatorsteller• Tasten für Licht Ein/Aus• Tasten für Jalousie Auf/Ab

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EY-modulo 5 ecos Die Funkempfänger.

BACnet/IP

ecoMod580

ecoUnit 1

Funkinterface mit RS485-Schnittstelle zum Regler

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EY-modulo 5 ecos Einbindung anderer Raumbus-Systeme (2).

• Im Raumcontroller wird ein BACnet-Objekt zum Schalten und Dimmen des Lichts vorgesehen und zum BACnet-Dail-Gateway übertragen.

• Die Rückmeldung erfolgt in Gegenrichtung ereignisorientiert, so dass keine sichtbare Zeitverzögerung zu erkennen ist.

• Die Managementebene kann die Befehlgabe übersteuern.

BACnet/IP

DALI

Management-ebene

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) ist ein Subsystem zur Lichtsteuerung. Es kann mit Bussystemen der Gebäudesystemtechnik zusammenarbeiten.

Der Markt bietet hierzu Gateways an, z.B. DALI BACnet

Gateway

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EY-modulo 5 ecosDie besonderen Merkmale (1).

• Raumcontroller und die allg. Automationsstationen benützen dasselbe Netz mit dem BACnet-Protokoll

• Dies bedeutet eine völlige Durchgängigkeit für alle Funktionen

• Letzteres hat sich bestens bewährt im System EY3600 novaNet

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EY-modulo 5 ecosDie besonderen Merkmale (2).

• Die 100%ige Funktionskompatibilität zu den Automationsstationen schafft Synergien und Funktionssicherheit durch 100fach erprobte Funktionsbausteine.

• Heizung• Kühlung• Beleuchtung• Beschattung• ECO10

• Beide Stationstypen haben den Funktionsumfang gemäss dem Profil B-BC (BACnet Building Controller)

• Neue Raumcontrol-Funktionen, einmal erbracht und erprobt, stehen in internationalen Bibliotheken zu Verfügung

BACnet

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EY-modulo 5 ecosMerkmal Durchgängigkeit (1).

Europäische Norm EN 15232

Energieeffizienz von Gebäuden –

Auswirkungen der Gebäudeautomation.

Definition der Klassen

Wohngebäude Nicht-Wohn-gebäude

D C B A D C B A

Haus- und Gebäudeautomationssystem

0 Keine Regelung

1 Zentrale Regelung

2 Individuelle Raumregelung durch Thermostat-Ventile oder elektronische Regler

3 Individuelle Raumregelung mit Kommunikation der Regler untereinander und zu den Automationsstationen

4 Individuelle Raumregelung „gemäss Anforderung“ (Belegung, Luftqualität, …)

Niedriger Verbrauch

Hoher Verbrauch

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EY-modulo 5 ecosMerkmal Durchgängigkeit (2).

• Jeder Regler ermittelt den Wärmebedarf für den jeweiligen Raum und überträgt diesen zur Primäranlage.

Die bereitgestellte Wärme wird soweit reduziert, dass in dem Raum mit dem höchstenWärembedarf das Ventil ganz geöffnet ist.

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