Artykuł opisuje koncepcję, realizację oraz działalność Małopolskiego Centrum Budownictwa Energooszczędnego (MCBE) Politechniki Krakowskiej. MCBE to unikatowe w skali kraju centrum badawcze poświęcone nowoczesnym technologiom budowlanym, umożliwiające interdyscyplinarne badania w obszarach architektury, fizyki budowli, systemów instalacyjnych oraz automatyzacji budynków niskoenergetycznych. Centrum wyposażono w zaawansowane systemy HVAC, oświetlenie LED, przesłony zacieniające, systemy pomiarowe oraz urządzenia do analizy efektywności energetycznej i komfortu użytkowania. MCBE pełni funkcję kluczowej platformy badawczej, wspierając rozwój innowacyjnych technologii budowlanych, współpracę z przemysłem oraz edukację młodych naukowców. Działania MCBE przyczyniają się także do popularyzacji proekologicznych rozwiązań oraz wzmacniania pozycji Małopolski jako lidera innowacji technologicznych w Polsce.
EN
The article describes the concept, construction, and operations of the Małopolska Center of Energy-Efficient Building (MCBE) at the Cracow University of Technology. MCBE is a unique research center in Poland, dedicated to modern building technologies and enabling interdisciplinary research in the fields of architecture, building physics, installation systems, and automation of low-energy buildings. The MCBE is equipped with advanced HVAC systems, LED lighting, shading devices, measurement systems, and equipment for analyzing energy efficiency and user comfort. MCBE serves as a key research platform, supporting the development of innovative building technologies, collaboration with industry, and the education of young researchers. Its activities also contribute to promoting eco-friendly solutions and strengthening the position of the Małopolska region as a leader in technological innovation in Poland.
Polska ma największy w Europie Środkowo-Wschodniej rynek powierzchni biurowych oraz handlowo-usługowych. Same zasoby nowoczesnych powierzchni biurowych w największych ośrodkach w kraju szacowane są na ok. 13 mln m2. W obiektach tych kryje się bardzo duży potencjał zarządzania energią oraz dekarbonizacji budownictwa. Dysponujemy już narzędziami do integracji wszystkich systemów technicznych budynku i zarządzania nimi, które umożliwiają czynne zarządzanie energią i generują oszczędności eksploatacyjne.
W artykule zwrócono uwagę na dokładność elektronicznych liczników energii elektrycznej coraz powszechniej stosowanych w instalacjach elektrycznych inteligentnych domów. W ramach prac badawczych wykonane zostały wzorcowania wskazań wybranych liczników energii elektrycznej stosowanych w systemach automatyki budynkowej zgodnie z wymaganiami normatywnymi oraz dodatkowo dla odkształconych prądów obciążenia, typowych dla odbiorników stosowanych w inteligentnych domach. Określono wpływ poziomu odkształceń prądu (THD) oraz jego wartości (różne obciążenie) na błędy wskazań wybranych elektronicznych liczników energii elektrycznej.
EN
The article draws attention to the accuracy of electronic energy meters, which are increasingly used in electrical installations of smart homes. As part of the research work, the readings of selected electricity meters used in building automation systems were calibrated in accordance with the normative requirements and additionally for distorted load currents typical of receivers used in smart homes. The influence of the level of current distortion (THD) and its value (different loads) on the reading errors of selected electronic electricity meters was determined.
Artykuł przedstawia analizę możliwości zastosowania platformy ESP32 w monitorowaniu jakości powietrza przy użyciu przystępnych cenowo czujników środowiskowych do użytku wewnętrznego. W ramach projektu zrealizowano autorski prototyp urządzenia, który testowano w warunkach statycznych i dynamicznych, symulujących zmienne środowisko. System bazował na platformie ESP32 oraz oprogramowaniu do analizy danych, co umożliwiło ocenę parametrów takich jak temperatura, wilgotność, ciśnienie, stężenie lotnych związków organicznych (LZO) i poziom pyłów zawieszonych. Ponadto wykorzystano platformę ThingSpeak do wizualizacji mierzonych danych. Wyniki potwierdziły skuteczność i wiarygodność zastosowanego rozwiązania, wskazując na jego potencjał w praktycznym monitorowaniu jakości powietrza w różnych środowiskach.
EN
The article presents an analysis of the possibilities of using the ESP32 platform in monitoring air quality using affordable environmental sensors for indoor use. As part of the project, an original prototype of the device was implemented, which was tested in static and dynamic conditions simulating a changing environment. The system was based on the ESP32 platform and data analysis software, which allowed for the assessment of parameters such as temperature, humidity, pressure, concentration of volatile organic compounds (VOCs) and the level of suspended dust. In addition, the ThingSpeak platform was used to visualize the measured data. The results confirmed the effectiveness and reliability of the applied solution, indicating its potential in practical monitoring of air quality in various environments.
W dzisiejszych czasach instalacje inteligentne cieszą się rosnącą popularnością wśród użytkowników i projektantów systemów elektrycznych. Pozwalają one na optymalne sterowanie i monitorowanie urządzeń elektrycznych, co z kolei może wpłynąć na efektywność energetyczną budynków oraz komfort użytkowników. Jednocześnie od wielu lat obserwuje się problemy związane z generowaniem wyższych harmonicznych przez urządzenia powszechnego użytku, w szczególności lampy LED. Artykuł podejmuje temat wpływu zawartości wyższych harmonicznych w prądzie łączeniowym na pracę łącznika mechanizmowego, stosowanego jako wyjście przekaźnikowe w sterownikach smart home.
EN
In today’s context, there is a growing preference for smart installations among both users and designers of electrical systems. These installations offer optimal control and monitoring capabilities for electrical equipment, subsequently influencing the energy efficiency of buildings and the comfort of their occupants. Simultaneously, issues related to the generation of higher harmonics by common appliances, notably LED lamps, have been observed over the years. This article delves into the impact of higher harmonics content in switching current on the functionality of a mechanical switching device, utilized as a relay output in smart home controllers.
Energia jest obecnie jednym z najważniejszych dóbr mających wpływ na równowagę społeczną, politykę czy inflację. Dostępność energii w przystępnej cenie - proporcjonalnej do prognozowanego poziomu popytu - stanowi o stopniu zaawansowania technologicznego danej społeczności oraz jej odpowiedzialności za wpływ wywierany na środowisko naturalne, zarówno w skali lokalnej, jak i globalnej.
The article presents the results of electromagnetic compatibility tests of selected building automation devices. Elements of bus and wireless systems were tested. Electromagnetic compatibility measurements were carried out in accordance with EN 55014. Tests were performed for radiated disturbance emissions from equipment in the GTEM 1000 chamber in the frequency range from 30 kHz to 1 GHz and conducted disturbances in the frequency range from 150 kHz to 30 MHz.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań kompatybilności elektromagnetycznej wybranych urządzeń automatyki budynkowej. Przetestowano elementy systemów magistralowych i bezprzewodowych. Pomiary kompatybilności elektromagnetycznej zostały wykonane zgodnie z normą EN 55014. Badania przeprowadzono dla emisji zaburzeń promieniowanych przez urządzenia w komorze GTEM 1000 w zakresie częstotliwości od 30 kHz do 1 GHz i zaburzeń przewodzonych w zakresie częstotliwości od 150 kHz do 30 MHz.
Artykuł powstał na podstawie pracy dyplomowej zrealizowanej przez studentkę Wojskowej Akademii Technicznej. Zawarto w nim krótki opis dostępnych systemów sterowania oświetleniem w automatyce budynkowej. Przedstawiono stanowisko z elementami systemu KNX, które zostało wykorzystane do wykonania badań mających na celu przedstawienie oszczędności energii elektrycznej zużywanej na oświetlenie, jakie można uzyskać z tytułu zastosowania systemu automatyki.
EN
The article is based on a thesis made by a student at the Military University of Technology. This publication contains a brief description of available lighting control systems in building automation. It presents a KNX test bench, which was used to carry out tests aimed at showing the savings in lighting energy that can be achieved by using an automation system.
W artykule omówiono testową implementację sieci czujników LoRaWAN w budynku wielkopowierzchniowym. Krótko scharakteryzowano zasadę działania niskomocowej sieci rozległej LoRaWAN, a następnie podano sposób implementacji tego rozwiązania w opisywanym przypadku. Opisano budowę zaprojektowanego węzła sieci w postaci uniwersalnej platformy czujnikowej, a także wyniki pomiarów poboru energii tego węzła pracującego w warunkach rzeczywistych. Zastosowane rozwiązanie pozwala stwierdzić, że sieć czujnikowa LoRaWAN może być stosowana w budynkach wielkopowierzchniowych i pozwala na długoletnią pracę czujników zasilanych bateryjnie.
EN
The article discusses the test implementation of the LoRaWAN sensor network in a large-scale building. The principle of operation of the LoRaWAN low-power wide area network was briefly characterized, and then the method of implementation of this solution in the described case was given. The structure of the designed network node in the form of a universal sensor platform was described, as well as the results of measurements of energy consumption of this node operating under real conditions. The applied solution allows to conclude that the LoRaWAN sensor network can be used in large-area buildings and allows for long-term operation of battery-powered sensors.
Energia wyprodukowana w prosumenckich instalacjach fotowoltaicznych jest zużywana bezpośrednio przez urządzenia instalacji domowej tylko w ok.20-30% a pozostała część jest przesyłana do sieci elektroenergetycznej. Przez to sieć energetyczna jest mocno obciążona i występują określone problemy. Istnieje jednak wiele możliwości przesunięcia zużycia energii z okresów np. wieczornych na wcześniejsze godziny i zasilenie urządzeń elektrycznych w chwili dużej produkcji z instalacji fotowoltaicznej. W pracy przedstawiono możliwości zarządzania pracą różnych urządzeń (np. pompy ciepła, ładowarki samochodu elektrycznego) w oparciu o produkcję energii w instalacji prosumenckiej, dzięki czemu możliwe jest lepsze zarządzanie i rozdział wyprodukowanej energii.
EN
Only about 20-30% of the energy produced in pro-consumer photovoltaic installations is used directly by home installation devices, and the rest is sent to the electricity grid. As a result, the power grid is heavily loaded and there are specific problems. However, there are many possibilities of shifting energy consumption from periods, e.g. in the evening to earlier hours, and powering electrical devices at the time of high production from a photovoltaic installation. The paper presents the possibilities of managing the operation of various devices (e.g. heat pumps, electric car chargers) based on energy production in a prosumer installation, thanks to which it is possible to better manage and distribute the produced energy.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu była analiza oceny gotowości budynków do obsługi inteligentnych sieci (SR). Przedstawiono isniejący stan wiedzy, wyniki badań czynników klimatycznych (temperatury, wiatru itp.), analizę dyrektyw i raportów Komisji Europejskiej (w tym domen i usług). Mając to na uwadze oraz obecne zainteresowanie urządzeniami typu smart home, stwierdzono, że ich rozwój stanowi podstawę bieżących potrzeb oraz podstawę budownictwa przyszłości.
EN
The aim of the article was to analyze the building smart readiness (SR). The article presents the current state of knowledge in this field, the results of research on climatic factors (temperature, wind, etc.), the analysis of directives and reports of the European Commission (including domains and services). With this in mind and the current interest in smart home devices, it was found that the development in this area is the basis for the current needs and the basis for the future construction.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of the presented project was to create a comprehensive building management system equipped with a network of wireless and energy-efficient sensors that collect data about users and on their basis control final devices such as lighting, ventilation, air conditioning and heating. In the presented system, end devices can be both products offered by the market (commercial) and proprietary solutions (own). This is to allow the adaptation of commercial radio communication protocols with high integration capabilities and common occurrence. In addition, the system has been enriched with an innovative system of tracking and building navigation and access control, which are supported by a network of radio beacons and radio-tomographic imaging technology (RTI). The whole system is to be supervised by computational intelligence learned from scratch.
PL
Celem prezentowanego projektu było stworzenie kompleksowego systemu zarządzania budynkiem wyposażonego w sieć bezprzewodowych i energooszczędnych czujników, które zbierają dane o użytkownikach i na ich podstawie sterują urządzeniami końcowymi, takimi jak oświetlenie, wentylacja, klimatyzacja i ogrzewanie. W prezentowanym systemie urządzeniami końcowymi mogą być zarówno produkty oferowane przez rynek (komercyjne), jak i rozwiązania autorskie (własne). Ma to na celu umożliwienie adaptacji komercyjnych protokołów komunikacji radiowej o dużych możliwościach integracyjnych i powszechnym występowaniu. Dodatkowo system został wzbogacony o innowacyjny system śledzenia i nawigacji po budynkach oraz kontroli dostępu, które są wspomagane przez sieć radiolatarni oraz technologię obrazowania radiowo-tomograficznego (RTI). Nad całością systemu ma czuwać inteligencja obliczeniowa wyuczona od podstaw.
W artykule zawarte są informację dotyczące stanowiska dydaktycznego opierającego się na systemie LCN. Wskazywane są czujniki stosowane w instalacjach automatyki budynkowej. Przedstawione są również zagadnienia przeprowadzania zdalnych wizualizacji pomiarów parametrów środowiskowych.
EN
The article contains information about the didactic stand based on LCN system Sensors used in building management system are indicated. Also presented the issues of environmental parameter measurements.
W artykule omówiono wybrane zagadnienia związane z pozyskiwaniem energii odpadowej w budynkach, transformowaniem jej w energię elektryczną oraz wykorzystaniem na potrzeby zasilania zdalnych, bezbateryjnych platform czujnikowych, wykorzystujących komunikację radiową. Układy czujnikowe instalowane w budynkach najczęściej pozyskują dane dotyczące temperatury oraz wilgotności powietrza, obecności osób w pomieszczeniu, sygnału otwarcia okien, itp. Często są to dane strategiczne, niezbędne do prawidłowej pracy układów automatyki budynkowej i bezpośrednio wpływające na komfort oraz bezpieczeństwo osób przebywających w budynku a także na redukcję zapotrzebowania budynku na energię.
XX
The article discusses selected issues related to the acquisition of ambient energy in buildings, its transformation into electricity and use for power supply of remote, battery-free sensor platforms using radio communication. Sensor systems installed in buildings most often acquire data concerning temperature and humidity of air, presence of people in a room, window opening signals, etc. These are often strategic data, necessary for the correct operation of building automation systems and directly influencing not only the comfort and safety of people in the building but also a significant reduction in the building's energy demand.
W artykule przedstawiono stanowisko dydaktyczne bezprzewodowego systemu automatyki budynkowej Zamel Exta Life w celu zbadania jego możliwości aplikacyjnych w budownictwie jednorodzinnym. Dokonano w nim charakterystyki omawianej technologii z podaniem przyczyn jej wynalezienia. Opisano wykonany projekt konstrukcji stanowiska laboratoryjnego omawianej technologii. Zamieszczono również metody sterowania stworzonym modelem wraz z przykładowymi funkcjonalnościami. Przedstawiono wycenę wszystkich wykorzystanych komponentów. Określono tendencje rozwojowe prezentowanego stanowiska. Podsumowano uzyskane rezultaty i wnioski, wynikające z poczynionych prac.
EN
The article presents an educational stand for the Zamel Exta Free wireless building automation system in order to examines its application possibilities in single-family housing. It characterizes the technology in question and gives reasons for its invention. The completed design of the construction of the laboratory stand for the technology in question was described. Also included are methods of controlling the created model along with exemplary functionalities. Valuation of all components used is presented. Development tendencies of the presented position were determined. The obtained results and conclusions resulting from the work were summarized.
Artykuł powstał na podstawie pracy dyplomowej - inżynierskiej realizowanej przez studenta Wojskowej Akademii Technicznej. W artykule został zaprezentowany projekt oraz efekt realizacji zdalnego stanowiska laboratoryjnego do automatyki budynkowej opartego o system LCN. Została opisana jego funkcjonalność oraz struktura. Przedstawiony został przebieg konfiguracji minikomputera Raspberry Pi wraz z instalacją oraz optymalizacją programów do akwizycji i wizualizacji danych typu BigData. Zawarto wskazówki dotyczące tworzenia wykresów oraz zobrazowano efekt pracy na tym stanowisku.
EN
The article was based on the diploma thesis realized by a student of the Military University of Technology. It describes the project and effect of remote laboratory station for building automation system based on LCN system. In the paper was described its functionality and structure. The course of configuration of the Raspberry Pi minicomputer was presented, along with the installation and optimization of BigData data acquisition and visualization programs. There are guidelines for creating charts and results of working on that laboratory station was shown.
Artykuł powstał w oparciu o pracę dyplomową zrealizowaną przez studentkę Wojskowej Akademii Technicznej. W niniejszej publikacji zawarto krótki opis dostępnych systemów sterowania oświetleniem w automatyce budynkowej. Przedstawiono stanowisko z elementami systemu KNX, które zostało wykorzystane do wykonania badań mających na celu przedstawienie oszczędności energii elektrycznej zużywanej na oświetlenie jakie można uzyskać z tytułu zastosowania systemu automatyki.
EN
The article is based on a thesis made by a student at the Military University of Technology. This publication contains a brief description of available lighting control systems in building automation. It presents a KNX test bench, which was used to carry out tests aimed at showing the savings in lighting energy that can be achieved by using an automation system.
Opis możliwości sterowania za pomocą przycisków, paneli, urządzeń mobilnych i urządzeń IP. Zakres integracji z różnymi systemami i urządzeniami, m.in. z instalacjami domofonowymi i alarmowymi. Rodzaje funkcji realizowanych za pomocą inteligentnych instalacji: sterowanie indywidualne, grupowe, centralne, czasowe, warunkowe, scenami i za pośrednictwem sekwencji.
EN
Description of the control options with use of buttons, panels, mobile devices and IP devices. The scope of integration with various systems and devices, incl. intercoms and alarm installations. Types of functions implemented by intelligent installations – individual, group or central, time and conditional control, scenes and sequences.
W pracy przedstawiono zaprojektowane i wykonane stanowisko laboratoryjne z zakresu systemów automatyki domowej. Do budowy stanowiska wykorzystano moduły ESP8266 oraz mikrokomputer Raspberry Pi. Głównym celem powstałego stanowiska jest jego wykorzystanie w działaniach dydaktycznych, jako elementów ćwiczeń laboratoryjnych. Przygotowane ćwiczenia użyteczne będą zarówno na studiach pierwszego i drugiego stopnia. W pracy opisano projekt oraz wykonaną konstrukcje stanowiska badawczego, sposoby jego wykonania na zajęciach oraz zastosowane technologie.
EN
The paper presents a designed and constructed laboratory stand in the field of home automation systems. ESP8266 modules and Raspberry Pi microcomputer were used to build the station. The main purpose of the resulting position is its use in teaching activities as part of the laboratory exercises. The prepared exercises will be useful in both first and second cycle studies. The paper describes the design and construction of the test stand, the methods of its implementation in class and the technologies used.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.