KNX/EIB – Celosvětově normalizovaný systém inteligentní instalace (7) Ing. Josef Kunc V předchozích pokračováních jsme se stručně zmínili o hlavních zásadách pro správné řešení systémové KNX instalace. Pro názornost si vytvořme příklad instalace s možným nástinem konkrétního řešení. Představme si rodinný dům, jehož půdorys přízemí je na obr. 1. Jedná se o vícepodlažní objekt, přičemž se ale nebudeme zabývat detailním postupem při projektování. Pro ilustraci nám postačí pouze naznačit postup při vytváření KNX systémové instalace.
Obr. 1: Přízemí rodinného domu
Stejně jako při projektování jakékoli jiné instalace musíme nejdříve znát účel objektu, způsob jeho používání a také způsob vytvoření stavby (stavební konstrukci). Nosné zdi, podlahy a stropy v tomto případě jsou z litého betonu, proto je nutné již během montáže bednění pamatovat nejen na inženýrské sítě, ale také na vhodnou úložnou soustavu pro elektrické instalace – především na vertikální rozvody. Horizontální rozvody bude možné ukládat v prostoru pod stropem – je počítáno se stropními podhledy, které však nebudou jednoduše demontovatelné pro případný přístup pro kontroly instalace. Veškeré propojování vodičů a kabelů a také umístění potřebných přístrojů proto musí být v rozváděčích a rozvodnicích, případně na svorkách přístrojů v přístrojových krabicích. V našem případě lze doporučit některou ze soustav pro zalévání do monolitického betonu, která běžně obsahuje nejen trubky a přístrojové či svítidlové krabice, ale také např. rozvodnice. Protože právě pro maximální zjednodušení elektrických silových rozvodů je zcela nezbytné co nejvíce decentralizovat rozváděče – raději několik menších rozvodnic, než jeden velký skříňový centrální rozváděč. Menší rozvodnice mohou být vybaveny také vzhlednými prosklenými dvířky, jak bylo uvedeno v čísle 3/2009 časopisu Elektroinstalatér. V rozvodnicích a rozváděčích budou namontovány jednak jisticí, měřicí a ochranné přístroje, dimenzované shodně, jako v klasických instalacích, v závislosti na rozdělení zásuvkových, světelných a dalších obvodů. Přitom klademe důraz na efektivní využití všech stupňů svodičů přepětí, pokud možno vybavených signálními
kontakty. Ty mohou být připojeny k binárním vstupům systémové instalace pro umožnění rychlé a přehledné kontroly provozního stavu svodičů přepětí. Značnou část prostoru v rozváděčích zaberou akční členy a další přístroje systémové KNX instalace. Jejich počty a typy závisí na vybavení objektu jednotlivými funkcemi. K tomu, abychom rozhodli o konkrétním technickém řešení systémové KNX instalace, musíme mít co nejpodrobněji popsány jednotlivé funkce a celé funkční oblasti a možnosti spolupráce s jinými řídicími systémy použitými v objektu, abychom mohli dosáhnout skutečně optimálního využití energie a současně vysokého komfortu při ovládání všech funkcí. Příklady funkcí ve vybraném prostoru Nyní si pro názornost sestavme výčet funkcí, které budou použity v jedné z místností domu podle obr. 1. Nejvyšší počet funkcí předpokládejme v největší místnosti, tj. v obytném prostoru kombinovaném s jídelnou a kuchyní. V systémové instalaci zpravidla neřešíme zásuvkové rozvody. Některými zásuvkami se zabýváme jen tehdy, pokud je chceme spínat (např. zásuvka pro žehličku). Pokud tedy budeme chtít spínat zásuvky, technické řešení se bude odvíjet od toho, zda jsou předem jasně definovány spínané zásuvky nebo zatím ještě není rozhodnuto, které zásuvky bude potřebné spínat anebo jestli během používání objektu nebudou požadovány změny v tomto spínání, což je patrně nejčastějším případem. Technicky nejjednodušší cestou, ale prakticky nejméně vhodnou, je spínání celého společně jištěného zásuvkového okruhu jedním kanálem spínacího akčního členu v rozváděči. Pokud jsou předem definované zásuvky určené ke spínání, budou opatřeny samostatnými silovými přívody z rozváděče a každou z nich bude možné samostatně ovládat. Řešením, které dovoluje měnit a doplňovat spínané zásuvky podle potřeby, je jejich montáž do krabic hlubokých nejméně 60 mm (anebo do krabic s částí skrytou pod omítkou a určenou pro uložení dalšího přístroje). Ke všem zásuvkám bude přiveden sběrnicový kabel. Pod spínanou zásuvku bude možné umístit jednonásobný spínací akční člen pro zapuštěnou montáž do krabic, jak je schematicky znázorněno na obr. 2. Dodatečné změny jsou v tomto případě snadno uskutečnitelné. Ke sběrnici KNX procházející přístrojovou krabicí s namontovanou zásuvkou se připojí spínací akční člen a změní se silové připojení zásuvky. Po úpravě aplikačního programu a naprogramování změn do systémové instalace je již dokončena potřebná úprava – zcela bez potřeby zásahů do stavební konstrukce.
Obr. 2: Spínaná silová zásuvka v KNX instalaci
Vzhledem k tomu, že vybraný prostor je centrální místností domu, předpokládáme v ní značný počet svítidel. V kuchyňské části bude spínané stropní zářivkové svítidlo pro celkové osvětlení, další dvě spínaná zářivková svítidla budou nad pracovní plochou kuchyňské linky. V jídelní části bude spínané a stmívané stropní žárovkové svítidlo nad jídelním stolem. V obytné části místnosti bude další spínané a stmívané stropní žárovkové svítidlo, osm nástěnných spínaných a stmívaných svítidel a dvě spínaná LED svítidla pro nepřímé osvětlení během sledování televizních programů. Další žárovkové svítidlo pro místní osvětlení (pro čtení) bude stojací, připojené do samostatně spínané zásuvky. Na schodišti bude orientační nasvícení schodových stupňů vestavnými LED svítidly a další okruh se spínanými žárovkovými svítidly pro celkové osvětlení schodiště. Vytápění bude podlahové teplovodní. Kromě toho bude objekt vybaven vzduchotechnickou jednotkou s rekuperací odváděného tepla. Všechna okna budou opatřena venkovními lamelovými žaluziemi s elektromotorickými pohony. Ovšem proto, abychom mohli určit konkrétní způsob ovládání a provozu dílčích funkcí, je potřebné podrobně popsat jejich očekávanou činnost za různých podmínek, v různém čase. Příklady podrobného popisu funkcí 1. Stropní žárovkové spínané a stmívané svítidlo s příkonem 450 W v obytné části bude zapínáno stiskem tlačítka kombinovaného ovládacího přístroje při vstupu do místnosti ze vstupní haly. Svítidlo se takto rozsvítí pouze na 60%, avšak nikoliv skokově, ale s plynulým náběhem na tuto hodnotu během 4 s od stisku. Poté je možné ručně upravit intenzitu osvětlení na požadovanou úroveň. Svítidlo lze ovládat také od stolu ručním infračerveným ovladačem a místně ze tří dalších tlačítkových snímačů umístěných u kuchyně, u schodiště a u dveří na chodbu. Dalším ovládacím prvkem je virtuální tlačítko na centrálním vizualizačním panelu vestavěném v zapuštěné krabici na stěně obývacího pokoje. Toto stropní svítidlo je začleněno do oboru centrální funkce vypnutí a také do světelných scén používaných pro různé uživatelsky nastavované kombinace provozních stavů svítidel a žaluzií v obývacím pokoji. 2. Nástěnná žárovková svítidla (8 na sobě nezávislých okruhů, všechna stejného typu, vždy se dvěma halogenovými žárovkami 50W, s elektronickým transformátorem 230 V AC/ 24 V AC) jsou spínána a stmívána kombinovaným ovládacím přístrojem u vstupu do místnosti a také z centrálního vizualizačního panelu. Všechna tato svítidla jsou zařazena jak do oboru centrální funkce vypnutí, tak i do uživatelsky nastavovaného scénického provozu. 3. Teplovodní podlahové vytápění temperuje podlahu v topné sezóně na 20°C, mimo topnou sezónu je mimo provoz. Při dlouhodobé nepřítomnosti v zimním období je temperování nastaveno na 10°C, při venkovních teplotách nad +7°C je mimo provoz. Přechod k normálnímu pracovnímu režimu je možný automaticky po příchodu do objektu – vazbou na elektronický systém zabezpečení anebo SMS zprávou přijímanou GSM modulem. 4. Vzduchotechnické zařízení odsává vzduch (bez jeho víření) z místnosti, ve své rekuperační části odebírá z něho teplo a předává je přiváděnému vzduchu. Kromě toho upravuje vlhkost vzduchu v místnosti nejvýše na 80%. Vnitřní teplotu řídí termostat s aplikačním programem pro řízení topení i chlazení, který je součástí KNX instalace. Hodnoty teploty v komfortním režimu topení i chlazení jsou uživatelsky nastavitelné – pro topení do +24°C, pro chlazení od +26°C. Během dlouhodobé nepřítomnosti je v zimním období
zajištěna pouze výměna vzduchu s udržováním vlhkosti do 80%, v letním období je navíc udržována vnitřní teplota v režimu chlazení na nejvýše 30°C. Uvedení do běžného provozního stavu bude zajišťováno prostřednictvím vazby na elektronický systém zabezpečení budovy anebo SMS zprávou přijímanou GSM modulem. Když si takto popíšeme činnost všech funkcí ve všech prostorách celého objektu, musíme si ještě detailně definovat jednotlivá ovládací místa. U nich potřebujeme znát jejich prostorové umístění a nezbytně také způsob jejich ovládání a výčty jimi ovládaných funkcí. Jako příklad si uveďme požadavky na kombinovaný ovladač umístěný vedle dveří ze vstupní haly: Při vstupu do místnosti, ve které není rozsvíceno žádné svítidlo, je potřebné prvním stiskem rozsvítit stropní svítidlo na 60%. Tuto funkci prvního dotyku ovšem není nutné využít, pokud je přirozené osvětlení postačující. Následně lze již ovládat další funkce, nastavené v tomto přístroji, což je spínání a stmívání osmi nástěnných svítidel, spínání dvou LED svítidel, spínání zásuvky s připojenou stojací lampou, individuální i centrální ovládání šesti venkovních lamelových žaluzií a spouštění uživatelsky nastavených scén. Kombinovaný ovladač kromě toho musí umožňovat dálkové infračervené ovládání spínaných a stmívaných svítidel, centrální ovládání všech žaluzií a spouštění až šesti scén, Dále musí obsahovat snímač teploty s aplikačním programem pro řízení teploty v místnosti. Všem těmto požadavkům může vyhovět např. kombinovaný snímač podle obr. 3, který je koncipován pro ovládání až 120 různých funkcí.
Obr. 3: Kombinovaný snímač pro ovládání až 120 různých funkcí
Tento přístroj se vzhledovými skleněnými částmi se ovládá kovovým otočným a stiskacím prvkem pro posun vpřed, potvrzení a listování mezi funkčními oblastmi a jednotlivými funkcemi a nad ním umístěným pravoúhlým kovovým tlačítkem pro návrat do vyšší úrovně. Je také vybaven snímačem teploty a přijímačem IR signálů pro dálkové ovládání. Jednotlivé ovládací prvky v instalaci potom budeme volit po dohodě s investorem a bytovým architektem tak, aby odpovídaly nejen všem požadavkům na jejich funkcionalitu, ale také na jednoduchost ovládání a kritériím na vzhledové řešení, ve vazbě na celkové řešení interiérů. Přestože systémovou instalací KNX řešíme vzájemnou součinnost všech dílčích funkcí, přístrojové vybavení je přizpůsobováno vždy obvykle jednotlivým funkčním oblastem, jejichž spolupráce je pak provázána softwarově, tedy jejich programovým propojením při využití různých logických vazeb. Proto se v následujících pokračováních budeme zabývat konkrétními řešeními jednotlivých funkcí a teprve poté možnostmi jejich vzájemné spolupráce. Literatura: 1. Materiály asociace KNX 2. Časopisy Elektroinstalatér 3. Firemní podklady ABB 4. Archiv autora
