KNX chytrá instalace v nových i rekonstruovaných stavbách

Typografie
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Poměrně často se stává, že investoři v době projekční přípravy mají pouze mlhavé představy o tom, jak by měla fungovat kompletní elektrická instalace. Je to samozřejmě logické, protože ne všichni z nich mají potřebné technické znalosti.

Ale vědí, že budou chtít instalaci inteligentní. Samozřejmě mají vcelku konkrétní představy o tom, jakými technologiemi chtějí mít svoje objekty vybaveny. Aby později, v průběhu stavby, nedošlo k různým nedorozuměním, pramenícím z nepostačujícího projednání všech souvislostí, ještě před zahájením stavby je důležité s projektanty co nejpodrobněji prodiskutovat všechny otázky mající návaznost na optimální provoz všech zamýšlených funkcí, se způsoby jejich ovládání, včetně možností bezpečných vzdálených přístupů. Jinak by se mohlo stát, že ve výsledku budou použity vzájemně nekomunikující řídicí systémy, z nichž každý je určený pro řízení vždy jen jedné funkční oblasti. Důsledkem tohoto stavu je nejen horší energetická efektivita, ale také složitější způsoby ovládání.

Snad všichni Partneři KNX, kteří přicházejí programovat KNX systémové instalace na stavbách, na jejichž projekční přípravě se významně nepodíleli, se setkávají s celou řadou větších či menších prohřešků proti logickému uspořádání a provázání činností funkcí, jimiž je budova vybavena. Při ponechání těchto chyb by nebylo možné plnohodnotné začlenění mnohých funkčních oblastí do systému. Následně by nebylo možné dosáhnout nejen maximální energetické efektivity, ale ani nejvyššího možného komfortu při řízení všech funkcí. Po dohodě s investorem je obvykle možné vyřešit situaci např. doplněním chybějících prvků nebo výměnou nesprávných přístrojů za vhodnější. V některých případech může pomoci nasazení správného vizualizačního softwaru. Pro spolehlivé, zabezpečené vzdálené přístupy pak nasazení VPN komunikace.

rekontrukce knx 1
Občas se vyskytující chybou investorů je nedostatečný respekt k důležitosti důkladného projednání způsobu řízení všech použitých funkcí hned od samého počátku projektové přípravy. Zanedbání tohoto požadavku se potom projeví na nedokonalém výsledku celého dodavatelského procesu.
Proto by prvním krokem mělo být sestavení specifikace všech funkčních oblastí, jimiž je objekt potřebné vybavit. To mj. znamená, že v elektrické instalaci nelze oddělovat její klasické pojetí, v němž se podle obecných představ jedná pouze o zásuvkové a světelné rozvody. Do souhrnné instalace je nutné zahrnout i všechny další části, obvykle zcela nezávisle projektované, např. jako měření a regulace, či řízení stínicí techniky apod. Na řízení všech funkcí je nutné pohlížet komplexně, protože investor v závěru bude také chtít mít možnost komplexně kontrolovat a ovládat všechny funkce společně.
Jakými funkčními oblastmi, mimo osvětlení a silové zásuvkové obvody, může být vybavována současná nová či rekonstruovaná budova? A to ať již se jedná o moderně vybavený byt, rodinný dům, či komerční nebo podobný objekt. Můžeme se zmínit alespoň o některých z nich:

  • systémy vytápění, ventilace a klimatizace,
  • řízení stínicí techniky,
  • elektronické systémy zabezpečení a požární systémy,
  • přístupové systémy,
  • hospodaření s vlastními zdroji energií,
  • začlenění do nadřazeného (městského) systému řízení spotřeby energií,
  • hospodaření s dešťovou a odpadní vodou,
  • ohřev užitkové vody,
  • optimalizace spotřeby energie uvnitř objektu,
  • atd.

Během přípravných jednání za účasti předpokládaných subdodavatelů i projektantů je potřebné vyjasnit, jaké technologie budou zapotřebí pro zajišťování správného provozu jednotlivých funkcí, ovšem vždy s přihlédnutím k nezbytnosti spolupráce s ostatními funkcemi a funkčními oblastmi.
Při posuzování každé z funkcí je potřebné brát do úvahy nejen předpokládané způsoby jejího ovládání, ale také možné vlivy na činnosti dalších funkcí. Mezi takové běžně uvažované vazby, mající významný vliv na spotřebu energie, patří provoz venkovních žaluzií a jejich působení na osvětlení, vytápění a klimatizaci, nebo provoz osvětlení a režimů činnosti vytápění a klimatizace ve vazbě na přítomnost.
KNX systémová instalace, jakožto v současnosti celosvětově nejrozšířenější systém pro řízení funkcí v budovách, bezproblémově zvládá jakkoli složité podmínky pro řízení kterýchkoli funkcí.
KNX je na trhu od roku 1993 (jeho vývoj probíhá neustále od roku 1987) a je jediným celosvětově normalizovaným systémem pro řízení funkcí budov umožňujícím použití a vzájemnou náhradu přístrojů od více než 400 výrobců. Jelikož se jedná o decentralizovaný systém (nepotřebuje ke své činnosti žádnou centrální řídicí jednotku), případná porucha některého z přístrojů ohrozí pouze činnost těch funkcí, které přímo souvisí s aplikačním programem daného prvku. Kdežto u systémů s centrálními řídicími jednotkami (které bohužel jsou často produkty jen jednoho výrobce
a nejsou tedy kompatibilní s výrobky jiných výrobců) způsobí závada řídicí jednotky výpadek celého systému.

rekontrukce knx 2

Některé z důvodů pro použití systému KNX

Řízení všech funkcí společným systémem
Společné řízení ovšem neznamená, že by v instalaci nemohly být použity různé specializované systémy. Naopak, rozsáhlé osvětlovací soustavy budou sice ovládány po sběrnici KNX, ale jednotlivá svítidla budou pracovat na sběrnicích DALI. Technologické celky vytápění, vzduchotechniky, klimatizace apod. budou sice řízeny vlastními řídicími jednotkami, ale v úzké spolupráci s činnostmi dalších funkcí na sběrnici KNX, při individuálním, vzájemně nezávislém řízení teplotních režimů v jednotlivých místnostech. Řízení společným systémem má i další výhodu – společnou vizualizaci, společné vzdálené přístupy. To také znamená možnost vytváření libovolných společně ovládaných skupin předmětů prostřednictvím scén nebo centrálních funkcí. V případě KNX instalace to představuje pouze softwarové provázání jejich činností, bez potřeby nějakých přídavných přístrojů. Přitom kterýkoli předmět může být součástí i několika takovýchto scén i centrálních funkcí, jak je zjednodušeně naznačeno na obr. 2, který znázorňuje vzájemně se překrývající množiny prvků. Pro zajištění společné či oddělené činnosti jednotlivých množin a podmnožin funkcí nejsou tedy potřebné přídavné hardwarové prostředky, vše je možné vyřešit softwarovými vazbami.

Vysoké přídavné úspory energie
Čím vyšší počty různých funkcí jsou funkčně vzájemně provázány širokou škálou podmínek a vzájemných vazeb, tím vyšší energetické efektivity lze dosáhnout. Tak např. v objektu České pojišťovny v Praze byly úspory energie vyčísleny na 60 % ve srovnání s klasickými řešeními, tedy ve srovnání se vzájemně nespolupracujícími řídicími systémy [1]. Z rozhovorů s uživateli rodinných domů vybavených KNX systémovými instalacemi vyplynulo, že z jejich pohledu a ze srovnání s obdobnými objekty, avšak vybavenými vzájemně nespolupracujícími technologickými celky, mají výrazně nižší spotřebu energie. Někteří z nich uvádějí, že pro stejný komfort vystačí až s poloviční spotřebou energie než v jejich sousedním, prakticky shodném objektu, nevybaveném KNX instalací. Prakticky v jakékoli KNX instalaci s řízením vyšších počtů funkčních oblastí lze dosáhnout nejméně 30 % úspor energie. Přitom tyto úspory nemají žádný vliv na potřebný komfort, na tepelnou pohodu apod. Energie je totiž spotřebovávána účelně vždy jen tam, tehdy a v takové míře, jaká je v dané místnosti, v čase jejího aktivního využívání zapotřebí. Plýtvání energií neboli její zbytečné využívání, je prakticky znemožněno. A to je právě zdrojem úspor energií.

Bezpečnost před úrazem elektrickým proudem
Přístroje, k nimž má uživatel neomezený přístup, tedy ovládací prvky, jsou zpravidla připojeny pouze ke sběrnici KNX provozované na bezpečném malém napětí. Ani po odstranění všech částí bránících přístupu ke sběrnicovým vodičům tedy nehrozí žádné nebezpečí úrazu elektrickým proudem.

Snadné změny v uspořádání instalace
Obzvláště v komerčních budovách dochází relativně často k odchodům některých uživatelů a následným příchodům uživatelů jiných. To může mít za následek i požadavky na změny ve vybavení elektrické instalace a také ve způsobu jejich ovládání. Pokud se týče komerčních budov, bývá obvyklé, že jsou na takovéto změny připravené – jsou v nich stropní podhledy, zdvojené podlahy nebo parapetní rozvody dovolující snadné a rychlé úpravy, včetně změn v prostorovém uspořádání např. výstavbou nových nebo odstraněním stávajících lehkých příček. Doplňované nebo vyměňované prvky je tedy možné snadno připojit ke sběrnici KNX. Po jejich naprogramování je potřebná změna dokončena s nepatrnými náklady. Při rozšiřování stávajících KNX instalací o další prvky je také možné využití bezdrátově komunikujících přístrojů. Např. chybějící okenní kontakty lze doplnit jejich bezdrátovou variantou podle obr. 3.

rekontrukce knx 3
K tomu ovšem je potřebné i doplnění vhodného přijímače, který je současně KNX/RF rozhraním, připojeným ke sběrnici KNX a zabezpečujícím propojení s bezdrátově komunikujícími snímači a akčními členy.

Vysoká spolehlivost KNX přístrojů
Všechny KNX přístroje podléhají povinným zkouškám v souladu se soubory norem ČSN EN 50090 a ČSN ISO IEC 14543. Např. zkouška přirozené odolnosti vůči špičkám přepětí je náročnější, než je tomu u spotřební elektroniky. Je stejně náročná, jako je tomu při zkouškách elektronických prvků pro průmyslové aplikace. Pro vyhovění KNX přístrojů nepostačují běžné zkoušky elektrických vlastností a elektromagnetické kompatibility. Nejrozsáhlejší zkouškou je prověření schopnosti bezproblémové komunikace s přístroji ostatních výrobců. Ovšem dalším kritériem zabezpečujícím vysokou provozní spolehlivost je montáž celé instalace podle doporučení mezinárodní asociace KNX a využití všech stupňů přepěťových ochran.
Pro četnost poruch v instalaci, v závislosti na době jejího provozu, platí obecná závislost podle obr. 4. Část A křivky s možným vyšším počtem poruch se týká doby zahořování. Zde se projeví např. skryté výrobní vady. Poruchy v této době se ve skutečnosti projevují v průběhu záruční lhůty.

rekontrukce knx 4
Část B křivky naznačuje ustálený stav po zahoření zařízení. Četnost poruch sice nemusí být nulová, avšak je zcela zanedbatelná, je na určité ustálené hodnotě. Teprve v době před koncem životnosti sledovaného zařízení začíná četnost poruch narůstat (část C). Od doby X tedy nastává čas pro rekonstrukci.
Jak dlouhou můžeme uvažovat onu prakticky bezporuchovou část B (ovšem se započtením části A) křivky u KNX systémových instalací? U objektů vybavených KNX systémem lze současnou praxí prokázat, že prakticky bez poruch jsou stále v bezproblémové činnosti (tedy v části B grafu) instalace zhotovené před celou řadou let. Nejstarší KNX instalace jsou v provozu již více než 25 let, aniž by se projevovaly náznaky přiblížení se k bodu X. Je tedy zřejmé, že prozatím nejsme schopni určit skutečnou průměrnou životnost těchto instalací. Ovšem i bez ohledu na tento fakt, po uplynutí 25 až 30 let je v komerčních a podobných objektech obvyklé, že dochází k rekonstrukcím, takže jsou odstraňovány i perfektně fungující prvky v instalaci. Kdežto v obytných budovách zpravidla vyměňujeme pouze vadné prvky. Přitom lze výhodně nahrazovat méně výkonné staré přístroje novými, které jsou schopny vykonávat výrazně vyšší počty funkcí – mají rozsáhlejší aplikační programy.

Podklady:
[1] www.knx.org/media/docs/downloads/Marketing/Flyers/Energy-Efficiency-With-KNX/Energy-Efficiency-With-KNX_en.pdf
[2] Soubory norem ČSN EN 50090 a ČSN ISO IEC 14543
[3] Archiv autora

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz duben 2019 s

ElektroPrůmysl.cz, duben 2019

Číslo je zaměřené na kvalitu elektrické energie, elektromobilitu a alternativní zdroje energie.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.

Zajímavé odkazy

TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
Turck Cloud - vzhůru do oblak! Se speciálním cloudovým systémem pro sběr, ukládání a zpracování produkčních dat pro potřeby monitorování různých úloh ve sféře průmyslového internetu věcí (IIoT) a Industry 4.0.
Manipulace s kabely nebyla nikdy snadnější Inovovaný kabel s vylepšeným materiálem pláště, nešíří plamen, splňuje požární klasifikaci „Dca“.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
Excelentní znalosti v oblasti decentralizaceZískejte cenné informace o cestě k inteligentnějšímu řešení automatizace.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.