Venkovní žaluzie jsou důležitým vybavením objektů, a to především, mají-li splňovat požadavky na co nejnižší energetickou náročnost budovy.
Bez spolupráce s řízením mnoha dalších funkčních oblastí, sám o sobě, samozřejmě správně naprogramovaný provoz žaluzií, je sice schopen zprostředkovat určité úspory ve spotřebě energií, avšak výraznějších úspor lze dosáhnout teprve po softwarovém provázání řízení žaluzií s činnostmi celé řady dalších funkcí.
Činnost žaluzií pro co nejoptimálnější režim hospodaření s energií
Samočinný provoz venkovních žaluzií s natáčivými lamelami je důležitý v komerčních, školských, zdravotnických, kulturních a podobných objektech pro zabránění oslnění osob přímým slunečním světlem a následně tedy pro vytvoření příjemného pracovního či pobytového vnitřního prostředí. Znamená to tedy umožnit přístup dostatečného množství přirozeného světla takovým nastavením lamel žaluzií, aby sluneční světlo bylo odráženo do místností, jak je naznačeno na obr. 1.
Ovšemže při zatažené obloze anebo na stranách objektu neosvětlených přímým slunečním zářením jsou žaluzie svinuty a vůbec nebrání přístupu denního světla. K automatickému řízení žaluzií jsou nezbytné údaje různých snímačů povětrnostních údajů. Velmi důležitá je ochrana samotných žaluzií před mechanickým poškozením silným větrem. V závislosti na konkrétní konstrukci použitých žaluzií jejich dodavatel uvádí maximální rychlost větru (např. 15 m.s-1). Při jejím dosažení je nezbytné žaluzie svinout do zabezpečené polohy a zablokovat je proti jakémukoli dalšímu ovládání do té doby, než se rychlost větru sníží pod stanovenou mez. Při takovéto akci již nelze brát ohled na to, zda slunce může oslnit uvnitř se pohybující osoby. V tomto případě je důležitější ochrana majetku – tedy technického zařízení – před poškozením.
Ochrana před silným větrem je tím nejzákladnějším prostředkem nejen pro žaluzie, ale také pro markýzy a pro další typy stínicích prostředků. Proto v sestavě snímačů povětrnostních údajů nesmí chybět snímač rychlosti větru. Ve velkých objektech mohou být jeho údaje doplňovány měřenými hodnotami o směru větru, takže žaluzie kryté před tímto silným větrem by nemusely být ohroženy. Ve skutečnosti však vítr kolem budov vytváří různé nedefinovatelné víry, takže je vhodné chránit žaluzie na celém objektu shodným způsobem.
V členitých komplexech budov je důležité zabývat se i možnostmi vzniku větrných vírů v různých výklencích. Obvodová rychlost větru v tomto víru může výrazně překročit rychlost větru měřenou zpravidla na střeše budovy. Z praxe jsou skutečně známy případy, kdy i při nižších měřených rychlostech větru došlo k mechanickému poškození žaluzií v těchto výklencích. Proto při řízení žaluzií ve výklencích je nutné počítat s nastavením kritické rychlosti větru i výrazně nižší, než je tomu u ostatních žaluzií umístěných na dlouhých fasádách. Velmi dobrou ochranou před vznikem těchto větrných vírů je výsadba rostlinstva ve výklencích, jak je vidět na obr. 2.
Pro měření povětrnostních údajů se může využívat různých snímačů specializovaných vždy na měření pouze jedné fyzikální veličiny, což obvykle představuje vyšší přesnost měřených hodnot, ovšem při vyšších pořizovacích nákladech. Druhou variantou je montáž kombinovaných snímačů s mírně nižší přesností měření některých veličin, jejichž cena je však nižší, než při použití diskrétních přístrojů. Ovšem i zde, s postupem dalšího vývoje, dochází ke zvyšování přesnosti měření. Příklad kombinovaného snímače umístěného na střeše velkého komerčního objektu je na obr. 3.
Optimální natočení lamel vyžaduje, aby řídicí systém měl k dispozici údaje o úhlu dopadu slunečního záření na jednotlivá okna se žaluziemi. Správné řízení zajišťuje specializovaný logický modul pro řízení žaluzií, v němž musí být uloženy údaje o zeměpisné poloze budovy, o orientaci jednotlivých fasád vůči světovým stranám a také informace o konkrétním umístění jednotlivých oken. V závislosti na získávaných údajích o reálném času vypočte vždy aktuální úhel dopadu a následně natáčí lamely do nejvhodnější polohy. V řídicím modulu mohou být uloženy také údaje o případných stínicích objektech (budovách), takže zastíněná okna již nebude potřebné stínit žaluziemi.
Lamely žaluzií na přímým slunečním zářením osvětlených oknech budou vždy natáčeny tak, aby nebránily přístupu denního světla. Navíc toto natočení zajišťuje, aby tepelné sluneční záření bylo odráženo do vnitřního prostoru při spolupráci se systémem vytápění, naopak do venkovního prostoru při spolupráci se systémem chlazení. Takto vzniká úspora až 18 % energie potřebné pro vytápění a dokonce až 30 % při spolupráci s chlazením. Snadno lze realizovat požadavek, aby v noční době, a to nejen při nižších venkovních teplotách, byly žaluzie spuštěny a lamely plně uzavřeny. Tím se poněkud sníží tepelné vyzařování okny budovy. Je-li budova vybavena elektricky ovládanými okny, v letním období, v noční době, po poklesu venkovní teploty např. pod 20 °C se okna i lamely žaluzií otevřou. Přirozeným prouděním vzduchu se místnosti ochladí a následující den bude moci být spuštěn provoz klimatizace později – takto vznikne mírná úspora tepelné energie. Podle typu objektu a na základě rozdílných požadavků investorů mohou být stanoveny prakticky libovolné podmínky pro činnost žaluzií za různých podmínek, jako při mrazu, dešti apod.
Pokud je objekt vybaven zdvojenou fasádou (obr. 4), žaluzie mohou být lehčí mechanické konstrukce, jejich provoz je v tomto případě zcela nezávislý na povětrnostních podmínkách. Lamely se budou natáčet pouze v závislosti na světelných podmínkách, podle úhlu dopadu slunečního záření do jednotlivých oken. Avšak žaluziemi odrážené sluneční teplo se shromažďuje v prostoru mezi oběma fasádami. To znamená odpadní, avšak zdarma získávanou energii, kterou je možné zpracovat např. tepelnými čerpadly pro ohřev užitkové vody. Takto lze dále zvýšit celkovou energetickou efektivnost budovy.
Velmi důležité jsou vazby mezi řízením provozu žaluzií a řízením celé škály dalších funkcí budovy. Již bylo zmíněno, pro vysoký podíl energetických úspor v budově, snad nejpodstatnějším je provázání činnosti žaluzií a provozu vytápění a klimatizace. Kromě toho, ve velkých místnostech je osvětlení obvykle nastaveno na řízení na stálou osvětlenost, navíc v kombinaci s jeho spínáním ve vazbě na přítomnost. Lamely žaluzií musí být natáčeny tak, aby také maximum přirozeného světla bylo vpouštěno do místností. Zaznamenají-li však snímače přítomnosti ukončení pohybu osob, znamená to, že odpadá vazba na řízení osvětlení a současně bude možné žaluzie zcela svinout při spolupráci s vytápěním (sluneční teplo bude vpouštěno bez jakýchkoli omezení). Při spolupráci s klimatizací (chlazením) budou naopak žaluzie zcela spuštěny, s plně uzavřenými lamelami, aby maximum slunečního tepla bylo odráženo do venkovního prostoru.
KNX systémová instalace využívá při činnosti své obrovské výhody, totiž decentralizovaného řešení s libovolnými možnostmi vzájemné komunikace mezi kterýmikoli účastníky na sběrnici, jak je naznačeno na principiálním schématu podle obr. 5. Samozřejmě také běžně spolupracuje s jinými typy sběrnic prostřednictvím rozhraní. Zde je zakresleno pouze KNX/IP rozhraní, ovšem v KNX instalacích zcela běžné je rozhraní KNX/DALI pro řízení osvětlení (obr. 6) namísto spínacích a stmívacích akčních členů.
Stále častěji se využívají také rozhraní KNX/SMI pro řízení provozu žaluzií (obr. 7). Se stále širším využíváním bezdrátové komunikace v systémových instalacích je logickým i používání rozhraní KNX/RF. S tím pak souvisí i využívání žaluzií vybavených bezdrátovými řídicími jednotkami, jak je naznačeno na obr. 8. Anebo jsou do instalace vložena speciální rozhraní pro komunikaci s řídicími jednotkami klimatizace, vytápění apod.
Vždy je důležité, aby řízení všech funkčních oblastí bylo vzájemně provázáno nejen kvůli vysokému komfortu při společném ovládání, ale také k zabezpečení maximální úspory energie. Jinak řečeno, aby energie byla spotřebovávána jen tehdy, tam a v takové míře, kdy, kde a kolik je zapotřebí.
I když je provoz žaluzií zajišťován automaticky s hlavní vazbou na snímače povětrnostních údajů, není vyloučena ani možnost manuálního ovládání nebo účast některých žaluzií ve scénách (např. v zasedacích místnostech či učebnách).
Při manuálním ovládání tlačítkové ovladače odesílají na sběrnici příkazy ke změnám nastavení. V reakci na krátké stisky se pohybující se žaluzie zastaví. Pokud byly v klidu, v závislosti na směru předchozího pohybu se uskuteční krok (krátký posun) ve shodném směru. Při příkazu pro opačný směr pohybu se nejdříve přetáčí lamely. Délka kroku je obvykle nastavena jako krátký časový úsek, po který je sepnut kontakt žaluziového akčního členu.
V reakci na dlouhé stisky jsou žaluzie odesílány do krajních poloh. Kontakt žaluziového akčního členu je v tomto případě sepnut minimálně po dobu potřebnou pro vykonání celého pohybu z jedné do druhé mezní polohy. Odpojení od napájení zajistí koncové spínače žaluziového pohonu nastavené dodavatelem žaluzií. Jsou-li použity žaluziové akční členy vybavené funkcí měření procházejícího proudu, při dojezdu do koncové polohy se proud zvýší a akční člen samočinně vypíná.
Způsoby činností oken, žaluzií a jiných stínicích prostředků za různých okolností určuje uživatel. Podle jeho přání jejich činnost nastavuje partner KNX, který systémovou instalaci programuje. Uživatel má obvykle možnost měnit některá nastavení např. z centrální vizualizace.
Hlavním důvodem k využívání snímačů povětrnostních údajů je sice řízení provozu stínicích prostředků a jejich ochrana před poškozením při nepříznivých povětrnostních podmínkách. Ovšemže všechna data z těchto snímačů, která jsou každému účastníkovi KNX instalace dostupná na sběrnici, lze využívat i při řízení mnohých dalších funkcí, jako:
- ovládání elektricky řízených oken,
- rozmrazování chodníků či okapových žlabů,
- zalévání zahrady atd.
