Obrovskou výhodou KNX systémové instalace je snadná možnost vytváření prakticky libovolných vazeb mezi jednotlivými funkcemi. Je-li zapotřebí získávat aktuální informace o stavu některé fyzikální veličiny pro řízení několika rozdílných funkcí, postačí tuto veličinu měřit pouze jedenkrát.
Získané údaje mohou být zpracovány pro regulaci libovolného počtu funkcí.
Typickým, a také velice často využívaným příkladem vícenásobného použití zjišťované hodnoty, je stav spínacího magnetického kontaktu. Tento kontakt bývá namontován na oknech, dveřích, vratech, branách, tedy na všech zařízeních, která během svého používání jsou otevírána a zavírána. Slouží tedy ke zjištění uzavřeného či otevřeného stavu. Obdobně slouží i zámkové a další kontakty.
Prvotní použití tzv. okenních kontaktů bylo pro zabezpečovací účely. Ovšem informace o otevření okna nemusí sloužit jen pro vyvolání poplachu, ale také pro další účely.
Hned jako první vazba, zajišťující i značné energetické úspory, se nabízí využití informace o otevřených oknech při řízení provozu vytápění, chlazení, ventilace či klimatizace (HVAC). Bude-li byť jen jediné okno v místnosti otevřeno, systém HVAC v ní provozovaný bude podmíněně uveden do nečinnosti, čímž budou výrazně sníženy tepelné ztráty otevřeným oknem. Zatímco nezávislý systém (např. vytápění) naopak od svého snímače teploty obdrží informaci o nedostatku dodávaného tepla a potřebnou tepelnou energii začne dodávat na plný výkon – dochází k nežádoucí a zcela zbytečně zvýšené spotřebě tepelné energie, tedy k výraznému plýtvání teplem.
A jak správnou činnost HVAC při otevřených oknech zajistíme v KNX instalaci? Zcela jednoduše. Využitím prostorových termostatů umístěných na sběrnici KNX, samozřejmě s individuální regulací pro každou samostatnou místnost. Přístroj označovaný jako KNX prostorový termostat není pouhým snímačem teploty, ale je současně i regulátorem vydávajícím příkazy pro požadované režimy provozu. A přitom může řídit nejen provoz vytápění, ale i chlazení, čímž lze snadno odstranit další, občas v komerčních budovách se vyskytující problém – plýtvání tepelnou energií způsobenou současným provozem topení i chlazení v době, kdy je dosaženo požadované hodnoty teploty, a kdy oba systémy mají naopak zůstat v nečinnosti.
Aplikační program každého KNX termostatu je vybaven komunikačními objekty pro komfortní režim, pro úsporný režim, pro noční provoz, a kromě toho také pro kritický režim činnosti, nezávisle na sobě pro topení i pro chlazení. Parametricky se nastavuje konkrétní hodnota teploty pro komfortní režim topení. Teplotním rozdílem jsou potom určeny hodnoty teplot pro komfortní režim chlazení, pro úsporné režimy topení i chlazení a pro noční režimy topení i chlazení, jak je graficky znázorněno na obr. 1.
Takovýto způsob nastavení má nespornou výhodu pro uživatelskou jednoduchost změn. Změní-li se hodnota komfortní či úsporné teploty (po sběrnici z vizualizace, nebo nastavovacím prvkem termostatu), všechny nastavené hodnoty se posunou, protože teplotní rozdíly zůstávají zachovány podle svého původního nastavení.
V aplikacích termostatů jsou k dispozici volby pro typ topného nebo chladicího zařízení (teplovodní vytápění, konvektory, chladicí stropy atd.). Projektant může volit mezi plynulou či dvoustavovou regulací úhlů otevření ventilů. Pokud je termostat vybaven řídicím algoritmem pro konvektory, potom jsou odesílány i příkazy k přepínání rychlosti otáček ventilátorů příslušným řídicím jednotkám konvektorů.
Rozdílným způsobem (nastavením příslušného parametru na konkrétní hodnotu teploty) jsou ale určeny teploty pro kritické provozní režimy (mrazová ochrana, tepelná ochrana), jejichž uvedení do provozu je závislé na informacích o pracovním stavu okenních kontaktů. Při otevřených oknech jsou aktivovány tyto režimy – např. systém vytápění bude zablokován a spustí se teprve při poklesu vnitřní teploty pod nastavenou hodnotu. Režim mrazové ochrany zajišťuje udržení minimální teploty i při otevřených oknech – je zapotřebí zabránit případným škodám na vybavení objektu nízkou teplotou, jaké by mohly vzniknout zamrznutím teplovodního otopného systému apod. Mohly by totiž vzniknout výrazně vyšší finanční škody, než jsou v tomto případě zbytečně zvýšené náklady na energii potřebnou pro vytápění.
Těmto přídavným nákladům lze ovšem předejít vyšším technickým vybavením budovy – elektrickými pohony pro zavírání i otevírání oken. To může být velice výhodné v komerčních budovách vybavených otvíravými okny pro případy opomenutí jejich zavření při odchodu z budovy. Samočinné zavření otevřených oken je možné zajistit také ve vazbě na docházkový systém, ve vazbě na pracovní dobu nebo ve vazbě na přítomnost. Další potřebnou vazbou bude i propojení na aktuální údaje o povětrnostních podmínkách (déšť, vítr apod.). Ovšemže i pro hodnoty teplot kritických režimů lze nastavit nutnost automatického zavření oken.
S výhodou lze ovšem zajistit zavírání oken i s vazbou na potřebu spuštění vnitřních rolet. Pokud je okno otevřeno, pohon rolety je zablokován, teprve po uzavření okna bude pohon odblokován.
Na obr. 2 jsou uvedeny přístroje potřebné pro zajištění naznačených vazeb mezi mnohými funkcemi v KNX systémové instalaci. Povětrnostní centrála předává na sběrnici potřebná data týkající se venkovních podmínek (např. i včetně časových údajů získávaných prostřednictvím vestavěného GPS přijímače). Tato data jsou zpracována logickým členem pro řízení venkovních žaluzií nebo vnitřních rolet, případně pro zavírání oken. Další vazby zprostředkují okenní kontakty svými signály předávanými na sběrnici KNX binárními vstupy – blokování HVAC nebo vnitřních rolet při otevřených oknech.
Údaje o otevřených oknech mohou být také zobrazovány např. na centrální vizualizaci v ubytovacích zařízeních. Zde může být potřebné, aby pokojská zavřela okna v pokojích, které již hosté opustili. To je důležité především v těch případech, kdy není zajištěno jejich automatické zavírání.
Dalšími funkcemi, běžně využívanými ponejvíce v komerčních a podobných objektech, je řízení osvětlení na stálou osvětlenost, současně s vazbou na přítomnost osob v daném prostoru. V závislosti na přítomnosti osob jsou také přepínány režimy HVAC. Při přítomnosti je v provozu komfortní režim, před příchodem do zaměstnání je nastaven režim úsporný. Noční režim pak po odchodu ze zaměstnání, přes víkend apod.
Uveďme si příklad řízení funkcí pro maximalizaci úspor energie na chlazení v letním období v objektu s vysokou úrovní technického vybavení. Během dne jsou okna v místnostech s pohybujícími se osobami částečně stíněna venkovními žaluziemi automaticky řízenými tak, aby přímé sluneční světlo tyto osoby neoslňovalo, avšak aby přirozené světlo vnikalo do místnosti v co nejvyšší míře – minimalizace umělého osvětlení. Lamely žaluzií jsou natočeny tak, aby tepelné sluneční záření bylo odráženo do venkovního prostoru – tím se snižují energetické nároky na chlazení. V místnostech, které během pracovní doby nejsou obsazené a po skončení pracovní doby také v ostatních místnostech budou žaluzie plně staženy, přičemž chlazení je v úsporném a poté v nočním režimu provozu. V noci, po poklesu venkovní teploty pod předem stanovenou hodnotu, budou lamely žaluzií plně otevřeny, otevřou se okna, aby přirozeným prouděním vzduchu byly místnosti předchlazeny a aby v ranní době nemusel být v provozu systém chlazení.
Časté je také řízení osvětlovacích systémů v závislosti na různých podmínkách. Zcela běžné je spínání osvětlení podle přítomnosti osob a při porovnání s množstvím přirozeného světla. Soumrakovými snímači lze spínat např. osvětlení vnějších fasád budov nebo chodníků, přičemž vypnutí tohoto osvětlení může být nastaveno na určitý čas. S povětrnostními podmínkami bude svázána činnost vyhřívání okapových žlabů a venkovních chodníků, ale také automatické závlahové systémy na zahradě, s doplněním o zjišťování vlhkosti půdy.
Takovýchto vazeb lze vytvořit libovolné množství. Důvody pro jejich vytváření jsou jednak dány potřebou dosažení maximální energetické efektivity a také požadavky na pohodlí a automatické řízení co největšího počtu funkcí. Ovšem k tomu, aby projektant dospěl ke způsobu vytvoření potřebných vazeb, je zcela nezbytné umět definovat, jak a za jakých podmínek mají jednotlivé dílčí funkce pracovat.
Nesmírnou výhodou KNX systémové instalace je její stavebnicová, decentralizovaná koncepce, jednoduše dovolující jakákoli zdokonalení či doplnění o nové funkce.
A to nejen v novějších, ale i v těch nejdéle používaných KNX instalacích, neboť vedle sebe mohou pracovat a také vzájemně spolupracovat nejnovější i nejstarší přístroje vytvořené pro KNX instalace.
