Zalety i wady instalacji inteligentnych
Advantages and disadvantages of smart installation
System KNX pozwala na zintegrowanie i zarządzanie: systemami oświetlenia, żaluzjami, ogrzewaniem, klimatyzacją, wentylacją, alarmami i innymi systemami.
Zalety
inteligentnego domu są coraz powszechniejsze w świadomości użytkowników
i integratorów. Sięgając po takie rozwiązanie jedni kierują się
ekologią, inni oszczędnością. Zmniejszenie zużycia energii daje wymierne
korzyści jednym i drugim. Odmienną grupą użytkowników są osoby dbające
o bezpieczeństwo. Integracja systemów alarmowych z systemami zarządzania
budynkami umożliwia precyzyjne rozpoznawanie zagrożeń, zapobieganie im
i natychmiastowe wielostronne powiadamianie.
Zobacz także
mgr inż. Marcin Szkudniewski, mgr inż. Piotr Matera, Lopi Sp. z o.o., SONEL S.A. Kompensacja mocy biernej – trzy kroki do oszczędności finansowych
Odbiorniki nieliniowe takie jak zasilacze awaryjne (UPS-y), zasilacze komputerowe, oświetlenie diodowe, falowniki, klimatyzatory itp. pobierają z sieci prąd odkształcony oraz przesunięty w fazie względem...
Odbiorniki nieliniowe takie jak zasilacze awaryjne (UPS-y), zasilacze komputerowe, oświetlenie diodowe, falowniki, klimatyzatory itp. pobierają z sieci prąd odkształcony oraz przesunięty w fazie względem napięcia. Jednym z negatywnych skutków takiej pracy jest generacja do sieci mocy biernej pojemnościowej.
De Dietrich news Ponad 100 modeli pomp ciepła De Dietrich i Baxi ponownie na liście ZUM!
Przeszło 100 modeli pomp ciepła marek De Dietrich i Baxi znów pojawiło się na liście ZUM w ramach rządowego Programu Czyste Powietrze.
Przeszło 100 modeli pomp ciepła marek De Dietrich i Baxi znów pojawiło się na liście ZUM w ramach rządowego Programu Czyste Powietrze.
mgr inż. Marcin Szkudniewski, SONEL S.A. Obniżenie rachunków za energię elektryczną poprzez analizę parametrów sieci analizatorem jakości zasilania Sonel PQM
W dobie obecnego kryzysu energetycznego i kurczących się paliw kopalnych, coraz częściej konsumenci energii elektrycznej szukają sposobów na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej oraz obniżenia opłat.
W dobie obecnego kryzysu energetycznego i kurczących się paliw kopalnych, coraz częściej konsumenci energii elektrycznej szukają sposobów na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej oraz obniżenia opłat.
W inteligentnych instalacjach stosowane są technologie bezprzewodowe i przewodowe. Te drugie są przeznaczone do domów nowych i modernizowanych, gdyż wymagają ułożenia instalacji magistralnych. Główną zaletą tego rozwiązania jest niezawodność oraz niemal nieograniczona liczba realizowanych funkcji i zadań. Praktycznie wszystko co da się sterować lub kontrolować za pośrednictwem przewodów elektrycznych możliwe jest do zrealizowania.
Rozwój inteligentnych instalacji
W ostatnich latach da się zaobserwować kilka kierunków rozwoju tzw. inteligentnych domów. Dwa z nich dotyczą istniejących platform zarządzania domami. Trzeci dotyczy nowych rozwiązań.
Najbardziej powszechnym i najlepiej rozwiniętym systemem jest KNX. Ale jest również systemem najdroższym. To powoduje powstawanie nowych rozwiązań, opartych na wykorzystaniu znacznie tańszych podzespołów elektronicznych. Jednak w praktyce okazało się, że nie udało się znacząco obniżyć kosztów tych rozwiązań. Być może jedną z przyczyn jest mała popularność.
W połowie pierwszej dekady XXI wieku powstały dwa dość popularne systemy Z-wave i ZigBee. Urządzenia współpracujące z tym pierwszym oferowane są przez ok. 300 producentów, a w tym drugim ok. o połowę mniej.
Obydwa te rozwiązania bazują na transmisji bezprzewodowej. Zaletą tego rozwiązania jest możliwość implantowania automatyki domowej bez uciążliwych prac instalacyjnych, tj. bez układania nowych przewodów. Jednak jest to pozorna zaleta, gdyż dotyczy wyłącznie urządzeń zasilanych bateryjnie.
W rzeczywistości, niemal zawsze okazuje się, że konieczne są jakieś prace instalacyjne. Wynika to z kilku powodów. Pierwszym z nich jest to, że do każdego sterowanego urządzenia musi być doprowadzone zasilanie. Poza tym nowe wyposażenie musi być przecież jakoś zamontowane. A trzecią przyczyną jest to, że urządzenia, także te bezprzewodowe, muszą być gdzieś zamontowane.
Ograniczenia modernizacji
Do sterowania instalacjami bezprzewodowymi można używać bateryjnych przycisków (z lewej) lub nadajniki zasilane 230 V montowane pod tradycyjnymi przyciskami/łącznikami w puszkach podtynkowych; fot. GIRA
Obiekt z tradycyjną instalacją jest zwykle wyposażony w instalację oświetleniową i zasilania gniazd wtyczkowych. Najczęściej brak wykonanych na wszelki wypadek wypustów do żaluzji czy rolet. I chyba nigdzie nie są wykonane wypusty przy termostatycznych zaworach grzejnikowych.
W celu objęcia tych instalacji sterowaniem bezprzewodowym konieczne jest wykonanie nowych instalacji dostarczających energię do nowych urządzeń. Istnieje wprawdzie możliwość użycia zasilanych bateryjnie napędów zaworów grzejnikowych (zamontowanych na grzejnikach, a nie na rozdzielaczach, które są zamknięte w metalowych skrzynkach uniemożliwiających komunikację radiową), ale jest to bardzo rzadkie rozwiązanie ze względu na uciążliwość częstej wymiany baterii.
Urządzenia wykonawcze instalacji bezprzewodowych mogą być instalowane w puszkach podtynkowych (osprzętowych i rozgałęźnych) lub w rozdzielnicach; fot. GIRA
Sprawna bateria jest warunkiem sine qua non działania regulacji temperatury. W przypadku doposażania domu w żaluzje czy rolety nie ma możliwości realizacji bez doprowadzenia przewodów elektrycznych do kaset napędów.
Jeszcze większy zakres prac związany jest z samym montażem napędów żaluzji, rolet czy z wykonywaniem w istniejącym obiekcie instalacji klimatyzacyjnej. W przypadku żaluzji czy rolet zawsze konieczne jest montowanie kaset z silnikami, prowadnic, prowadnic. Natomiast w przypadku klimatyzacji konieczne jest zamontowanie skraplaczy, parowników, odprowadzania skroplin, a nieraz też kanałów wentylacyjnych.
Najmniejszym problemem jest instalowanie urządzeń wykonawczych (i często pośredniczących w przekazywaniu informacji, gdy muszą być one przekazywane na odległości niż rzeczywisty zasięg nadajników w danym środowisku). Tylko tam, gdzie są sufity podwieszone, rozwiązanie to nie nastręcza problemów. Jeśli jednak nie ma wolnych przestrzeni, konieczne jest wykonanie otworów, np. pogłębienie puszek rozgałęźnych, w ścianach. To wszystko jest poważnym ograniczeniem w szerokim zastosowaniu rozwiązań bezprzewodowych.
Planowanie urządzeń obsługowych
W przypadku modernizacji obiektu warto jest najpierw rozważyć zakres prac.
Często okazuje się, że wykonanie instalacji przewodowej, magistralnej, nie zwiększa w sposób radykalny zakresu prac związanych z rozkuwaniem ścian. A instalacja przewodowa cechuje się znacznie większą niezawodnością, gdyż jest niepodatna na zakłócenia.
Największą popularnością spośród magistralnych instalacji przewodowych cieszy się system KNX. Związane jest to liczbą firm oferujących swoje produkty do tej instalacji, oraz tym, że jest to najbardziej dopracowany i niezawodny system oferowany przez wszystkich znaczących producentów technicznego wyposażenia domów.
Przewodowa instalacja KNX może być sterowana za pośrednictwem radiowych przycisków KNX RF; fot. GIRA
Markowy sprzęt liderów światowej techniki jest zwykle droższy od mniej popularnych rozwiązań.
Pewne znaczenie ma też prestiż, z jakim związane jest korzystanie z KNX.
Typowe czujniki przyciskowe KNX wyposażone w regulatory (ogrzewanie i chłodzenie) temperatury oferowane są w kilkudziesięciu odmianach stylistycznych i kolorystycznych; fot. GIRA
W KNX są wyposażane budynki najwyższej klasy oraz obiekty, w których najbardziej się liczy niezawodność i jakość. Należy przy tym wziąć pod uwagę, że także w przewodowym systemie KNX są oferowane urządzenia bezprzewodowe, które uzupełniają ofertę. Najczęściej są to radiowe przyciski i piloty.
Użycie urządzeń bateryjnych w tym wypadku jest pozbawione negatywnych skutków wyczerpujących się baterii, gdyż urządzenia te stanowią dodatkowe wyposażenie. Nigdy nie są one jedynymi urządzeniami sterującymi, gdyż każde pomieszczenie jest także wyposażone w przyłączone do magistrali przyciski, czujniki czy panele dotykowe.
Przyciski bezprzewodowe są montowane tylko tam, gdzie nie było możliwe doprowadzenie przewodu magistralnego. A także tam, gdzie w trakcie projektowania lub wykonywania instalacji przeoczono jakieś urządzenia.
Typowym miejscem montażu bezprzewodowych przycisków KNX są m.in. szafki nocne i inne meble oraz wyposażenie ruchome.
Typowym przykładem jest sypialnia, w której przy wejściu znajduje się czujnik przyciskowy z regulatorem temperatury (ogrzewanie i chłodzenie). Wyposażenie w meble następuje później.
Często w okresie wykonywania prac instalacyjnych jeszcze nie ma projektu wyposażenia pomieszczenia. Trudno więc osadzić puszki z przewodem magistralnym w dobrych miejscach.
Drugim powodem decydowania się na radiowe przyciski jest to, że można je umieścić w najbardziej wygodnym miejscu. Sięganie do przycisków umieszczonych na ścianach jest zwykle niewygodne i uciążliwe. A inteligentna instalacja powinna być przyjazna dla użytkownika.
Skorzystanie z przycisków bezprzewodowych daje możliwość umieszczenia ich w miejscach, które są w swobodnym zasięgu ręki. Np. na szafkach nocnych lub ściankach łóżka. Tam, gdzie zawsze łatwo sięgnąć.
Drugim miejscem zastosowania są elementy ruchome. Przesuwne drzwi czy szafki kuchenne.
Niewielkie płaskie przyciski można przyklejać lub przykręcać wkrętami do powierzchni tych elementów wyposażenia. Może je też montować w precyzyjnie wykonanych otworach, tak aby były idealnie zlicowane z zewnętrzną płaszczyzną, np. przesuwnych drzwi. Sprawdza się to zwłaszcza tam, gdzie znajdują się szerokie, dwuskrzydłowe drzwi przesuwne. Dzięki temu nigdy nie trzeba szukać wyłączników gdzieś daleko na ścianie. Tym bardziej że konstrukcja drzwi przesuwnych zwykle wyklucza osadzanie puszek podtynkowych na ściankach osłaniających wnęki na chowane skrzydła drzwi.
Tym samym technika bezprzewodowa wykorzystywana jako uzupełnienie instalacji przewodowej jest pozbawiona podstawowych wad instalacji wyłącznie bezprzewodowej. Przy tym oferuje wszystkie zalety rozwiązań radiowych.
Zarządzanie za pomocą urządzeń mobilnych
Jest jeszcze jeden sposób obsługi instalacji elektrycznej. Można to czynić za pośrednictwem urządzeń przyłączonych do sieci komputerowej.
To rozwiązanie jest często stosowane zarówno w obiektach nowo powstających, jak i modernizowanych.
Wszelkiego rodzaju panele dotykowe są reguły urządzeniami IP. Wymagają przyłączenia do instalacji strukturalnej. Najlepiej PoE zapewniającej zasilanie urządzenia.
Ale można także korzystać z innego zasilania i komunikować się z systemem sterowania za pośrednictwem WLAN.
Instalacje magistralne, przewodowe i bezprzewodowe mogą być obsługiwane za pomocą dowolnych urządzeń mobilnych i stacjonarnych IP; fot. GIRA
Do zarządzania instalacją można stosować dowolne urządzenia posiadające adres IP. Zarówno stacjonarne, jak i mobilne. W szczególności smartfony i iphony.
Możliwość wykorzystywania do obsługi instalacji urządzeń mobilnych jest bardzo kusząca. Większość użytkowników korzysta z tej opcji. Niektórzy jednak popełniają błąd uznając je za podstawowe narzędzie sterownicze.
Panel dotykowy Gira G1 jest idealnym rozwiązaniem do każdego większego pomieszczenia, gdyż umożliwia sterowanie dowolną ilością urządzeń; fot. GIRA
Za pomocą Gira G1 reguluje się ogrzewanie, oświetlenie, żaluzje i wszelkie inne funkcje wykorzystywane w inteligentnych instalacjach KNX, eNet i w systemie domofonowym; fot. GIRA
Istotnie, wygodnie jest mieć zawsze pod ręką coś, czym można załączyć światło, ponieść rolety, czy otworzyć okno połaciowe.
Trzeba jednak przy tym wziąć pod uwagę, że każda z czynności sterowniczych wymaga uruchomienia aplikacji oraz dojścia do strony umożliwiającej sterowanie. To trwa. Choć z pewnością jest wygodnym rozwiązaniem, gdy siedzi się w fotelu przy kawie lub leży na hamaku przed domem. Ale znacznie częściej oświetlenie jest załączane w trakcie wchodzenie do pomieszczenia. Podobnie żaluzje czy zasłony.
No i ostatnia kwestia, choć smartfon jest zawsze w kieszeni, to czasem nagle gdzieś znika. Lub wyczerpuje się bateria. Wtedy jedynym ratunkiem, jest skorzystanie z urządzenia obsługowego zamontowanego na ścianie. Ono zawsze jest w tym samym miejscu i zawsze gotowe do działania.
Komfortowe sterowanie i kontrolowanie
Innym, bardzo istotnym kierunkiem rozwoju inteligentnych instalacji jest dążenie do jak największej wygody obsługi.
Podstawowym kryterium jest intuicyjność. Ale dużą rolę odgrywa także koncentracja funkcji w jednym miejscu.
Zwykle przyjmuje się, że im mniej (na ścianach) urządzeń obsługowych, tym lepiej.
Kardynalnym błędem przy planowaniu i wykonywaniu instalacji jest montowanie obok siebie czujników różnych producentów, różnych systemów. Urządzenia te różnią się stylistyką, kolorystyką i wymiarami. Stanowi to poważny dysonans pod względem estetycznym.
Ponadto, gdy instalacje grzewcze, chłodzące i wentylacyjne są osobno sterowane, tj. przez różne systemy, nigdy nie można wykluczyć konfliktu polegającego na tym, że jednocześnie zadziała ogrzewanie i chłodzenie. użycie jednego regulatora temperatury do tych trzech wspomnianych instalacji całkowicie wyklucza bezsensowne marnowanie energii. Ale liczba realizowanych przez urządzenie funkcji nie może stanowić utrudnienia w obsłudze.
Najczęściej używane funkcje muszą być dostępne natychmiast.
Machinalny ruch ręką musi gwarantować realizację pożądanej funkcji.
Najczęściej oczekiwanym działaniem jest załączenie oświetlenia komunikacyjnego (ogólne oświetlenie niepowodujące olśnienia i równocześnie zapewniające orientację w pomieszczeniu oraz dostęp do kolejnych funkcji realizowanych za pomocą tego urządzenia sterowniczego).
Szczególnie ważne jest to dla osób wchodzących do ciemnych pomieszczeń.
Przykłady gniazdek ściennych: po lewej model Berker R classic, po prawej - Berker Q 1; fot. Hager
Pierwszy gest może też wywoływać o wiele bardziej skomplikowaną reakcję. Na przykład przywołanie sceny. Typowej sceny dla najczęściej powtarzającej się sytuacji.
Dobrym przykładem jest sypialnia. Najczęściej wchodzi się do niej po zmroku. Nieraz w niekompletnym stroju.
W takich razach scena może obejmować załączenie oświetlenie ogólnego na 50%, załączenie lampki nocnej, opuszczenie rolet lub żaluzji, względnie zasunięcie zasłon.
W ramach sceny można m.in. precyzyjnie zdefiniować natężenie oświetlenia, kolor lamp RGB i RGBW, wysokość podniesienia żaluzji, a także kąt ustawienia listew każdej z żaluzji. Towarzyszyć temu może włączenie dyskretnej muzyki lub telewizora.
Po dotknięciu (lub zbliżeniu ręki) przycisku lub panelu zostanie przywołana zaplanowana scena i jednocześnie rozpocznie się odliczanie czasu, po którym nastąpi obniżenie temperatury w sypialni (tzw. obniżenie nocne).
Urządzenia wykonawcze KNX są zwykle wielokanałowe, dzięki czemu możliwa jest redukcja ceny w przeliczeniu na jeden kanał/obwód; fot. GIRA
W ramach tej samej sceny może nastąpić szybkie podwyższenie temperatury z przylegającej do sypialni łazience, napełnianie wanny, a także załączenie grzejnika drabinkowego na czas zapewniający wysuszenie używanych po kąpieli ręczników.
Jeśli wszystkie urządzenia obsługowe są zamontowane w podobnym miejscach, na takiej samej wysokości i w takim samym odstępie od drzwi, ręka odruchowo trafia we właściwe miejsce.
Ale użytkownik nie zawsze coś załącza wchodząc do pomieszczenia. Dlatego wskazane jest ułatwienie orientacji w ciemności. Np. za pomocą dyskretnej diodki.
Ale możliwe jest też zastosowanie czujnika zbliżeniowego. Wtedy urządzenie samo wykrywa, że ktoś znajduje się w pobliżu, i dopiero wtedy załącza diodę orientacyjną lub podświetlenie ekranu panelu. A gdy nikogo nie ma w pobliżu, wyświetlacz wygasi się, aby niepotrzebnie nie zużywać energii.
Przykłady gniazd do sprzętu komputerowego serii Berker K 1; fot. Hager
Małe panele obsługowe są instalowane w pojedynczych puszkach podtynkowych. Choć dla łatwości montażu wskazane jest korzystanie z puszek do elektroniki (z dodatkową kieszenią) lub puszek pogłębionych. Zwykle, podobnie jak smartfony, są obsługiwane w języku polskim. Są urządzeniami posiadającymi adresy IP i łączą się z instalacją KNX za pośrednictwem LAN lub WLAN. Konieczny jest do tego router. A przypadku urządzeń PoE także odpowiedni switch.
Zaletą wynikającą z korzystania z sieci komputerowej jest możliwość ściągania bieżących komunikatów, np. pogodowych. Internetowe informacje można konfrontować nie tylko z widokiem z za okna, ale też ze wskazaniami stacji pogodowych umieszczonych na dachu. Oczywiście na aktywnym dotykowym wyświetlaczu zawsze podawane są najczęściej interesujące użytkownika dane, takie jak np. data, godzina, temperatura wewnętrzna i zewnętrzna.
Panele obsługiwane są za pomocą dotknięć i gestów. Podobnie jak popularne urządzenia mobilne. Po zbliżeniu się do panelu samoczynnie aktywuje się wyświetlacz. Dotknięcie całą dłonią uruchamia najczęściej używaną funkcję. Na ekranie pojawia się zestaw kolejnych (pod względem częstotliwości korzystania) funkcji. Wystarczy dotknąć lub przesunąć palce, aby załączyć to, co jest potrzebne lub przejść do bardziej szczegółowych funkcji. A te mogą być dowolnie grupowane. Np. tylko związane z oświetleniem czy ogrzewaniem albo dotyczące salonu lub ogrodu.
Oprócz sterowania ręcznego często korzysta się z procesów realizowanych automatycznie o określonych porach lub po spełnieniu określonych warunków.
Zegary sterownicze są typowymi funkcjami paneli dotykowych. Dzięki nim regularnie powtarzające się zdarzenia mogą być uruchamiane samoczynnie. O określonej porze dnia w określone dni tygodnia.
Działania te łatwo powiązać z warunkami fizycznymi otoczenia. Na przykład, załączanie światła w kuchni następuje zawsze o 6:30, ale tylko, gdy jeszcze jest ciemno (informacje na ten temat otrzymuje ze stacji pogodowej). Równocześnie może opuszczać rolety, aby wścibskie oko nie podglądało jedzących.
Inteligentny projekt kluczem do inteligentnej instalacji
Inteligentna instalacja jest przeznaczona wyłącznie dla inteligentnych użytkowników. Takich, którzy doceniają wygodę i komfort oraz dostrzegają potrzebę oszczędzania energii.
Dzięki nowoczesnej technologii można mieć wszystko pod kontrolą. Zawsze i wszędzie. Zwłaszcza tam, gdzie spędza się dużo czasu, gdzie przebywają najbliższe osoby i tam, gdzie gromadzone są najcenniejsze przedmioty.
Dzięki rozwiązaniom oferowanym przez instalacje magistralne właściciel jest natychmiast powiadamiany o wszelkich nietypowych zdarzeniach.
Ale aby instalacja spełniała swoje zadanie, musi być mądrze i przezornie zaplanowana. Projektant powinien przewidzieć funkcje, które są pomijane (a czasem nawet zdecydowanie odrzucane) przez inwestora.
Doświadczony projektant magistralnych instalacji przewodowych KNX musi przewidywać, co będzie potrzebne klientowi za rok lub kilka lat.
I tak powinna być wykonana instalacja, aby w przyszłości można było łatwo i bez prac murarskich, jak rozkuwanie ścian, wprowadzać nowe funkcje. Na przykład integrujące z systemem KNX lodówkę czy wannę.
