Inteligentna instalacja – poprawne wykonanie

Inteligentna instalacja – poprawne wykonanie

Inteligentna instalacja to rozwiązanie, które jest coraz częściej stosowane w naszych domach. Ma wiele zalet, ale zanim zdecydujemy się na nie, warto poznać jego możliwości i ograniczenia.

Pojęcia „dom inteligentny”, czy instalacja inteligentna to pojęcia w dużej mierze umowne. O ile prawdziwa inteligencja zakłada m.in. kreatywność, zdolność do adaptacji, wyciągania wniosków i uczenia się (również na błędach), o tyle systemy stosowane do sterowania domowymi instalacjami realizują tylko zaprogramowane działania. Stąd bardziej poprawnym merytorycznie terminem jest „automatyka domowa”. Jednak pojęcie „domu inteligentnego” jest już na tyle rozpowszechnione, że nie ma sensu z niego rezygnować.

"Dom Inteligentny” to praca i współdziałanie wszystkich systemów zainstalowanych w domu wtedy i tylko tam, gdzie jest to konieczne, podnoszące komfort użytkownika oraz korzyści w postaci znacznego zmniejszenia zużycia energii.

Wybór systemu

Decydując się na „inteligentna instalację” należy zastanowić się nad wyborem systemu - czy zdecydować się na system wykonywany w technologii radiowej przez jednego producenta bez możliwości podłączenia urządzeń posługujących się "innym językiem komunikacyjnym", czy na system stabilny przewodowy z uniwersalnym "językiem komunikacyjnym", do którego elementy wykonuje ponad 200 producentów (serwis - nie jesteśmy uzależnieni w przyszłości od kondycji jednej firmy) z możliwością podłączenia urządzeń z innymi protokołami komunikacyjnymi. Należy sobie zadać pytanie czy firma oferująca elementy swojego zamkniętego często radiowego systemu jest w stanie zagwarantować dostępność urządzeń i technologii w ciągu najbliższych 20-30 lat.
Jednym z nielicznych systemów na świecie z otwartym standardem sterowania jest KNX. Atrakcyjność tego systemu i coraz większa popularność wśród inwestorów spowodowała, że praktycznie wszyscy znaczący producenci urządzeń dla budownictwa, albo już produkują, albo planują w najbliższym czasie wyposażanie swych produktów w możliwości podłączenia do systemu KNX.

system KNX

Popularność tego standardu wynika z możliwości zintegrowania w jeden system prawie wszystkich instalacji w domu oraz łatwości w dokonywaniu zmian sposobu funkcjonowania poszczególnych instalacji. Większość systemów tych instalacji (klimatyzacja VRV, AV itp.) posiada bramki tłumaczące zamknięte protokoły, stworzone przez firmy, na protokół KNX, umożliwiając tym samym integrację z automatyką budynków. Urządzenia KNX są programowalne i do zmiany ich funkcji często wystarczy zmienić program.
Z punktu widzenia inwestora, który jest zainteresowany takim systemem najważniejsze są następujące założenia:

  • czujnik otwarcia okna w systemie alarmowym Projekty wszystkich instalacji powinny być traktowane jako całość. Jeżeli chcemy zastosować w domu instalacje ogrzewania, klimatyzacji, wentylacji, kolektorów solarnych i pompy ciepła, a to wszystko ma zostać jeszcze połączone ze stacją pogodową, czujnikami otwieranych okien, danymi z internetu itd., to poszczególnych instalacji nie mogą projektować i wykonywać firmy zajmujące się tylko swoją wąską specjalnością. Projekty każdej z branż powinny powstawać przy ścisłej współpracy INTEGRATORA (projektanta i wykonawcę instalacji automatyki budynku) z projektantami by całość działała poprawnie i racjonalnie.
  • Przy tworzeniu instalacji bardzo istotną kwestią jest sposób okablowania budynku. W systemie KNX zostały rozdzielone funkcje sterowania i zbierania informacji z czujników – jest to realizowane poprzez oddzielną instalację kablową (niskonapięciową magistralę 29V) - od funkcji wykonawczych, do których używa się napięcia 230V. Warto na początku wykonać bardzo rozbudowaną instalację kablową, gdyż przy późniejszym rozwoju poszczególnych funkcji systemu i stosowaniu kolejnych urządzeń unikniemy kosztownych remontów. Ewentualne dodatkowe „kucie” wymalowanych ścian, podłóg czy wybrukowanych podjazdów przed domem wielokrotnie przewyższa koszty nadwyżki kabli na początku budowy.
  • Współpracę z integratorami systemu KNX warto rozpocząć na wstępnym etapie projektowania i realizacji inwestycji. Prosty przykład to okna. Można u niektórych producentów zamówić okna z zainstalowanymi fabrycznie czujnikami (kontaktronami) lub specjalnymi okuciami umożliwiającymi identyfikację otwierania lub zamykania okna. Dodatkowe koszty na tym etapie są minimalne w porównaniu z późniejszym zakupem kontaktronów.
  • Ponieważ chęć zastosowania „na wstępie” wielu przydatnych funkcji integrujących różne instalacje spowoduje zwiększenie kosztów takiej inwestycji to warto pamiętać, iż system KNX daje możliwości prostej rozbudowy (przy odpowiednim okablowaniu na początku). Idea KNX to łatwe dokładanie kolejnych elementów do istniejącego systemu. Produkty wszystkich producentów urządzeń KNX będą ze sobą współpracować. My nie ograniczamy się do określonej marki produktów, a ilość nowych urządzeń i nowych producentów zwiększa się z roku na rok. Konkludując, możemy zacząć od prostych i tanich funkcji, a następnie rozwijać naszą instalację.

Dom inteligentny – okablowanie

Najważniejsze dla późniejszej eksploatacji domu jest poprawne wykonanie i nie oszczędzanie na instalacjach wewnętrznych, w tym przede wszystkim na tych obszarach, które zostają na stałe zabudowane. Koszt poprawek lub remontów w późniejszym okresie jest astronomicznie duży w porównaniu z kosztem zmian na surowym obiekcie. W takim samym stopniu dotyczy to instalacji hydraulicznych, CO, wentylacji i klimatyzacji, elektrycznych i teletechnicznych. Dlatego też, proponujemy na pierwszym etapie budowy doinwestować instalację (w tym przypadku okablowanie) i wyposażyć w pewne niezbędne elementy. W późniejszych latach można doposażać te elementy i podnosić funkcjonalność całej instalacji.

okablowanie - oznakowanie obwodów

Dom inteligentny to dom energooszczędny

Według ZinTech istnieją 3 główne czynniki decydujące o kosztach użytkowania domu:

  • charakter budynku i jakość wykonanej izolacji termicznej,
  • użyte układy i elementy systemu grzewczego (najwydajniejsze jest ogrzewanie płaszczyznowe niskotemperaturowe podłogi i ściany; grzejniki naścienne lub kanałowe stosujemy jednie przy dużych przeszkleniach dla efektu uzyskania ekranu termicznego),
  • sterowanie temperaturą w pomieszczeniach – unikanie przegrzania pomieszczeń, stosowanie okresowego obniżania temperatury, tryby temperaturowe: komfort, oczekiwanie, nocny, wyjazd (hibernacja). 

Prawidłową integrację źródeł ciepła z odbiornikami może wykonać tylko firma posiadająca odpowiednią wiedzę z zakresu ciepłownictwa. Warto pamiętać, że decydując się na zainstalowanie w domu tzw. „inteligentnego systemu” należy skorzystać z doradztwa fachowej i profesjonalnej firmy. Efektywne i jednocześnie najtańsze wytworzenie ciepła oraz inteligentna gospodarka zintegrowanych źródeł ciepła i chłodu z odbiornikami umożliwia obniżenie kosztów użytkowania bogato wyposażonej rezydencji o, co najmniej, 40%, a w średnich domach o około 30% w stosunku do konwencjonalnie wykonanych i niezintegrowanych instalacji cieplnych.

sterowanie ogrzewaniem - oszczędności
Wykres przedstawiający zachowanie się temperatury obiegów i kotłów w zależności od obecności użytkownika. Po wykryciu nieobecności następuje stopniowe wychładzanie obiegów grzewczych. Wykres uwidacznia straty obiegowe (na rurociągach i elementach) energii Im wyższy parametr tym większe straty uwidocznione np. wysoką temperaturą powietrza w kotłowni.

Zarządzanie energetyką cieplną

Podstawą do ograniczenia kosztów zużycia energii jest sprawne zarządzanie energetyką cieplną budynku. Finezją w przypadku instalacji inteligentnych jest integracja źródeł i buforów ciepła: kotła CO, kominka z płaszczem wodnym, pompy ciepła, ogrzewania podłogowego (jako bufor ciepła), zbiornika CWU, układu solarnego itd. z odbiornikami spełniającymi oczekiwania co do komfortu użytkownika. Przy projektowaniu ogrzewania do obliczenia parametrów kotłów, grzejników i wymienników ciepła musi być przyjęty współczynnik modulacji temperatury w pomieszczeniu (wahania, zmiany), a cały układ powinien być przeliczony na niskie temperatury czynnika grzewczego. Należy również uwzględnić, że kotły CO charakteryzują się dużą sprawnością, do 109%, ale tylko przy odpowiedniej temperaturze czynnika grzewczego. Dlatego kotłownia wyposażona w kocioł kondensacyjny musi zostać odpowiednio zaprojektowana na potrzeby domu z basenem i wentylacją mechaniczną, gdzie czynnik grzewczy jest utrzymywany na relatywnie niskim poziomie, a obiegi nie zawierają bajpasów mieszających powrót z zasilaniem.  

wizualizacja pracy i stanów instalacji grzewczych

Inteligentny dom to również współdziałanie systemów wentylacji, rekuperacji ciepła, klimatyzacji, ogrzewania wraz z napędami okien, rolet czy żaluzji w celu wykorzystania naturalnych zjawisk do wentylacji i utrzymania komfortowej temperatury oraz buforowania energii naturalnej w domu poprzez ściany i podłogi.

Bardzo ważnym elementem jest też zbadanie charakterystyki cieplnej budynku uwzględniając zachowanie i upodobania użytkowników. Przykładowo w dużych domach występują pomieszczenia, w których nikt nie przebywa przez kilka godzin, a nawet kilka dni, dlatego nie ma ekonomicznego sensu utrzymywanie w nich temperatury komfortowej.

Instalacje i systemy w budynku powinny być zintegrowane i wówczas można mówić o uzasadnieniu ekonomicznym zastosowania tak rozbudowanych instalacji i systemu KNX.

Inteligencja a integracja systemu

Miarą inteligencji domu czy budynku jest dostrzeganie pewnych zależności przez integratora, jego umiejętności oraz doświadczenie w dostrzeganiu relacji algorytmów sterowania i wyciąganiu wniosków. Większość instalatorów systemów inteligentnych ogranicza się jedynie do montażu urządzeń automatyki, potem błędnie nazywając taką instalację inteligentną.
Problem wcale nie polega na instalacji najnowocześniejszych urządzeń sterowanych poprzez tablety i smartfony. Same urządzenia nie są w stanie stworzyć rozwiązania domu inteligentnego. Przeciwnie, znane są przypadki, kiedy urządzenia te dublowały swoje funkcje i zamiast oszczędzania, zużycie energii rosło. Kwestia jest bowiem nie w urządzeniach, ale w sposobie ich integracji. Konieczne jest zbudowanie rozwiązania elastycznego, łatwo konfigurowalnego i prostego. Odpowiedni poziom i stopień tej integracji jest najważniejszy w realizacjach domu inteligentnego.

Wizualizacja

Dobrze zautomatyzowany system inteligentnego budynku powinien sprawnie działać zgodnie z naszymi oczekiwaniami, bez zbędnej ingerencji użytkownika.
Wizualizacja zainstalowana na panelu dotykowym, tablecie bądź smartfonie, daje użytkownikowi możliwość wglądu na procesy sterowania, w razie potrzeby ręcznego zadawania temperatury obiegów grzewczych, czy śledzenia poszczególnych systemów i załączaniu scenariuszy definiujących tryb pracy poszczególnych instalacji w domu.

interfejs graficzny do zarządzania instalacją

Wizualizacja jest bezpośrednim interfejsem graficznym, dzięki któremu z łatwością możemy zarządzać nawet bardzo skomplikowaną instalacją z każdego miejsca o każdej porze. Wizualizacja ułatwia komunikację z instalacjami, ale nie jest odpowiedzialna za złożone algorytmy sterowania instalacjami więc jakość wykonania (grafika 3D, zdjęcia, czy tylko tabelki z przyciskami) nie świadczy o stopni inteligencji systemu. Zatem wizualizacja powinna być w obsłudze intuicyjna, spójna co do zainstalowanych systemów z szybko dostępnymi informacjami i funkcjami sterowania niezbędnymi na co dzień dla użytkownika. Nie powinna zasypywać zbędnymi informacjami i ustawieniami. Skomplikowane funkcje powinny być ukryte głębiej i z ograniczonym dostępem – dostęp tylko dla „Technicznych Użytkowników”. Na pewno przekonali się o tym użytkownicy, którzy od innych producentów gadżetów przeszli na urządzenia APLA np. iPhone. Bardzo często okazuje się że klient wybierze technologię i firmę oferującą wspaniałą „gadżeciarską” wizualizację, a w eksploatacji okazuje się, że otrzymał funkcje zdalnego pilota i jest sam odpowiedzialny za sterowanie, co powoduje uciążliwości w zarządzaniu domem i generuje dodatkowe koszty eksploatacji systemów.

 

Oceń artykuł
5,00 / 2 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Autor: Krzysztof Zaśko

Opracowanie: Katarzyna Laszczak

Zdjęcia: ZinTech

Polecamy Ci również

Zobacz także