Systemy automatyki budynkowej oparte na technologii KNX

Celem właścicieli i zarządców budynków jest minimalizacja kosztów utrzymania – mniejsze zużycie energii cieplnej i elektrycznej. Można to osiągnąć dzięki inteligentnemu zarządzaniu tymi obiektami. Przemyślane, odpowiednio zbudowane i zaprogramowane systemy mogą wykorzystywać jedynie połowę wcześniej zużywanej energii, przy niezmienionym (lub zwiększonym) komforcie użytkownika. Wyłączenie ogrzewania w pomieszczeniu z otwartym oknem, automatyczna regulacja intensywności światła w zależności od warunków pogodowych czy dostosowanie mocy klimatyzatorów do liczby osób w pomieszczeniu, to jedynie najprostsze przykłady zastosowań nowoczesnego systemu zarządzania budynkiem.

Systemy zarządzające budynkami różnią się od siebie w zależności od przeznaczenia. Inaczej wygląda automatyka domu jednorodzinnego, powierzchni biurowych czy hal produkcyjnych. W przypadku systemu zarządzającego obiektem mieszkalnym kluczowe znaczenie ma łatwość dostosowania do użytkownika i spełnienie wymagań pojedynczych jednostek. Stosowane są wtedy systemy wykrywania i identyfikacji ludzi w pomieszczeniu w celu maksymalizacji ich komfortu – przykładowo przez ustawienie ulubionej (zaprogramowanej wcześniej) temperatury, wilgotności czy sceny świetlnej. Dla właściciela domu z omawianym systemem niebagatelne znaczenie ma też tempo zwrotu inwestycji czyli zaoszczędzonej energii, dlatego powszechnie instalowane są np. inteligentne sterowniki ogrzewania, sprzężone z czujnikami otwarcia okien i sensorami nasłonecznienia. Funkcją systemów inteligentnego budynku stosowaną tylko w domach jednorodzinnych jest integracja sprzętu AGD i RTV z systemem, dzięki czemu np. informacja o skończeniu prania będzie wyświetlana na ekranie telewizora lub przekazywana użytkownikowi za pomocą wiadomości SMS. Na rynku dostępne są także aplikacje na smartfony, dzięki którym można zdalnie sterować temperaturą czy oświetleniem w domu.

Systemy zarządzające biurowcami dbają nie tylko o komfort, ale też o bezpieczeństwo pracowników i firmy. W porównaniu z domami jednorodzinnymi, mniejszą wagę przykłada się do personalizacji systemu, natomiast większą do kwestii monitoringu, kontroli dostępu i szeroko pojętego bezpieczeństwa pracowników i klientów. Zamiast indywidualnego rozpoznawania użytkowników stosuje się sterowanie mocą klimatyzacji, w zależności od liczby osób w pomieszczeniu. Dodatkowo system może nadzorować swoją pracę w aspektach niezwiązanych z komfortem użytkownika. Jednym z niedawno wprowadzonych rozwiązań jest zastosowanie czujnika entalpii w celu uniknięcia kondensacji pary wodnej w sufitach chłodzących.

W przypadku obiektów przemysłowych, takich jak hale produkcyjne i magazyny, podstawowym zastosowaniem systemu jest oszczędność energii i kontrola warunków pracy. Oszczędność energii elektrycznej można osiągnąć przez uruchamianie oświetlenia tylko w miejscach wykonywania precyzyjnych prac i dostosowywanie oświetlenia do warunków zewnętrznych oraz ilości światła padającego przez okna. Kontrola warunków pracy polega na pomiarze szkodliwych substancji, takich jak tlenek węgla czy pochodne azotu i odpowiednie sterowanie systemami wentylacji oraz klimatyzacji.

System KNX/EIB

Inteligentne i programowalne urządzenia nie są w stanie samodzielnie stworzyć kompleksowego systemu zarządzania budynkiem. Niezbędny jest zunifikowany standard komunikacji wszystkich elementów systemu. Znajdującym najszersze zastosowania i dynamicznie rozwijającym się rozwiązaniem jest magistrala KNX.

Technologia KNX jest stosowana na całym świecie – została zatwierdzona jako standardy europejskie (CENELEC EN 50090 i CEN EN 13321-1), amerykański (ANSI/SHRAE 135), chiński (GB/T 20965) i międzynarodowy (ISO/IEC 14543-3), a liczący się producenci automatyki budynkowej są członkami stowarzyszenia KNX. Zaletą systemu KNX jest znaczna liczba standardów komunikacji między urządzeniami, dzięki czemu projektanci i instalatorzy nie są zależni od wyposażenia budynku. Urządzenia mogą komunikować się ze sobą wykorzystując standardy TP – po „skrętce”, PL – po sieci zasilającej, z zastosowaniem sieci LAN w budynku (IP) czy też przez fale radiowe (RF).

System KNX jest oparty na architekturze rozproszonej, co wyklucza konieczność stosowania jednostki centralnej i zapewnia poprawne funkcjonowanie reszty systemu w przypadku awarii jednego modułu.

W artykule przedstawione zostały dostosowane do standardu KNX moduły do sterowania ogrzewaniem, wentylacją, klimatyzacją i oświetleniem, a także moduły kontroli dostępu do budynku i telewizji dozorowej.

Te informacje, uzupełnione zestawieniami tabelarycznymi parametrów poszczególnych modułów dostępne są w numerze PAR 12/2013. Zapraszamy do lektury!