Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 1/2017 vyšlo
tiskem 18. 1. 2017. V elektronické verzi na webu od 17. 2. 2017. 

Téma: Elektrotechnologie; Materiály pro elektrotechniku; Nástroje a pomůcky; Značení

Hlavní článek
Analýza dat fotovoltaického systému během zatmění Slunce
Rizikovost zapojení biometrických identifikačních systémů

Aktuality

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze představí zájemcům o studium moderní techniku i její historii Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá v pátek 20. ledna od 8.30 hodin první…

Loňská výroba Temelína by stačila k pokrytí téměř roční spotřeby českých domácností Přesně 12,1 terawatthodin elektřiny (TWh) loni vyrobila Jaderná elektrárna Temelín. Je to…

Osmý ročník Robosoutěže Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze ovládli studenti Gymnázia Zlín V pátek 16. prosince se v Zengerově posluchárně Fakulty elektrotechnické ČVUT na Karlově…

Společnost ABF převzala značku projektu SVĚTLO V ARCHITEKTUŘE Specializovanou výstavu svítidel, designu a příslušenství s názvem SVĚTLO V ARCHITEKTUŘE…

Chytré lampy v Praze Do hlavního města Prahy vstoupily „chytré lampy“. Nová technologie je součástí chytrých…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze zve na finále ROBOSOUTĚŽE Zajímavá technické řešení a soutěžní napětí nabídne 16. prosince finále letošní…

Více aktualit

Snižování nákladů na systémové instalace KNX

Ing. Josef Kunc,
ABB s. r. o., Elektro-Praga
 

Jaké jsou rozdíly mezi pořizovacími náklady na klasickou a KNX instalaci?

 
Na tuto otázku může existovat široká škála možných odpovědí. Správná odpověď bude záviset vždy pouze na tom, co se očekává od komplexně pojaté instalace v daném objektu. V případě instalace v klasickém panelovém domě, kde je jen několik spínaných světelných okruhů a nespínané zásuvkové okruhy, kde však nejsou žádné elektricky ovládané stínicí prostředky, kde neexistuje žádná regulace vytápění, potom takovéto srovnání vyzní jednoznačně v neprospěch instalace KNX. Podrobnějším rozborem bylo zjištěno, že výdaje na zajištění těchto několika spínaných funkcí by zvýšily náklady např. na rekonstrukci takto pojaté instalace asi o 35 % ve srovnání s klasickou instalací. Ovšem instalace KNX již poskytuje navíc centrální funkce a umožňuje i snadné doplnění o modul GSM pro vzdálenou komunikaci.
 
Zcela jiná situace ale bude při srovnávání komfortněji vybavených bytových i nebytových objektů. Bude-li budova vybavena nejen spínanými, ale také stmívanými světelnými okruhy, stínicími prostředky, popř. i elektricky ovládanými okny, regulací vytápění a ventilace, popř. i klimatizace, je třeba i v klasické instalaci použít elektronické ovládací prvky a různé specializované řídicí systémy, které výrazně ovlivňují výslednou cenu komplexní instalace. Zde je důležité si uvědomit, že již nelze od sebe oddělovat tzv. silovou instalaci a oblast měření a regulace – v instalaci KNX jde o společný řídicí systém, který řídí spotřebu nejen elektrické, ale i tepelné energie. Navíc ji dokáže optimalizovat tím, že zabraňuje zbytečné spotřebě, takže dochází ke skutečně výrazným úsporám provozních nákladů. Při plném použití instalace KNX pro řízení všech funkcí lze dosáhnout i 40% úspory provozních nákladů ve srovnání s přibližně stejně vybavenou klasickou instalací. A přitom systémovou instalaci KNX je možné pořídit již za zcela srovnatelné finanční prostředky s obdobnou klasickou instalací. V rozsáhlých objektech lze nyní počítat i s nižší finanční náročností, přičemž instalace KNX vždy nabízí výrazně větší pohodlí a snadnější ovládání všech funkcí.
 
Jak je možné, že lze dosáhnout takových úspor provozních nákladů? V klasické instalaci jsou specializované, vzájemně nespolupracující jednodušší i složitější řídicí systémy, určené vždy pro řízení jen jednoho oboru funkcí (např. řízení provozu žaluzií). Tyto dílčí systémy nedovedou vzájemně spolupracovat (obr. 1). Proto se musí nutně narazit na strop možností dílčích systémů jak v oblasti komfortu (nemožnost společného ovládání různých funkcí, roztříštěnost designů, složité ovládání), tak i v oblasti úspor provozních nákladů. Kromě toho bývá nezbytné náročně propojovat jednotlivé komponenty. Z toho vyplývá velká montážní pracnost, malá nebo žádná možnost snadných pozdějších změn a doplňování o nové funkce.
 
Systémová instalace se sběrnicovou komunikací mezi všemi jejími prvky nebo dílčími podsystémy se vyznačuje nejen jednoduchým zapojením umožňujícím až 40% úsporu propojovacích vodičů, ale především možností vytvářet libovolné vzájemné vazby mezi všemi funkcemi, jakož i snadno realizovat dodatečné změny a doplňovat nové funkce (obr. 2).
 
Zákazník zde tedy stojí před rozhodnutím, které přístroje a systémy využít ve svém objektu. Pro správné vyřešení této problematiky by se měl zajímat především o to, zda přístroje a dílčí systémy různých výrobců jsou schopny spolupracovat a přinášet nejen dodatečné úspory energie, ale také jednoduchost a pohodlí při ovládání instalace.
 

Snižování nákladů na montáž

 
Pro co nejvyšší stupeň zjednodušení silové elektrické instalace je důležité maximálně decentralizovat rozváděče v objektu. Tato důležitost je dána nejčastějším použitím akčních členů v rozváděčích. Každý samostatně ovládaný elektrický předmět je svým silovým přívodem připojen samostatným kabelem k příslušnému akčnímu členu až do rozváděče. Při decentralizaci rozváděčů však je třeba přihlédnout také k možnosti využít určité centralizace funkcí do jednoho přístroje KNX. Je třeba si uvědomit, že při použití např. jednonásobného spínacího akčního členu bude tento samostatný přístroj až třikrát dražší než podíl jednoho spínacího kanálu dvanáctinásobného spínacího akčního členu. Z tohoto důvodu je snaha soustředit vždy do jednoho rozváděče řízení většího počtu stejných nebo podobně ovládaných elektrických předmětů. Na obr. 3 je dvanáctinásobný spínací akční člen s kontakty dimenzovanými na proud 16 A s možností spínání odporové, indukční i kapacitní zátěže. Každý ze spínaných kanálů lze přitom nastavit do potřebného spínacího režimu nezávisle na nastavení ostatních kanálů. Na obr. 3 je vidět také čtyřnásobný stmívací akční člen pro žárovkovou zátěž.
 
Snížení pracnosti a současně zvýšení spolehlivosti spojů na šroubových svorkách umožňují propojovací hřebeny. Tyto hřebeny jsou dodávány pro propojení čtyř přívodních svorek, které jsou u vícenásobných spínacích, žaluziových i stmívacích akčních členů uspořádány vždy do bloků po čtyřech dvojicích svorek (viz obr. 3). Na obr. 4 je detail takovéhoto propojení a propojovací hřeben.
 

Využití specializovaných přístrojů

 
V rozsáhlejších instalacích, především v oblasti kancelářských objektů, lze i při použití menšího počtu rozváděčů vytvořit velmi jednoduché silové rozvody využitím lokálních řídicích jednotek umísťovaných do stropních podhledů nebo do zdvojených podlah. Jedna nebo i několik takovýchto jednotek budou připojeny ke společnému silovému přívodu a k souběžně vedoucí sběrnici KNX (obr. 5). Každá z jednotek bude vybavena potřebnými pracovními moduly (podle typu jednotky až čtyřmi nebo osmi moduly), které zajistí potřebné činnosti v celé místnosti (viz obr. 6).
 
Do lokálních řídicích jednotek lze vkládat různé pracovní moduly, jako např. dvojnásobné spínací moduly, dvojnásobné žaluziové moduly, stmívací moduly pro žárovkovou nebo zářivkovou zátěž, dvojnásobné polovodičové moduly pro řízení ovládacích hlavic ventilů nebo čtyřnásobné binární vstupy pro připojení kontaktních snímačů (okenní kontakty) či klasických tlačítkových ovladačů. Takováto jednotka potom může zabezpečit řízení všech funkcí v místnosti při jednoduchém zapojení. Přídavnou výhodou je zmenšení zatížení sběrnice – všechny moduly mezi sebou komunikují přímo, nikoliv po sběrnici KNX. Pouze údaje potřebné např. pro vizualizaci jsou odesílány i na sběrnici.
 
Na obr. 7 je znázorněno osazení osminásobné lokální řídicí jednotky dvěma čtyřnásobnými binárními vstupy, třemi dvojnásobnými spínacími moduly (např. jeden pro jmenovitý proud 6 A, druhý pro jmenovitý proud 16 A, třetí polovodičový pro řízení ovládacích hlavic ventilů). Dále tato jednotka obsahuje žaluziový modul pro řízení dvou pohonů, dvojnásobný stmívací modul pro řízení zářivkové zátěže a další stmívací modul pro žárovkovou zátěž. Všechny moduly jsou napájeny jediným společným silovým přívodem. Vnitřní silové i komunikační propojení v lokální jednotce je zajištěno již z výroby – postačí jednotlivé moduly pouze zasunout do odpovídajících konektorů. Ke svorkám jednotlivých modulů vedou pouze přívodní vodiče k binárním vstupům nebo silové vodiče k ovládaným elektrickým předmětům.
 
Jinými specializovanými přístroji, snižujícími náklady na systémové instalace, jsou přístroje typu room master, který v jednom krytu a s jedním připojením ke sběrnici KNX zabezpečuje kombinace různých typů akčních členů pro spínání náročných spotřebičů, svítidel, pro řízení otáček fan-coilů, pro řízení ovládacích hlavic ventilů topení i chlazení, pro ovládání žaluzií. Kromě toho přístroj obsahuje mnoho binárních vstupů pro připojení klasických tlačítkových ovladačů (obr. 8). Jeden takovýto přístroj může zabezpečit řízení všech funkcí ve velmi pohodlném hotelovém pokoji, v malém bytě či kanceláři nebo v jiné stavbě. V takovéto malé prostorové jednotce bude na sběrnici kromě kombinovaného přístroje KNX již jen prostorový termostat. Ostatními přístroji připojenými k binárním vstupům budou pouze klasické tlačítkové ovladače, kterými budou řízeny jednotlivé spínané obvody.
 
Další informace na adrese: http://www.abb-epj.cz
 
Obr. 1. Vazby mezi dílčími systémy a jednotlivými výrobky v klasické instalaci
Obr. 2. Vazby mezi dílčími systémy a jednotlivými výrobky v systémové instalaci
Obr. 3. Čtyřnásobný stmívací a dvanáctinásobný spínací akční člen s manuálním ovládáním
Obr. 4. Propojovací hřeben a připojení vodičů ke svorkám (spínané 3 kanály)
Obr. 5. Připojení několika lokálních řídicích jednotek
Obr. 6. Čtyřnásobná a osminásobná lokální řídicí jednotka
Obr. 7. Schematické znázornění příkladu kombinace funkčních modulů v řídicí jednotce
Obr. 8. Kombinovaný přístroj KNX pro řízení funkcí v pohodlném bytě nebo hotelovém pokoji