inteligentny budynek - Ogrzewanie_FE4.pdf - EIB KNX - kosa_2

PORADY

Sterowanie ogrzewaniem – standard KNX

Instalacje

część

W pierwszym tegorocznym numerze Fachowego Elektryka omówione

zostały różne aspekty zastosowania standardu KNX/EIB do sterowania

zaciemnieniem budynku. W artykule posłużono się kilkoma rodzajami

zaciemnienia, które oprócz spełnienia oczekiwanej przez inwestora roli

ograniczenia widoku wnętrza domu chroni go przed zbyt intensywnym

światłem słonecznym mogąc stanowić jednocześnie zabezpieczenie

przed włamaniem. Czas na inteligentne sterowanie ogrzewaniem.

W poprzednim artykule przed-

stawiono rozwiązania oparte na

sterowaniu żaluzjami, roletami

oraz markizami. W przypadku

sterowania żaluzjami oprócz ru-

chu góra/dół istnieje możliwość

obrotu poziomych listków zwa-

nych lamelkami udostępniając

bądź ograniczając w ten sposób

dostęp do wewnątrz światła na-

turalnego. Podobne funkcje uzy-

skamy stosując żaluzje pionowe

tzw. verticale, gdzie ruch wyko-

nywany jest w lewo lub w pra-

wo z funkcją obrotu pionowych

pasków. Wykorzystując rolety

zasadniczo nie ma możliwości

zmiany kąta nachylenia lame-

lek a ich rola sprowadza się do

pełnego przysłonięcia całej lub

części powierzchni okiennej.

Jeśli chodzi zaś o markizy to w

artykule podano przykład zasto-

sowania, gdzie zamontowana na

tarasie pełni rolę ochrony przed

zbyt intensywnym światłem na-

turalnym i drobnym deszczem.

We wszystkich wymienionych

rodzajach zaciemnienia do ste-

rowania nimi w technologii

KNX/EIB wykorzystuje się sen-

sory przyciskowe obsługiwane

ręcznie przez użytkownika oraz

sensory parametrów zewnętrz-

nych do pracy automatycznej

zależnie od warunków panują-

cych na zewnątrz. Wśród nich

możemy min. wyróżnić czujnik

natężenia oświetlenia w zależ-

ności od pozycji słońca, czujnik

zmierzchu, czujnik wiatru oraz

czujnik opadów. Wszystkie te

czujniki mogą być zintegrowane

w jednym urządzeniu czyli sta-

cji pogodowej.

W czwartej części cyklu przed-

stawiamy możliwe warianty

sterowania ogrzewaniem w

technologii KNX/EIB, gdzie dla

zobrazowania działania systemu

pomocne będą funkcje instalacji

z zastosowaniem sensorów przy-

ciskowych, jakie zostały opisa-

ne w dwóch poprzednich arty-

kułach. Szczególnie dotyczy to

wykorzystania przycisków wie-

lofunkcyjnych występujących w

wersji z wyświetlaczem LCD z

wbudowanym regulatorem tem-

peratury. Tak jak poprzednio dla

ułatwienia przedstawienia funk-

cji sterowania ogrzewaniem w

ramach tego samego systemu

opartego na jednej magistrali

komunikacyjnej posłużymy się

strukturą budynku, jaka została

przedstawiona w dwóch po-

przednich artykułach.

wejściowy, który może stanowić

oddzielną strefę (wydzieloną

przestrzeń) grzewczą, a nie ma-

jący zainstalowanego przycisku

wielofunkcyjnego z wbudowa-

nym regulatorem temperatury

czy nawet samego termostatu z

pokrętłem nie może być powią-

zany funkcjonalnie z takowym

zainstalowanym w najbliższym

pomieszczeniu np. w salonie i

sterowany razem z nim. W tym

przypadku temperatura byłaby

utrzymywana cały czas na okre-

ślonym poziomie, zależnym tak-

że od pory dnia. Należy również

rozważyć sytuację, w której od

momentu załączenia ogrzewa-

nia wymagany jest pewien czas,

aby nagrzać wybraną strefę oraz

że w holu wejściowym nie prze-

bywa się stosunkowo długo.

Omówiony poprzednio wyświe-

tlacz LCD, pełniący zarówno

rolę informacyjną jak i typowo

sterującą może w przypadku

ogrzewania służyć od wyświe-

tlania lokalnej temperatury mie-

Hol wejściowy

W omawianym holu wejścio-

wym w ramce 2-krotnej za-

instalowane są czujka ruchu

oraz wyświetlacz informacyjny

LCD. Wykorzystanie czujki ru-

chu w holu do sterowania ogrze-

waniem zależy oczywiście od

wymagań inwestora i nie jest

rozwiązaniem obligatoryjnym.

Jest ono oczywiście wygodne,

bo nie wykorzystuje przyci-

sków czy pokręteł do załączania

ogrzewania. Warto jednak zasta-

nowić się nad tym, czy np. hol

Fachowy Elektryk

FIRMA

sterujące

PORADY

Czujka ruchu, oprócz funkcji sterowania

oświetleniem, może zostać zintegrowana z

systemem ogrzewania w taki sposób, że po

wykryciu przez nią ruchu bez względu na po-

ziom jasności panujący w danej chwili w holu,

który powinien spowodować lub nie zapalenie

lampy suitowej, załączy czasowo w jego ob-

szarze ogrzewanie na ustawioną wcześniej w

systemie określoną temperaturę.

zwrócić uwagę na wybór opty-

malnego miejsca jego montażu.

Na wyświetlaczu, na górze po

jego lewej stronie, znajdują się

również informacje o tym, jaki

w danej chwili aktywny jest

tryb pracy – symbol pustego

domku oznacza tryb „standby”,

symbol domku z „ludkiem”

oznacza tryb komfortowy a

symbol księżyca oznacza pracę

w trybie nocnym. Tryb pracy

ogrzewania oznacza wstępnie

zadeklarowane w systemie na-

stawy temperaturowe inne dla

sytuacji, kiedy lokatorów nie

ma w domu (tryb „standby”),

kiedy w nim przebywają (tryb

komfortowy) oraz kiedy śpią

(tryb nocny). W każdej chwili

użytkownik może więc zmienić

rodzaj trybu pracy dopasowując

go do obecności w nim lokato-

rów. Nie trzeba zatem chodzić

od pomieszczenia do pomiesz-

czenia i przykręcać bądź odkrę-

cać głowice termostatyczne na

każdym z grzejników – wystar-

czy tylko skorzystać z funkcji

menu wyświetlacza albo, jeśli

sobie tego życzy inwestor, tak

oprogramować klawisze przyci-

sku, że każdy z trzech klawiszy

będzie załączał wybrany tryb

dla całej instalacji grzewczej.

Tę funkcję sterowania central-

nego można zrealizować rów-

nież z pozostałych przycisków

umieszczonych w innych miej-

scach. Przebywając w pomiesz-

czeniu, w którym znajduje się

taki przycisk, zawsze można do

niego podejść i za pomocą mo-

dułu wyświetlacza obniżyć bądź

podnieść temperaturę tylko dla

tego pomieszczenia. Kolejnym

symbolem, jaki znajduje się na

wyświetlaczu jest ikonka zega-

ra, która jeśli nie miga, oznacza,

że czas został zsynchronizowa-

ny z przyciskiem. Następnym

symbolem, jaki może pojawić

się na wyświetlaczu jest dzwo-

nek, który jeśli temperatura mie-

rzona obniży lub podniesie się o

określoną wcześniej wartość w

stosunku do temperatury zada-

nej zacznie intensywnie migać

generując jednocześnie wyraź-

nie słyszalny dźwięk ostrzegaw-

czy oraz wysyłając informację

do systemu. Cyfra od 1 do 7

umieszczona na dole wyświetla-

cza wskazuje na kolejny dzień

tygodnia. Po prawej stronie wy-

świetlacza umieszczone są sym-

bole wyboru realizowanej przez

przycisk funkcji - ogrzewania

dla symbolu grzejnika lub/oraz

chłodzenia (np. klimatyzacji)

dla symbolu śnieżynki. Dla

funkcji ogrzewania lub chłodze-

nia cyfra 1 umieszczona obok

symboli oznacza, że temperatu-

ra zadana (oczekiwana) w da-

nym pomieszczeniu nie została

jeszcze osiągnięta i dany układ

ciągle pracuje a cyfra 2 ozna-

cza, że włączył się drugi stopień

ogrzewania lub chłodzenia.

Menu wyświetlacza LCD (wej-

ście do niego następuje np. po

rzonej i zadanej w każdym z

pomieszczeń, w którym zainsta-

lowany jest przycisk z regulacją

temperatury oraz dodatkowo po-

dawać aktualny stan i tryb pracy

(tryby pracy zostaną omówione

szczegółowo w dalszej części

artykułu) – czy ogrzewanie jest

załączone czy nie i jaki aktual-

nie tryb pracy jest w danej chwi-

li aktywny. Dodatkowo istnieje

możliwość, aby funkcja wyświe-

tlacza posłużyła użytkownikowi

do zmiany trybu dla całej insta-

lacji wprowadzając układ ogrze-

wania w tryb oszczędności, np.

przy zmianie na tryb ogrzewa-

nia „standby” przy funkcji cen-

tralnej, wyłączając jednocześnie

sterowane źródła światła, zasła-

niając żaluzje i rolety oraz załą-

czając alarm.

Salon

W salonie do sterowania oświe-

tleniem oraz żaluzjami wy-

korzystywany jest przycisk

8-klawiszowy wielofunkcyjny

z regulatorem temperatury i

wyświetlaczem LCD (zdjęcie

nr 1). Aby omówić możliwość

wykorzystania przycisku do ste-

rowania ogrzewaniem w salonie

dobrze jest przybliżyć jego waż-

niejsze funkcje i możliwości.

Każdy z klawiszy może realizo-

wać zadanie, jakie zadeklaruje

inwestor a jedną z funkcji diod

umieszczonych przy każdym z

nich jest informacja o wykona-

nej czynności. Przycisk ten po-

siada wyświetlacz LCD, który

oprócz funkcji informacyjnych

służy również do zmiany nastaw

temperatury, jaką użytkownik

chce uzyskać w pomieszczeniu,

w którym jest on zainstalowany.

Regulacja temperatury odbywa

się poprzez naciskanie lewej

części modułu wyświetlacza,

dla obniżenia zadanej tempe-

ratury oraz prawej jego części

dla podniesienia temperatury.

Nie wykorzystywane są zatem

klawisze funkcyjne do zmiany

nastaw temperaturowych, rolę

tę pełni moduł wyświetlacza.

Pomiar temperatury otoczenia

w przycisku następuje poprzez

umieszczone w dolnej jego

części malutkie kratki, którymi

powietrze dociera do układu po-

miarowo-regulacyjnego, stąd też

na etapie projektowania warto

Fot. 1. Przycisk wielofunkcyjny

z regulatorem temperatury i

LCD. Fot. Merten.

Wyświetlacz LCD, w zależności od założeń

inwestora może pojedynczo lub naprze-

miennie wskazywać aktualny czas, datę,

temperaturę zadaną, temperaturę mierzo-

ną oraz temperaturę, jaka jest obecnie na

zewnątrz. Do wyświetlania temperatury

zewnętrznej potrzebny jest oddzielny ze-

wnętrzny czujnik temperatury.

14 Fachowy Elektryk

FIRMA

PORADY

Ciekawą a zarazem dającą użytkownikowi

oszczędność kosztów funkcją jest wyko-

rzystanie instalacji alarmowej do kontroli

ogrzewania pomieszczeń. Chodzi o wyko-

rzystanie funkcji kontaktronów okiennych

generujących do instalacji alarmowej infor-

mację o stanie zamknięcia/otwarcia okna.

Jeżeli zajdzie potrzeba przewietrzenia po-

mieszczenia to otwarcie okna spowoduje

wysłanie informacji do układu sterujące-

go ogrzewaniem, którego efektem będzie

zamknięcie zaworu doprowadzającego do

grzejnika czynnik grzewczy.

Fot. 2. Przycisk Plantec. Fot. Merten

stany jest, tak samo funkcjo-

nalny co w salonie, przycisk

wielofunkcyjny z regulatorem

temperatury i wyświetlaczem

LCD. Od przycisku zainstalo-

wanego w salonie różni się on

(fot. 2) linią wzorniczą oraz ilo-

ścią klawiszy do wykorzystania.

Użytkownik może z nich korzy-

stać na identycznych zasadach

opisanych powyżej, z tym, że

dostęp do menu wyświetlacza

odbywa się poprzez dwa górne

klawisze (wyglądające jak kla-

wisze funkcyjne) umieszczone

po obu stronach wyświetlacza.

oprócz elektrycznej skrzynki

rozdzielczej z zainstalowany-

mi urządzeniami wykonaw-

czymi technologii KNX/EIB

może znajdować się skrzynka

z rozdzielaczem ogrzewania

strefowego dla poszczególnych

pomieszczeń. Przyjmijmy, że

ogrzewanie oparte jest na wy-

korzystaniu wody jako czynni-

ka grzewczego. W tym miejscu

należy dodać, iż w technologii

KNX/EIB sterowanie ogrze-

waniem może odbywać się bez

bezpośredniej ingerencji w za-

stosowaną jednostkę główną

np. kocioł grzewczy i jej auto-

matykę, a poprzez przemyślany

i wyliczony rozdział czynnika

roboczego jaki ona dostarcza do

całego układu grzewczego. W

zależności od decyzji inwestora,

długim a następnie krótkim

naciśnięciu środka modułu wy-

świetlacza) umożliwia użyt-

kownikowi wybór dodatkowych

funkcji przycisku. Oprócz wspo-

mnianej już możliwości zmiany

trybu ogrzewania, można min.

sprawdzić, jaka jest wartość na-

stawionej temperatury zadanej

dla aktywnego obecnie trybu

pracy, zdeiniować działanie

funkcji regulacji temperatury

dla dni roboczych i wolnych od

pracy, wybrać tryb wyświetla-

nia poszczególnych informacji

na wyświetlaczu, wybrać po-

ziom natężenia podświetlenia

wyświetlacza oraz, jeśli nie ma

w instalacji KNX/EIB zegara

podającego na magistralę aktu-

alny czas, nastawić go ręcznie.

Użytkownik ma również moż-

liwość realizacji ośmiu funkcji

czasowych poprzez zintegro-

wane w przycisku dwa kanały

czasowe, każdy z czterema na-

stawami.

Mając do dyspozycje funkcję

regulacji komfortu cieplnego

pomieszczenia, tutaj salonu,

użytkownik może więc w każdej

chwili zmienić sobie wygodnie z

przycisku temperaturę wprowa-

dzając nową jej wartość. W za-

leżności od potrzeb, po zmianie

trybu ogrzewania, wprowadzo-

na wartość może zostać zapa-

miętana w systemie jako nowa

wartość odniesienia i wtedy, gdy

dany tryb zostanie ponownie za-

łączony wartość ta będzie nową

bazową nastawą temperatury.

Jeśli lokatorzy wracając w nocy

do domu chcą podnieść na okre-

ślony czas temperaturę bez in-

gerencji w automatyczną pracę

instalacji grzewczej to wykorzy-

stując funkcję przedłużenia try-

bu komfortowego mogą np. na

godzinę podnieść temperaturę w

całym domu, po przekroczeniu

której system wróci do poprzed-

niego trybu czyli nocnego.

Wykorzystując taki przycisk do

sterowania ogrzewaniem w sa-

lonie użytkownik ma dużą swo-

bodę obsługi nie tylko obwodów

oświetleniowych oraz żaluzjo-

wych, może również łatwo i wy-

godnie sterować ogrzewaniem

zapewniając tym samym kom-

fort cieplny pomieszczenia.

Pomieszczenie

gospodarcze

W pomieszczeniu gospodarczym

znajduje się swoiste „centrum

sterowania” budynku, w którym

Fot. 3. Zawór termoelektryczny. Fot. Inteligentny Budynek.

Gabinet, kuchnia i jadalnia

Można założyć, że w gabinecie

oraz kuchni połączonej z jadal-

nią do sterowania oświetleniem

oraz zaciemnieniem wykorzy-

Fachowy Elektryk

FIRMA

FIRMA

Zastosowanie zegara, który o określonych

porach dnia w ciągu tygodnia pracy, innych

niż w czasie weekendu, odpowiednio wcze-

śniej czasowo załączy elektryczne ogrze-

wanie podłogowe wydaje się być dobrym

rozwiązaniem

działać. Zarówno rano, przed

poranną toaletą jak i wieczorem

przed snem miejsca te, a szcze-

gólnie łazienka, powinny być

już wcześniej nagrzane. .

W przypadku wykorzystania

wodnych grzejników ściennych

w lato, kiedy ogrzewanie wodne

nie pracuje, można skorzystać

z podłączonej do niego grzałki

elektrycznej i w ten sposób, jeśli

potrzeba dogrzewać pomiesz-

czenie. Należy jednak pamiętać

o tym, aby nie doprowadzić do

przegrzania pomieszczeń.

w obu pomieszczeniach powin-

ny panować podobne warunki,

jednak w każdej chwili inwestor

może sobie zażyczyć aby każde

z pomieszczeń było regulowane

oddzielnie.

Sypialnia z garderobą na

piętrze

W sypialni z garderobą sytuacja

może wyglądać tak samo jak

w przypadku pomieszczeń na

parterze, gdzie do sterowania

ogrzewaniem służy przycisk

wielofunkcyjny z możliwością

regulacji temperatury. Dodatko-

wo do wizualizacji stanu pracy

i obsługi pracy całej instala-

cji KNX/EIB w tym instalacji

grzewczej może służyć 10 ca-

lowy kolorowy panel dotykowy

(zdjęcie nr 4) (będzie on tema-

tem następnego artykułu doty-

czącego wizualizacji i sterowa-

nia instalacją przez internet).

co do sposobu regulacji ogrze-

wania - ciągła bądź czasowa, za-

wór czasowo zamknięty/otwarty,

bezpośrednio na zaworze roz-

dzielacza dla pojedynczej pętli

grzewczej lub na każdym grzej-

niku z osobna należy zainstalo-

wać albo zawór termoelektrycz-

cztery takie zawory, czyli czte-

ry grzejniki mogą pracować w

jednej streie. Przykładem może

być tu salon.

Każde z urządzeń wykonaw-

czych, po informacjach otrzy-

mywanych od przycisków o

stopniu regulacji, steruje we-

Pokoje mieszkalne na

piętrze

Dla stworzenia ciekawej funk-

cji sterowania ogrzewaniem

przyjmijmy, że pokoje na pię-

trze zamieszkiwane przez dzie-

ci będą sterowane razem tzn.

mimo tego, że w każdym z po-

koi zainstalowany jest przycisk

4-klawiszowy wielofunkcyjny

z regulatorem temperatury i

wyświetlaczem LCD to algo-

rytm sterowania będzie dla nich

wspólny. Funkcja ta polega na

tym, że do regulacji temperatu-

ry obu pomieszczeń będzie bra-

na pod uwagę średnia wartość

temperatury zmierzonej w obu z

nich. W wyniku takiej regulacji

Ireneusz Rzeczkowski

Merten Polska Sp. z o.o.

Grzegorz Stępniewski

Inteligentny Budynek

www.inteligentny-budynek.eu

Tel. 0 609 209 111

Fot. 4. Panel dotykowy. Fot. Merten.

ny np., 230V (zdjęcie nr.3) albo

sterownik 24V typu EMO do

podłączenia bezpośredniego do

magistrali KNX/EIB. W pierw-

szym przypadku wymagane jest

jeszcze zastosowanie urządze-

nia wykonawczego do montażu

w rozdzielni elektrycznej zwa-

nego aktorem grzewczym, do

którego podłączone są zawory

termoelektryczne zainstalowane

na rozdzielaczu. Przy wyborze

rozwiązania z wykorzystaniem

zaworów termoelektrycznych

montowanych, zamiast głowic

termostatycznych bezpośrednio

na grzejnikach, dla jednej pętli

grzewczej można zastosować

dług ściśle określonego algo-

rytmu otwieraniem i zamyka-

niem zaworów.

Zaprezentowane możliwości technologii

KNX/EIB (w tym funkcje sensorów) do ste-

rowania ogrzewaniem stanowią uzupełnie-

nie omówionych poprzednio przykładów

zastosowania instalacji magistralnej do

sterowania oświetleniem i zaciemnieniem.

Indywidualne temperatury dla każdego po-

mieszczenia, sterowanie grupowe kilku ra-

zem czy centralne wszystkich - ręcznie bądź

automatycznie (czasowo) wskazuje na dużą

otwartość i elastyczność systemu a także

wymierne oszczędności, co dla dzisiejszego

inwestora odgrywa niebagatelną rolę przy

decyzji, co do wyboru systemu.

Łazienki i toalety

W pomieszczeniach jak łazienki

i toalety ogrzewanie może odby-

wać się zarówno przez zastoso-

wanie elektrycznych mat grzej-

nych jak i wodnych grzejników

ściennych. Przed opracowaniem

algorytmu sterowania ogrzewa-

niem należy wziąć pod uwagę

charakter miejsca i określić,

kiedy ma tak naprawdę być ono

załączone. Dobrym rozwiąza-

niem jest ustalenie przedziałów

czasowych, w jakich ma ono

16 Fachowy Elektryk

inteligentny budynek - Ogrzewanie_FE4.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: