Povětrnostní stanice ABB i-bus KNX/EIB s kombinovaným snímačem a možností řízení žaluzií
 | ||||
| Povětrnostní stanice ABB i-bus®KNX/EIB s kombinovaným snímačem a možností řízení žaluzií Ing. Josef Kunc, ABB s. r. o., Elektro-Praga Čím dokonaleji je třeba řídit provoz žaluzií a mnoha dalších činností v inteligentních budovách, v tím větším rozsahu je zapotřebí měřit různé parametry venkovního prostředí. K tomuto účelu bylo doposud nutné použití několika samostatných snímačů, jejichž údaje byly vyhodnocovány specializovaným vícenásobným analogovým vstupem – povětrnostní stanicí. Příklad takové stanice s připojenými snímači je na obr. 1. Ke každému ze vstupů stanice K1 až K4 jsou připojeny jednotlivé snímače. V naznačeném příkladu to jsou snímače venkovní teploty, intenzity osvětlení, snímače deště a rychlosti větru. Obvody povětrnostní stanice jsou napájeny ze sítě 230 V AC, její sběrnicová spojka je připojena ke sběrnici KNX/EIB. Uvedenou situaci výrazně zlepšuje možnost využití nové povětrnostní stanice, jež je vybavena kombinovaným snímačem (obr. 2). Snímač může poskytovat až devět různých údajů. Především snímá intenzitu osvětlení ze tří světových stran (východ, jih, západ) a celkovou intenzitu osvětlení (pouze rozlišení den/noc). Obsahuje také soumrakový snímač, snímač deště, snímač venkovní teploty a snímač rychlosti větru. Posledním ze snímačů je přijímač časového signálu DCF 77. Vlastní spotřeba snímačů je optimalizována. Trvale je vyhřívána jen polovina snímače deště – vyhřívání snímače větru a druhá polovina snímače deště se spouští automaticky jen při dešti nebo při teplotách, při nichž by se tyto snímače orosovaly. Obr. 1. Zjednodušené schéma zapojení stávající povětrnostní stanice KNX/EIB
Všechny údaje kombinovaného snímače jsou předávány povětrnostní stanici ABB i-bus®KNX/EIB (obr. 3) po čtyřžilové podružné sběrnici. Po jednom páru vodičů jsou předávány naměřené hodnoty, druhý pár vodičů je určen pro silové napájení snímače, včetně vyhřívacích tělísek. Vestavěný pomocný napájecí zdroj je zásobován energií ze sítě 230 V AC. Není tedy nutný přídavný vyhřívací transformátor. Po zpracování jsou všechny údaje odesílány po sběrnici těm prvkům, které je potřebují pro svou správnou činnost. Mezi ně patří žaluziové akční členy. Pro jejich optimální provoz je ale zapotřebí, aby žaluzie byly spouštěny a vytahovány a jejich lamely natáčeny zcela automaticky. K tomu je určena speciální varianta logického modulu pro řízení provozu až 200 žaluzií na čtyřech fasádách objektu (vždy 50 žaluzií na jedné fasádě) – obr. 4. V případě rozsáhlejšího objektu s větším počtem oken, a tedy i žaluzií, lze použít i několik dalších řídicích modulů. Jeden z nich bude vybaven řídicí funkcí, jako řídicí jednotka (master), ostatní budou v podřízené funkci řízených jednotek (slave).  Obr. 5. Příklad lamely venkovní žaluzie s odrazivými plochami Pro správnou funkci řídicího modulu je třeba do jeho parametrů v ETS (operačního systému) zadat přesnou zeměpisnou polohu objektu, orientaci jeho fasád ke světovým stranám. Dále je nutné zadat polohy jednotlivých oken se žaluziemi (např. v podobě rastru). Po sběrnici, z povětrnostní stanice vybavené kombinovaným snímačem, uživatel obdrží měřené hodnoty osvětlení z jednotlivých světových stran a údaje o datu a čase. Logický modul ze zadaných dat vypočítá okamžitou vzájemnou polohu budovy a slunce, tzn. že vypočítá úhel, pod nímž na budovu dopadá sluneční záření, jeho intenzitu snímače odečtou a přes povětrnostní stanici odešlou po sběrnici. Následně může modul vyslat příkazy k takovému natočení lamel žaluzií, aby sluneční energie mohla být co nejoptimálněji využita současně pro vytápění a také jako příspěvek vnitřního osvětlení na stálou hodnotu osvětlenosti.  Obr. 6. Strom vrhá stín na některá z oken Při spolupráci se systémem chlazení budou lamely natočeny tak, aby se sluneční teplo odráželo do venkovního prostoru. Ve srovnání s jinak dokonale regulovaným řízením vytápění nebo chlazení lze touto spoluprací navíc ušetřit ještě asi 14 % tepelné energie. Při neustále rostoucích cenách energií není tento příspěvek zanedbatelný. Aby takováto spolupráce byla možná, je nutné využívat všechny nové žaluziové akční členy a další prvky systému ABB i-bus®KNX/EIB, jejichž aplikační programy jsou zpracovány jak pro jednobitové, tak i pro jednobytové řízení, tzn. pro dvoustavové, ale i pro téměř plynulé nastavování poloh žaluzií i úhlu natočení lamel. Stejně tak je třeba využívat moderně řešené venkovní žaluzie s lamelami vybavenými odrazivými povrchy pro zvýšení účinnosti uvedené spolupráce k úspoře energií. Příklad řešení takovéto lamely je na obr. 5.  Obr. 7. Zadávání parametrů stínícího objektu Lze namítnout, že v podstatě neexistuje objekt, v jehož blízkosti by nebyly jiné objekty nebo předměty (např. stromy), které mohou postupně zastínit některá z oken (obr. 6). V takovém případě je nutné zadat řídicímu žaluziovému modulu základní údaje o rozměrech a vzdálenostech tohoto stínícího objektu podle náčrtu na obr. 7. Modul si vypočítá, která okna jsou v daném okamžiku zastíněna, a tudíž žaluzie na nich jsou řízeny v jiném režimu než žaluzie na nezastíněných oknech. Lamely žaluzií na zastíněných oknech jsou natáčeny tak, aby do vnitřního prostoru procházelo větší množství přirozeného světla. Je-li to zapotřebí, budou žaluzie zcela vytaženy. Bohužel je jen málo dní v roce, kdy je bezoblačné nebe. V oblačných dnech bývá slunce v nepravidelných intervalech krátkodobě překrýváno procházejícími mraky. Změna intenzity slunečního záření by se logicky měla promítnout i do změny nastavení lamel žaluzií, nebo by dokonce měly být žaluzie zcela vytaženy.  Obr. 8. Reakce žaluzií při krátkodobém zastínění slunce mrakem Pro požadovanou reakci je nutné uvažovat zpoždění vložená do systému při jeho programování. Kromě toho je také možné vkládat požadavek na zaujmutí určité, předem stanovené přechodné polohy žaluzií na stanovenou dobu. Jestliže po uplynutí nastavené doby mrak slunce opět odkryje, žaluzie se vrátí do předchozího nastavení. Zůstane-li slunce dlouhodobě zastíněno, žaluzie se svinou do horní polohy. Zpoždění je do systému úmyslně vkládáno především proto, aby při přechodu malých mraků žaluzie nereagovaly okamžitým svinutím a krátce poté opětovným rozvinutím. Ze zmíněných možností řízení žaluzií je zřejmé, že jen málokterý jiný systém elektrických instalací dokáže tak dokonale řídit jednotlivé funkce, ale i celý komplex funkcí budovy. Vynikající možností pro dosažení maximálních úspor, jichž mnohdy nelze s jinými systémy docílit, je řízení co největšího počtu funkcí společným systémem. Pouze tak může být dosaženo vzájemné podpory a přídavných úspor, a to při největším komfortu. Další informace: | ||||
Od síťového napájení je odvozeno i stejnosměrné pomocné napájení jednotlivých snímačů U. Některé snímače (snímač větru, snímač deště) jsou vybaveny topnými tělísky, která svým trvalým provozem zabezpečují stálé vysoušení a znemožňují nepříznivé ovlivnění funkce. Pro jejich napájení se používá samostatný vyhřívací transformátor. Instalace takovéto povětrnostní stanice je prostorově náročná a její zapojování je poměrně pracné. Navíc stanice vyžaduje trvalý odběr elektrické energie pro vyhřívání snímačů, přestože velmi často jsou povětrnostní podmínky takové, že vyhřívání, a tedy i spotřeba energie, pro tento účel je zbytečné. Ovšem vytvářet přídavné regulační obvody pro spínání vyhřívacího transformátoru by bylo příliš nákladné, bez ekonomického přínosu.
