Sterowanie domem – wygoda i oszczędność?

Systemy inteligentnego domu zyskują coraz większą popularność. Dzięki automatyce domowej mamy możliwość sterowania różnymi urządzeniami i funkcjami w domu. W ten sposób możemy zmniejszyć liczbę czynności koniecznych do obsługi i kontroli nad nimi. Mówimy tutaj o sterowaniu oświetleniem, roletami, systemem alarmowym a nawet instalacją centralnego ogrzewania. Zanim zdecydujemy się na inteligentne sterowanie domem – warto poznać jego możliwości, oraz jakie urządzenia grzewcze najlepiej współpracują z automatyką domową.

Sterowanie domem – przewodowe czy bezprzewodowe?

Zadaniem systemu automatyki jest wyręczanie nas w wykonywaniu codziennych czynności. W automatyce domowej mówimy o czynnościach związanych z obsługą różnych instalacji i urządzeń elektrycznych – dzięki automatycznemu sterowaniu można je znacznie uprościć. Jest wiele sytuacji, w których działanie urządzeń jest ze sobą powiązane, dlatego zamiast je włączać i wyłączać osobnymi przyciskami – lepiej to zrobić za pomocą jednego i z dowolnego miejsca w naszym domu (a nawet poza domem).

Budynek wyposażony w inteligentną automatykę jest w stanie wykonywać zaprogramowane funkcje, w oparciu o komendy wydawane przez użytkownika, bądź sygnały pochodzące z czujników – mierzące ruch oraz różne wielkości fizyczne (temperatura, wilgotność etc.). W przypadku korzystania z automatycznych czujników, sterowanie domem jest bardzo wygodne i umożliwia uzyskanie znacznych oszczędności energii. Komunikacja między urządzeniami może odbywać się przewodowo lub bezprzewodowo. W przypadku komunikacji przewodowej okablowaniem sygnałowym może być dodatkowy przewód systemowy (np. w popularnym w Europie systemie KNX/EIBA) lub uzupełniająca żyła zwykłego przewodu elektrycznego (jak w systemie LCN).

W drugim przypadku sygnały mogą być przesyłane między urządzeniami poprzez dodatkowy przewód nazywany magistralnym, poprowadzony równolegle do zwykłej instalacji elektrycznej. Czyli zamiast przewodu trójżyłowego, układamy czterożyłowy. Dodatkowy przewód magistralny pozwala na równoczesne przesyłanie wielu sygnałów, zatem jest współdzielony przez wszystkie urządzenia. Zużywa się go niewiele, na etapie układania instalacji warto wykonać bynajmniej samo okablowanie na zapas – nawet, jeżeli nie zamierzamy od razu instalować wielu urządzeń. Jest to bardzo dobre rozwiązanie stosowane na etapie wykańczania domu – w istniejących budynkach korzystających z tradycyjnej instalacji elektrycznej, wykonanie dodatkowego przewodu jest dość kłopotliwe. Dążąc do uproszczenia instalacji, stworzono system w którym komunikacja między urządzeniami odbywa się przez linię zasilającą – wyłączając konieczność montażu dodatkowego przewodu magistralnego.

Tymczasem obok rozwiązania przewodowego – rozwija się technologia bezprzewodowa, umożliwiająca komunikację między urządzeniami za pomocą fal radiowych. Zdalne sterowanie radiowe ma tą przewagę nad podczerwienią, że w przypadku pilotów dziesięciokrotnie zwiększa ich zasięg. W dodatku fale radiowe przenikają przez ściany, meble i inne przeszkody – dzięki temu z jednego miejsca można zarządzać całym domem. Wykonanie komunikacji bezprzewodowej w istniejących puszkach instalacyjnych gniazd i łączników, może okazać się tańsze niż wykonanie dodatkowych przewodów komunikacyjnych w pomieszczeniach. Jednak technologia przewodowa góruje nad bezprzewodową w kwestii niezawodności, jest odporna na zakłócenia i reaguje szybciej na jakąkolwiek interwencje użytkownika.

System inteligentny może być zcentralizowany lub zdecentralizowany. W przypadku zcentralizowanego systemu, wymiana informacji pomiędzy elementami wykonawczymi – rolety, włączniki światła etc. odbywa się zawsze za pośrednictwem głównego modułu – matki. System scentralizowany najłatwiej przeprogramować. Jednak awaria jednostki centralnej oznacza wyłączenie całej instalacji, wówczas urządzenia przechodzą na tryb ręczny. System zdecentralizowany oznacza niezależność każdego elementu wykonawczego, czyli interpretują trafiające do nich sygnały i odpowiednio modyfikują swój sposób działania.

Decydując się na wyposażenie domu w inteligentną automatykę zyskamy dostęp do takich możliwości jak:

• Sterowanie oświetleniem – kontrola oświetleniem w całym domu.
• Sterowanie roletami i żaluzjami antywłamaniowymi – programowanie rolet, podnoszenie i opuszczanie w wyznaczonej porze.
• Sterowanie sprzętem audio/video – muzyka w kuchni czy w salonie włączana dowolnym klawiszem. Możliwość słuchania tego samego utworu w wielu pomieszczeniach. Wybór źródła dźwięku, oraz monitoring zużycia energii elektrycznej przez urządzenia.
• Monitoring i instalacja alarmowa – zamykanie mieszkania i uzbrajanie instalacji alarmowej. Powiadomienia z czujników wykrywających ruch. Możliwość dołączenia czujników wykrywających wyciek gazu, wody, powstanie pożaru.
• Sterowanie ogrzewaniem i urządzeniami komfortu – kontrola temperatury i pracy dodatkowych urządzeń: wentylatory, klimatyzatory etc.

Sterowanie ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją

Wyposażenie instalacji grzewczej i klimatyzacyjnej w dodatkowe czujniki, bądź zapewnienie im komunikacji z systemem kontroli dostępu może sprawić, że nasz dom będzie regulował temperaturę i parametry powietrza bez naszej ingerencji. Warto wspomnieć, że automatyczne sterowanie instalacją ułatwia racjonalne gospodarowanie energią, więc można liczyć na uzyskanie dzięki niemu znacznych oszczędności.

Zacznijmy od tego, że każda instalacja grzewcza daje możliwość regulowania jej wydajności – temperaturę w poszczególnych pomieszczeniach można zmienić, przekręcając pokrętła zaworów przy grzejnikach – jednak taka regulacja nie jest zbyt efektywna, a na zmianę temperatury w pokoju (jeżeli korzystamy z wodnego c.o.) przyjdzie nam czekać dobre kilkadziesiąt minut. Gdy zdecydujemy się na połączenie regulatorów temperatury ze zintegrowanym systemem sterowania, sytuacja przestawia się znacznie lepiej. Po pierwsze uzyskujemy możliwość regulowania temperatury z dokładnością do 1°C. Zastosowanie regulatorów w każdym pomieszczeniu pozwala na ustawienie jednej temperatury w całym domu – i to z poziomu oprogramowania zainstalowanego na tablecie lub smartfonie. Po drugie, dzięki czujnikom na ekranie kontrolera uzyskujemy wgląd do aktualnej temperatury w pomieszczeniach – przebywając poza domem możemy ją obniżyć bądź podwyższyć – to przydana opcja w przypadku ogrzewania podłogowego, które poprzez wysoką bezwładność cieplną znacznie dłużej reaguje na zmiany temperatury niż konwencjonalne grzejniki. Pamiętajmy, że obniżenie temperatury nawet o 1°C zmniejsza zapotrzebowanie na energię nawet o kilka procent.

Również dobrym rozwiązaniem jest wykorzystanie czujek ruchu – automatycznie dostosowujących działanie instalacji grzewczej, wentylacyjnej i klimatyzacyjnej. Taki system zapewnia komfort tam, gdzie znajduje się dana osoba i ogranicza wydajność urządzeń w pustych pokojach. To sprawdza się w przypadku działania wentylacji i klimatyzacji, ich efekty odczuwa się w krótkim czasie po uruchomieniu. Problematyczna sprawa jest z ogrzewaniem, powolna reakcja instalacji grzewczej – zwłaszcza jak ogrzewanie podłogowe, może stanąć na przeszkodzie w jej sprawnym sterowaniu – a przecież zależy nam na uzyskanych oszczędnościach prawda?

Czym ogrzewać inteligentny dom?

Gdy temperatura ma się zwiększyć w krótkim czasie, wówczas w inteligentnym domu powinniśmy rozważyć ogrzewanie na bazie klimakonwektorów. Urządzenia te, w przeciwieństwie do konwencjonalnych grzejników funkcjonujących w instalacji centralnego ogrzewania służą zarówno do chłodzenia, jak i ogrzewania. Ich wymienniki ciepła (nagrzewnicę i chłodnicę) zasila się wodą – w sezonie grzewczym podgrzewaną w kotle a latem (opcja dodatkowa) chłodzona w agregacie chłodniczym. Klimakonwektor można w skrócie opisać jako wysokowydajny grzejnik wodny z wbudowanym wentylatorem, działający na zasadzie wymiany ciepła z otoczeniem – zimą woda grzewcza przepływa przez wymiennik, a wentylator wdmuchuje do pomieszczenia ciepłe powietrze.

Zdj. 2. Klimakonwektor zabudowany pod poziomem podłogi

Układ automatyki klimakonwektora może współpracować z czujką ruchu w pomieszczeniu, w trybie pasywnym (brak ruchu) gorąca nagrzewnica zapewnia jedynie temperaturę dyżurną – nie oddaje jej do pomieszczenia. Kiedy układ automatyki otrzyma sygnał o obecności domownika – uruchamia wentylator i powietrze zostaje szybko podgrzane, przepływając przez nagrzewnicę intensywnym strumieniem. Gdy pomieszczenie się nagrzeje, układ automatyki zmniejsza wydajność wentylatora lub go wyłącza, ograniczając wymianę ciepła.

Bardzo dobrym rozwiązaniem grzewczym jest system klimatyzacyjny typu multisplit – do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń, wtedy czynnikiem transportującym ciepło w instalacji nie jest woda, tylko czynnik chłodniczy potocznie nazywany freonem. Składa się on z centralnej jednostki zewnętrznej, z wymiennikiem ciepła pełniącej funkcję parownika w trybie grzania lub skraplacza w trybie chłodzenia i sprężarką. Drugim elementem systemu multisplit są jednostki wewnętrzne umieszczone w pomieszczeniach, działającej na podobnej zasadzie jak klimakonwektory – lecz czynnikiem pośredniczącym w wymianie ciepła jest czynnik chłodniczy, a nie woda. W zależności od trybu pracy wymiennik pełni funkcję parownika albo skraplacza.

Jeżeli mówimy o zaawansowanych systemach regulacji i sterowania, to mówimy o układzie w których część jednostek chłodzi, podczas gdy część innych grzeje – wykorzystują wtedy do ogrzewania ciepło odbierane z pomieszczeń chłodzonych. Są to systemy VRV lub multisplit z odzyskiem ciepła, ich wykorzystanie pozwoli na racjonalne gospodarowanie energią w przypadku, gdy część budynku wymaga chłodzenia, a część ogrzewania.

Koszty ogrzewania domu poszczególnymi źródłami ciepła

• Przeczytaj wpis: Ogrzewanie domu. Czym najbardziej się opłaca?

Podsumowanie

• Dzięki automatyce domowej uzyskujemy dostęp do sterowania różnymi urządzeniami i funkcjami w domu.
• O sterowaniu budynkiem należy pomyśleć przed budową domu, jeżeli decydujemy się na instalację przewodową. Jednak najprostsza do zastosowania w zamieszkanych domach i popularniejsza jest komunikacja bezprzewodowa – za pomocą fal radiowych.
• To bardzo wygodne rozwiązanie – zastosowanie sterowania umożliwia zmniejszenie liczby czynności potrzebnych do obsługi różnych urządzeń. Jednym przyciskiem można uruchamiać zaprogramowany wcześniej scenariusz polegający na jednoczesnym włączeniu lub wyłączeniu wielu urządzeń.
• Sterowanie ukradzeniami, światłem i ogrzewaniem, może przyczynić się do oszczędności energii. Budynki energooszczędne po 2020 r. ze względu na zaostrzone wymogi odnoście zużycia energii, zapewne będzie musiała korzystać z zintegrowanych systemów sterowania domem.
• Następna generacja budynków mieszkalnych w Europie (po 2020 r.), ze względu na zaostrzenie wymogów odnośnie do energooszczędności, zapewne będzie musiała mieć
• Jeżeli komfort i bezpieczeństwo są dla ciebie ważne, rozważ system sterowania domem i dostosuj go do swoich potrzeb.

Zdjęcia: fotolia.pl, verano-konwektor.pl