Inteligentní dům (1)

Pod pojmem „inteligentní dům“ si každý může představovat něco jiného. Někomu postačí, když na chodbách a schodištích budou snímače pohybu, které zajistí samočinné spínání osvětlení během pohybu osob v době nedostatku přirozeného osvětlení a všechny ostatní funkce bude řídit ručně. Jiní uvidí dostatek inteligence v tom, že topení v jednotlivých místnostech bude řízeno podle časových programů, s případným spouštěním žaluzií při soumraku.

Ovšem skutečností je, že názory na inteligenci budovy se vyvíjí v souladu s technickým rozvojem. Jisté je, že již v blízké budoucnosti budeme moci prohlásit, že inteligentní dům bude reagovat na naše pouze vyslovená přání, nebo dokonce jen na naše pocity. Obecně bychom tedy mohli říci, že inteligentní dům obsahuje celý komplex různých systémů, které vzájemně spolupracují tak, aby pobyt v něm byl bezpečný, pohodlný, přitom energeticky úsporný a byl schopen rozvíjet svoji inteligenci s rozvojem techniky. K tomu, aby dům těmto čtyřem základním kritériím vyhověl, musíme umět stanovit požadavky na funkce, které má objekt splňovat a poté použít takové systémy řízení jednotlivých funkcí, které umí vzájemně spolupracovat a podporovat se.

KNX meteostanice Basic pro snímání povětrnostních údajů. Je vybavena čtyřmi senzory – větru, dešťových srážek, teploty a osvětlení

(SCHNEIDER ELECTRIC)

Stanovení potřebných funkcí v objektu

Již při zahájení přípravných prací je potřebné podrobně zjistit a popsat funkce, jimiž bude objekt vybaven a to bez ohledu na způsob jejich řízení. Budeme se tedy zabývat nejdříve tím, co všechno by měl dům „umět“, jaké technologie v něm budou použity.

Takže například bude vybaven přívodem elektrické energie, plynu a vody, bude připojen k veřejné kanalizaci, přitom bude vybaven i vlastními energetickými zdroji (slunečními kolektory nebo fotovoltaickou elektrárnou). V objektu tedy bude nezbytné zajistit rozvody všech přiváděných médií tak, aby nám k plné spokojenosti mohly sloužit v místech, kde je budeme potřebovat. Znamená to tedy, že budeme muset definovat, jakým způsobem bude dům pracovat s těmito médii, aby nám sloužila podle všech našich potřeb.

Abychom dosáhli toho, co po domě budeme chtít, je potřebné nejdříve definovat funkční oblasti, které bude dům obsahovat, a poté tyto oblasti rozdělit na jednotlivé dílčí funkce, jejichž činnost budeme co nejpodrobněji definovat. Protože vlastní návrh perfektně fungujícího celku sestává z mnoha dílčích, a na první pohled zcela nezávislých funkcí, které však budou všechny propojeny do společného, vzájemně komunikujícího systému. Dům tedy bude obsahovat například následující funkční oblasti:

• silovou elektrickou instalaci (zásuvky, osvětlení, žaluzie, okna, vrata, …),

• systém vytápění, ventilace a klimatizace, ohřev vody,

• zabezpečení objektu před nepovolaným vnikem a požární signalizaci,

• sdělovací rozvody (TV, internet, telefon, IP síť, audio a video rozvody),

• centrální vysavač, hospodaření s dešťovou vodou a s odpady, apod.

Má-li být v domě vytvořena plně funkční inteligentní instalace, znamená to, že pro každou funkční oblast bude nutné popsat požadovaný způsob její činnosti a návaznosti na další funkční oblasti. U silové elektrické instalace zpravidla víme, že nám musí zajistit rozvod elektrické energie až na místa její spotřeby, že musí zajistit co nejdokonalejší osvětlení a také řízení stínicí techniky. Obdobně u systémů hospodaření s teplem víme, že mají zajistit správnou tepelnou pohodu ve správném čase atd. Ovšem to není postačující podklad pro dokonale navrženou komplexní instalaci, sestávající z několika dílčích, avšak vzájemně spolupracujících systémů. Vytrhněme nyní z kontextu pouze část těchto systémů, na nichž si ukážeme princip přípravy a vytváření inteligentní instalace.

Máme-li objekt vybavit skutečně kvalitní a komfortní elektroinstalací, která současně zajistí i co nejoptimálnější využití energie, musíme se postarat o to, aby pokud možno nedocházelo k plýtvání energií. Znamená to tedy na jedné straně objekt přiměřeně tepelně izolovat a na druhé straně se postarat o ekonomické využívání energií, ovšem při požadované úrovni komfortu a tepelné pohody.

KNX termostat s displejem a čtyřmi multifunkčními tlačítky, design Unica TOP

(SCHNEIDER ELECTRIC)

Možné zdroje úspor energie

Šetření energií v inteligentním domě neznamená její úspory za cenu snížení pohodlí. Znamená to pouze odstranění zbytečné spotřeby energie, tedy minimalizaci plýtvání energií. Možné zdroje energetických úspor vyplývají ze způsobu používání objektu a na něj navázaných způsobů zásobování energiemi. Kde a za jakých podmínek tedy dochází ke zbytečné spotřebě energie? Některé z nich si uveďme:

• Až k neuvěřitelně vysokému plýtvání tepelnou energií dochází při dlouhodobém větrání otevřenými okny v době provozu otopného nebo chladicího systému.

• Vnější žaluzie nejsou využity k přitápění sluneční energií v topném období a pro odrážení slunečního tepla do venkovního prostoru v létě.

• V jednotlivých místnostech není udržován režim spotřeby energie na vytápění a chlazení podle skutečné potřeby, podle způsobu provozu.

• Systém ventilace nevyužívá tepelnou energii odsávaného vzduchu k ohřevu přiváděného vzduchu.

• Teplo odpadní vody není využito pro přihřívání přiváděné studené vody.

• V prostorách s krátkodobým pohybem osob je osvětlení v provozu po nadměrně dlouhou dobu.

• Osvětlení je v provozu i v místnostech dostatečně osvětlených venkovním světlem anebo v místnostech, z nichž se všechny osoby dlouhodobě vzdálily.

Z takto naznačených problémů při využívání energií v budovách lze již velice snadno odvodit principy, jimiž je potřebné se řídit tak, aby bylo skutečně možné dosáhnout co nejvyšších úspor. Za základní princip lze tedy označit nutnost zamezit zbytečné spotřebě energie. Maximální využití možností úspor nelze ovšem zajistit ručním ovládáním všech funkcí v budovách, ale jedině komplexní automatizací jejich provozu, samozřejmě vždy s možností ručních zásahů, které umožní změnu základních nastavení.

Abychom však mohli šetřit energii, musíme umět zjišťovat okamžité podmínky v daném prostoru a spotřebu přizpůsobit zjištěným okolnostem.

Co však, stavíme-li nízkoenergetický, nebo dokonce pasivní dům? Tyto objekty se vyznačují vysokou úrovní zabezpečení objektů vůči únikům tepla, takže přídavné energetické úspory na vytápění jsou malé až zanedbatelné. Výrazně ale nabývá na významu co nejekonomičtější řízení vzduchotechniky. Je zcela nezbytné odvádět nadměrně vlhký vzduch z vnitřního prostoru (abychom zabránili tvorbě plísní na stěnách) a naopak přivádět sušší vzduch z venkovního prostoru.

A zde je nezbytné využívat rekuperační jednotky předávající teplo z odváděného teplého vzduchu přiváděnému studenému vzduchu. Inteligentní elektrická instalace v těchto typech domů bude mít za úkol maximálně zvýšit uživatelský komfort, umožnit uživateli, aby dům v co nejširším měřítku reagoval jak automaticky, tak i na uživatelsky zadávané příkazy, k co největší spokojenosti a co nejvyšší úrovni komfortu. Přitom její obsluha musí být zcela jednoduchá a instalace v žádném případě nebude uživatele obtěžovat nežádoucími činnostmi. Bude vždy fungovat přesně podle jeho požadavků.

Abychom ale mohli vytvořit inteligentní dům, musíme umět definovat požadavky na jeho dílčí činnosti, které potom projektant sváže dohromady tak, aby skutečně mohlo docházet ke společnému řízení všech funkcí. Především v době přípravy stavby to bývá pro investora velmi obtížný úkol. Někdy si totiž ani neumí představit, co všechno je možné, jaké funkce lze realizovat, nemluvě o jejich vzájemných vazbách. A na tuto přípravnou činnost by si měl investor společně s projektantem udělat dostatek času. Takováto příprava se skutečně vyplatí. Ušetří se tak spousta času na vyjasňování různých nedorozumění během výstavby a současně i při předávání stavby. Uveďme si příklad, jak bychom asi mohli postupovat při definování činnosti funkcí v domě.

Ideální rozvodnice Mini Pragma pro začlenění do obytného prostoru s možností barevného sladění s ostatními domovními přístroji

(SCHNEIDER ELECTRIC)

Autor: Mgr. Alena Haláčková

DOPORUČENÉ ODKAZY NA WEBY NAŠICH PARTNERŮ, KDE NALEZNETE ŘADU DALŠÍCH ZAJÍMAVÝCH INFORMACÍ K TÉTO PROBLEMATICE:

SCHNEIDER-ELECTRIC CZ, s.r.o.: https://www.schneider-electric.cz , www.vypinac.cz

ABB, s.r.o., org. jedn. ELEKTRO-PRAGA: www117.abb.com