Épületautomatizálási alternatívák épületelektronika

2003/11. lapszám | Skordai István | 4751 |

Figylem! Ez a cikk 23 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Jelen írás a nem EIB-alapon működő épületautomatikáról szól. Sokan most biztosan összevonják a szemöldöküket: mi az, hogy nem EIB-alapon? Már éppen kezdjük megszokni, hogy ha épületfelügyelet, akkor EIB. Már el is kezdtünk spórolni a legközelebbi EIB...

N os igen: ha be akarunk lépni a bevásárlóközpontok, több ezer négyzetméteres irodaházak, áruházak, raktárak épületfelügyeleti rendszereinek kivitelezői piacára, akkor valóban érdemes befektetni, hiszen nem lehet tagadni az EIB, LON és egyéb, szintén jól bevált rendszerek létjogosultságát a fent említett épületek, illetve más nagy intézmények esetében, ahol elsősorban m3-ekről, kW-okról, gJ-okról és azok fillérre pontos elszámolásáról van szó. Az épületautomatizálás piacán azonban az áttörést a lakáspiacon kell elérni, mert ez az igazán fontos volumen, és ez az a terület, ahol az épületekben élő-dolgozó ember komfortjáról, életnívójáról, életstílusáról van szó. Szintén nem kevésbé fontos szempont, hogy az olvasók nagy része is ezen a piacon tevékenykedik.

Ha tehát úgy gondoljuk, hogy ma már itthon is egyre nagyobb igény van a már tervezési fázisban végiggondolt rendszerszemléletű gondolkodásra, az olyan tervezőkre és kivitelezőkre, akik komplett épületelektronikai rendszereket hoznak létre bármilyen méretű és igényszintű épületbe, akkor többféle út kínálkozik.

Mi is az épületelektronika? Nos, az épületelektronika ("architronics") felöleli az épületekben elektromos árammal működő, vagy azzal vezérelhető öszszes eszköz integrált alkalmazását. Ennek megfelelően az épületelektronika alkotóelemei az alábbiak.
• Épületautomatika, kommunikáció, IT rendszerek.
• Vagyonvédelem, biztonságtechnika.
• Szórakoztató elektronika - multimédia.

Mielőtt áttekintésre kerülnének az egyes alkotóelemek, érdemes megfontolni, mi lehet az a platform vagy alap, amin megvalósítható ez az ideálisnak mondható integráció. Nos, véleményem szerint ez az új eszköz a régi, jól bevált ETHERNET-hálózat (ennek vezetékes illetve rádiós változata), és ezen keresztül az Internet. Egy tömegméretben, olcsón gyártott, és a mindennapi felhasználó számára is átlátható, kezelhető eszköz, amely az ipari elektronika területén is elindult hódító útjára, s amelylyel végre valóban kimozdulhat az épületelektronika és benne az épületautomatika az elszigeteltségből.

Az egyes alkotóelemek sorrendje, fontossága, egyáltalán megléte épületenként változó, és mindig a megoldandó feladatból és a projekt (a megrendelő) költségviselő képességéből kell kiindulni. Elég sok olyan eszköz elérhető már ma is a magyar piacon, amellyel már 3-4 áramkör GSM-alapú, RF vagy infra távvezérlésére, de akár néhány száz áramkör vezérlésére, fűtési-szellőzési rendszerek és a fényerősség szabályzására van lehetőségünk viszonylag alacsony költségszint mellett is. Ezek a rendszerek a hagyományostól eltérő kábelezést igényelnek, hiszen a kapcsolóink most már nem közvetlenül, hanem valamilyen elektronikus beavatkozó szerv közbeiktatásával (illetve időzítés, távvezérlés, program segítségével) kapcsolják a hozzájuk rendelt áramkört, ami természetesen így nem kötött, nem kell holnap is ugyanazt kapcsolnia, amit ma. Már a csövezés is más logikát követ, hiszen nem feltétlenül (sőt…) kell kötődobozokat, kötéseket használnunk, a fogyasztókat közvetlenül a beavatkozó elektronikához csövezzük, kábelezzük.

A teljesség igénye nélkül bemutatásra kerül két komplex rendszer. (Persze mindenkit arra biztatok, hogy nézzen körül maga is a piacon, pl. az epületautomatika.lap-on keresztül az Interneten.) A bemutatni kívánt rendszerek egyike 17 éve van ott a piacon, és a családi házak, lakások komplex épületelektronikai kivitelezését teszi lehetővé aránylag megfizethető áron, s ami szintén nem mellékes, nem túl bonyolult, magyar nyelvű szoftverével a telepítés viszonylag egyszerű. (lásd: rendszerséma I-II.)
E rövid gyakorlati ismertető után tekintsük át most szélesebb síkon ez épületelektronika egyes alkotóelemeinek sorát, illetve alkalmazási lehetőségeit.

Épületautomatika
• Épületgépészeti szabályozás (HVAC).
• Villamos rendszerek szabályozása és vezérlése, energiamenedzsment.
• Motoros mozgatások.
• Ember-gép interfész.

Épületgépészet, angol rövidítéssel HVAC
H, mint fűtés. A magyarországi fűtési rendszerek 90-95%-a rosszul méretezett és rosszul beállított, ami az emelkedő energiaárak mellett egyre keményebben zsebbe fog vágni. Főleg az utólag is felszerelhető fűtésszabályzás nagy piac, hiszen az új telepítésű kazánok általában hőmérséklet-szabályozottak. Itt is elérhetők kedvező árú, de ugyanakkor nagyon megbízható fűtésszabályzások. Nagyon fontos lenne a megújuló energiaforrások alkalmazása, illetve a kogenerációs (villamos áram és hő egyidejű előállítására képes) erőművek családi ház, társasház, lakópark léptékű elterjedése. Ezek mindegyike kiváló szabályozási terület. A fűtési idény elején nagyon fontos visszaemlékezni a tavaly téli kéménytragédiákra, amihez hasonlók a tisztítással, illetve egy utólag beszerelhető 25-35e Ft-os CO-érzékelővel megelőzhetők lennének.

V, mint szellőzés. Az épületfelügyeletek klasszikus felhasználási területe, a családi házakban, lakásokban viszont ritkán automatizálják jelentős költségigényük miatt. A műanyag illetve fém nyílászárók mind nagyobb tömegű alkalmazása miatt ugyanakkor egyre fontosabb a lakások megfelelő páraháztartásának optimalizálása. Ez a feladat egyszerűbb pára- és gázérzékelők rendszerbe illesztésével olcsóbban is megoldható.

AC, mint klimatizálás. A nyarak egyre melegebbek, az Amerikában és nyugaton egyre gyakoribb áramkimaradások pedig rámutatnak, hogy a "majd beteszünk egy klímát" módszer nem túlzottan távlatos… Itt az átgondolt hőfizikai tervezés és a nyáron hűtő fűtési rendszerek lehetnek alternatívák (fan-coil, falfűtés stb.), ahol az automatika játszhatja az optimalizáló szerepet.

Villamos (erősáramú) rendszerek
Világítás, fényjátékok, fényerőszabályzás. Az energiamenedzsment (termelés és fogyasztás) élettartam kérdése, az egyre jobban terjedő energiatakarékos fénycsövek kellemetlen hideg fényével szemben jelenthetnek sokkal kellemesebb hatást a különböző dimmerek, melyekkel akár a hagyományos lámpák és fénycsövek is energiatakarékosabban működnek, és mindig a kívánt beállításnak megfelelő hangulatot varázsolják a lakótérbe. Ezekkel akár a színházakban, mozikban megszokott fényeffektusok is beállíthatók.
Biztonsági funkciók. Példaként a jelenlétszimulációra lehet hivatkozni, amikor is a ház előre programozottan vagy távvezérléssel folyamatosan "úgy viselkedik", mintha otthon lennénk. Továbbá feledékeny háziasszonyoknak tehet jó szolgálatot a távvezérléssel vagy a lakás elhagyásakor a riasztó élesítésével együtt kiadott központi áramtalanítási parancs.
Ma már természetes elvárás persze az is, hogy a lakásban lévő összes rendszer vezérelhető legyen a karosszékből, ágyból kiadott infra vagy rádió utasításokkal.

Motoros mozgatások
Az iparban a hidraulika és a pneumatika, az épületekben a villamos motorok a szabályozások fontos beavatkozó szervei: kapuk, liftek, mozgólépcsők és -járdák, szelepek, redőnyök, árnyékolók, függönyök (hőháztartási szerepük is jelentős) mozgatását végezhetik.

Ember - gép interfész
Hagyományos elektromos szerelvények. Itt is törekedni kell olyan termékcsaládok alkalmazására, amelyek az összes elektromos rendszer (erős- és gyengeáram) igényeinek megfelelnek. Sok, elsősorban buszos automatika intelligens szerelvényeket kíván meg, de mint láttuk, vannak olyanok is, amelyek a hagyományos, "buta" nyomógombokkal és dugaljakkal is működnek. Ez utóbbiak preferálhatók, mivel ezeknél nincs formai kötöttség és anyagilag is kedvezőbb a beszerzésük.

LCD érintőképernyők. Nagyon tetszetősek és egyszerű a kezelésük, de drágák a különböző automatikák saját gyártású falba ill. asztalba szerelhető, vagy hordozható érintőképernyői, melyek általában kétirányú realtime adatforgalmat tesznek lehetővé. A lakás összes vezérlési és lekérdezési funkciója mellett VGA, XGA monitorként video- vagy számítógépes információ megjelenítésére is szolgálnak.

Ezek kereskedelmi forgalmú, tehát jóval költséghatékonyabb alternatívái lehetnek a Wifi (rádiós ethernet) forgalomra képes web-padok (Compaq, Viewsonic stb.), zseb PC-k (IPAQ), és egyéb univerzális rádiós vagy infra távvezérlők (Philips Pronto). Központi, grafikus, PC-alapú terminálok a nagyobb épületfelügyeletek megszokott részei, lakásméretekben az olcsók rendszerint megbízhatatlanok (Windows kontra PLC-vezérlés), vagy, ha megbízhatók, akkor lényegesen drágábbak.

Kommunikáció, távfelügyelet körébe az alábbiak tartoznak:
• kaputelefonnal integrált telefonközpont, amely már ma is egyre inkább Internet-alapú,
• PC hálózat, megosztott szélessávú (DSL) internet elérés,
• Internetes és hagyományos vonalas modemen keresztüli távfelügyelet,
• GSM-alapú kétirányú adatforgalom, SMS-alapú információlekérés, riasztás illetve távparancsok kiadása már ma is elérhető (30-100 000 Ft) áron, mely hamarosan MMS formátumban a video információk átvitelére is alkalmas lesz.

Vagyonvédelem, amely felöleli a beléptető rendszert (ki, mikor, hová mehet, ott, mikor, meddig végezheti teendőit), a kártyákat, biometriai azonosítást, a munkaidő és tevékenység-auditot, a tűzvédelmet, a riasztást, br valamint a behatolás-jelzést, -védelmet. Ide tartoznak a hagyományos és videós rendszerek, illetve ezek konvergenciája.
Egyre több olyan riasztó és épületautomatikai rendszer van már most is a magyar piacon, amely nagyon kedvező áron (40-60 000 Ft), már dallas chipes, proxi- vagy chipkártyás beléptetést is lehetővé tesz opcióként, s amelyekkel akár családi- vagy társasház méretekben is megvalósítható egy olyan rendszer, ahol bizonyos beléptetések időzíthetők, csak adott területekre engednek belépést (takarító, kertész, egyéb személyzet).

Szórakoztató elektronika, multimédia, amely a következő alkalmazásokra terjed ki.
• TV, rádió, SAT-vétel, DVD, VCR, Hi-Fi (high-end) elosztás hagyományos analóg eszközökkel, illetve Ethernet alapon hang- és képszerverekkel és munkaállomásokkal.
• MP3, AVI fájlok és más számítógépes multimédiás tartalmak elosztása,
• digitális fényképek és home-videók szerkesztése, bemutatása.

Amint a fenti rövid áttekintésből is kitűnik, az épületelektronika kifejezés által lefedett szakterület igen tágas: tekintettel arra, hogy a fenti alkalmazások fokozottan előtérbe kerülnek, és ezek integrált kiépítése jelenti a jövő megrendelői elvárását, minden szerelőnek ajánlható, hogy fordítson figyelmet az épületautomatizálási alternatívákra.

Rendszerséma I.
A rendszer csillagpontos és buszos struktúrával működik egyidejűleg. Ha elég a központi PLC-vel megvalósítható 32 vezérlési pont (hagyományos, "buta" nyomógomb, infra stb.), két analóg bemenet (hőmérséklet, fényerősség, páratartalom mérése), illetve 40 kapcsolandó áramkör, akkor nincs szükség a buszra. Ha további adatpontokat kívánunk beiktatni, infra távvezérlést, fényerőszabályzást, riasztót, kamerákat, beléptetőrendszert, vagy egészházas hangtechnikát akarunk a rendszerbe integrálni, akkor ezt már csak buszon kommunikáló, intelligens eszközökkel tehetjük meg. Ezek között vannak színes érintőképernyők, TV interfészek, telefonos és internetes távvezérlők, rádiós ethernetes (812.11 a) illesztők, chip- és proxikártyás beléptetők és még sok más. A rendszer képes a fűtési, szellőzési rendszer szabályozására is analóg érzékelői segítségével, és univerzális infrajel-generátorával gyakorlatilag bármely audiorendszer egészházas szétosztását lehetővé teszi. Ez azt jelenti, hogy a nappaliban lévő hifitorony zenéjét akár a fürdőszobában lévő nyomógombom segítségével vezérelhetem.

Rendszerséma II.
A 1. ábrán látható másik rendszer intelligens dimmereken (hagyományos fázishasításos 0-10 V-os, DSI vagy 1-10 V-os fénycsöves) alapszik. Azokat más vezérlő, beavatkozó szervekhez hasonlóan köthetjük RS 485 alapú hálózatba. Az eszközök programozása angoltudást és bizonyos alapszintű létraprogramozási ismereteket megkövetel, de cserébe egy az EIB-vel összevethető méretű hálózatot alakíthatunk ki lényegesen kedvezőbb árszinten. A gyártócég referenciái között olyan objektumok vannak, mint a hong kong-i World Trade Center. Mint a rendszervázlatból látható, itt is gondoltak a hang rendszerbe integrálására, illetve itt is lehetőség van infra-távvezérlésre és LCD érintőképernyős bemeneti eszközök alkalmazására.

1. Hűtés
Ablakokra szerelt nyitásérzékelők közölnek adatot a központtal, amely nyitáskor lekapcsolja a klímát. Költségtakarékos módon a klímaberendezés előre programozható.

2. Kert
Amikor valaki megközelíti a házat, felkapcsolódnak a lámpák. A szobánkban az érintőképernyőre pillantva meg lehet bizonyosodni, hogy valóban a várt személy érkezett-e meg. A rendszer akár a locsolást is önműködően elvégzi, az előírt napszakban és az időjárásnak megfelelő gyakorisággal.

3. Fűtés
Minden fűtési zónának külön termosztátja van, amely állítható komfort, éjszakai vagy kikapcsolt állásba. Például a nappaliban reggel 7-kor kikapcsol, 16 órától komfort, 22 órától éjszakai üzemmódra áll. A hőmérséklet optimalizálásával, az éjszakai üzemmód használatával a fűtési energia 30%-a is megtakarítható.

4. Világítás
A racionális energiafelhasználás érdekében elvárható, hogy a világítótestek optimálisan működjenek, és mindig az éppen használt helyiségben. A rendszer a jelenlétérzékelésével biztosítja a kívánt feltételeket.

5. Hifi, házimozi

6. Árnyékolók
A belső és külső hőmérsékletet, szélerősséget és páratartalmat érzékelő szenzorok segítségével a rendszer automatikusan kezeli a redőnyöket, árnyékolókat és az ablakokat, illetve a világítást és a légkondicionálót. Fénymérő is iktatható a rendszerhez, amely a megengedett fényerő felett behúzza a redőnyöket, árnyékolót.

7. Konyha
A legtöbb lakástűz a konyhából indul ki, ezért itt a legcélszerűbb elhelyezni füstérzékelőt, amely beindítja a belső vészjelzést, közben mindenütt lekapcsolja a világítást és a konyhai dugaljakat feszültségmentes állapotba kapcsolja.

8. Riasztó
Éjszakai üzemmód szerint bekapcsolódnak a mozgásérzékelők, a szobák világítása lekapcsolódik, a hőmérséklet minden zónában csökken, a még nyitva maradt ablakok becsukódnak. Jelenlét-szimuláció: egyes funkciók üzemeltetésével a ház azt a benyomást kelti, mintha használnák, noha senki nem tartózkodik otthon. A felszerelt mozgásérzékelők SMS-t küldenek az esetleges hívatlan látogatók érkezéséről.

9. Garázs
A kocsibeálló kapujának és a garázsajtónak a vezérlése. Előre programozhatók a bejárónál, a garázsnál található, és a garázsból a lakótérbe vezető lámpák. A rendszer a kiválasztott időtartam után zárja az ajtókat és eloltja a lámpákat.

10. Központ
A központ egyszerre nyújt nagyobb kényelmet, biztonságot és racionálisabb energiafelhasználást. A rendszer alapja a központi egység. Innen irányítható a ház minden funkciója a fűtéstől a kávéfőzőig. Nyomógombokkal, távkapcsolóval, univerzális fali kezelőkkel telefonon keresztül, vagy akár érintőképernyő segítségével. A rendszer tovább bővíthető illetve újraprogramozható. Integrált rendszerben a fűtési/hűtési zónák, a helyi és általános megvilágítás, a redőnyök, árnyékolók, függönyök, a kapuk, a beléptető-rendszer, az audio-, video-, házimozirendszer, a kommunikáció/telefon, a számítógép, a riasztó, illetve a kamerás rendszerek, az öntözőrendszer, uszoda, szauna stb.

Villanyszerelők Lapja

Épületautomatizálási alternatívák épületelektronika