Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Árnyékolók vezérlése KNX/EIB rendszerrel

2008. június 1. | Balogh Zoltán |  3440 | |

Az alábbi tartalom archív, 12 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Egy korszerűen és profi módon vezérelt árnyékolástechnikai rendszerrel nem csak azt oldhatjuk meg, hogy a szomszédok ne lássanak be a nappalinkba, hanem komoly energia-megtakarítást is elérhetünk. Anyagi oldalról szemlélve a kérdést, megállapítható, hogy a mai világban egy önállóan működő árnyékolóvezérlő rendszert beépíteni az épületekbe nem más, mint pénzkidobás. Szükség van egy integrált megoldásra, amely kapcsolatot teremt a világítási és fűtési/hűtési rendszerekkel is.

Manapság nagyon sokféle árnyékolót lehet találni a piacon, amelyek elektromosan is vezérelhetők. Belső terekben használják a függönyöket, a szalagfüggönyöket vagy a reluxákat. Kültéren pedig a vászon napellenzőket alkalmazzák széles körben, vagy éppen a redőnyöket lamellával vagy anélkül. Alapvetően a legfontosabb technikai ismérvek, amelyeket a Nemzeti szabványok, vezérlés kiválasztásánál figyelembe kell venni: a feszültségszint és az árnyékoló típusa. Leggyakrabban a 230 V AC és a 24 V DC motorokat alkalmazzák. Nyilvánvalóan más készülékek szükségesek egyik, illetve másik feszültségszintű vezérléshez. Mivel a 230 V AC terjedt el leginkább, kezdjük mi is ezzel!

A KNX/EIB vezérlőkészülék két relé-kimenettel rendelkezik redőny-áramkörönként, lásd az 1. ábrát. Természetesen ez nem jelenti azt, hogy két egyszerű relével vezérelhetnénk a redőnyt, hiszen nagyon fontos, hogy a két kimenet reteszelve legyen egymáshoz képest. Nem engedhető meg még egy pillanatra sem, hogy a két kimeneten egyszerre legyen feszültség. A redőnymotorból rendszerint a „fel” és „le” irányok fázisa, a nulla és a védőföldelés kerül kivezetésre. Ha a „fel” irány feszültséget kap, akkor a redőny elindul felfelé. Értelemszerűen, ha ezzel egy időben a másik irány is feszültséget kapna, akkor az a motor meghibásodásához vezetne. Ezt a problémát a redőnyvezérlő készülékek – a reteszelésnek köszönhetően – kiküszöbölik.

A vezérlő készülékek terhelhetősége változó (készülékspecifikus), de jellem-zően 6 A kapcsolását teszik lehetővé cos =0,6 esetén is. Kifejezetten motorikus (induktív) terhelésre készült reléket alkalmaznak a készülékekben. Általában a motorok áramfelvétele ennél jóval alacsonyabb. Felvetődhet a kérdés, vajon lehet-e több motort is párhuzamosan működtetni egy kimenettel? A válasz határozottan nem. Pontosabban, bizonyos feltételekkel igen. Ha egyszerűen párhuzamosan kötnénk két vagy több motort, akkor azzal a következőket kockáztatnánk. A több motor együttes vezérlése esetén az egyes motorok nem 100%-ban azonos időben mozognak fel vagy le, egyik hamarabb éri el az egyik végállást, mint a másik. Ugyan a végállás-kapcsoló lekapcsolja a motorról a feszültséget, de – mint ahogy az a 2. ábrán (helytelen bekötés!) látható – ha a másik motor még mozog, annak feszültsége visszakerül a már lekapcsolt motorra. Ennek következtében elképzelhető, hogy a már megállt redőny elindul a másik irányba. Ez a jobbik eset. Rosszabb esetben akár 1000 V-os nagyságrendű feszültség is keletkezhet a motoron, amely természetesen azt azonnal tönkreteszi. Ha azonban a kimenetre csak egy motort kötünk, és a többit reléken keresztül (mindegyik motorhoz külön) hajtjuk meg, akkor ez a probléma elkerülhető, és akár számtalan motort is vezérelhetünk egyetlen kimenettel (3. ábra). Természetesen ebben az esetben minden olyan redőny, amelyik ugyanarra a kimenetre lett kötve, csak együtt vezérelhető. Ha a redőnyöket külön-külön is mozgatni akarjuk, akkor annyi kimenetet kell használnunk, amennyi redőnymotorunk van.

A gyengeáramú készülékek esetében a különbség leginkább a feszültségszintben érhető tetten, illetve abban, hogy ez esetben a motorból csak két vezeték jön ki, egy pozitív és egy negatív. Itt az irányt azzal jelölöm ki, hogy melyik kivezetésére melyik pólust kapcsolom. Tehát ebben az esetben egy polaritásváltással oldom meg a felhúzást vagy leeresztést, azaz az irányváltást. Teljesen más készülékre van szükség ehhez a feladathoz, mint a 230 V AC esetében. Természetesen a 24 V DC feszültséget a vezérlő készüléke önmaga nem állítja elő. Ezt vagy maga a redőnymotor, vagy egy külső tápegység végzi. Ezek után a működés már megegyezik mind a két feszültségszint esetében.

Egy átlagos KNX/EIB redőnyvezérlő készülék az alábbi funkciókat ellátását biztosítja. Beállítható az időz&´tés a „fel” és a „le” irány váltása között. Ez tipikusan néhány tizedmásodperc. Amikor egyik irányból hirtelen a másikba szeretnénk mozgatni a redőnyt, akkor egyik gomb után azonnal megnyomjuk a másikat, szinte késleltetés nélkül. A motor azonban a rajta lévő súly miatt (a redőny súlyáról van szó) nem tud azonnal megállni és elindulni a másik irányba, azaz tehetetlenséggel rendelkezik. Ha ezt a késleltetést nem alkalmaznánk, akkor a redőny még az előző irányba mozogna, de már a másik irányba kapna feszültséget, amely hosszabb távon a motor élettartamának rövidüléséhez vezet.

A redőnyvezérlő készülékkel beállítható továbbá az árnyékolók futási ideje. Mind „le” és „fel” irányban, külön-külön. Lefelé jellemzően, a gravitációnak köszönhetően gyorsabban haladnak a redőnyök. Ezzel a funkcióval megoldható, hogy bár a végállás-kapcsolók lekapcsolják a feszültséget a motorról, ne legyen a vezérlő és a motor közötti vezetéken feszültség, ha a redőnyt már nem mozgatjuk. Általában ezt az időt egy kicsit hosszabbra állítják, mint a tényleges mozgás, abból a célból, hogy biztosan elérje a két végállást az árnyékoló.

Ha már a mozgási időket említettük, érdemes pontosan megmérni ezeket („le” és „fel”, valamint a lamellák egyik állásból a másikba), ha azokat ugyanis beállítjuk a vezérlőkészülékben, akkor lehetőség van egy egyszerű redőnnyel is a pozicionálásra. Meg tudjuk határozni, hogy a redőny meddig ereszkedjen le (mondjuk 65%-ig), és azt is, hogy a lamellák hogyan álljanak (a teljes zárástól a teljes nyitásig 255 lépésben). Erre a funkcióra akkor lehet szükség, ha a redőnyöket is a világítási képek részeként akarjuk kezelni. Erről a korábbi cikkben már szót ejtettünk. Természetes az, hogy az egyes világítási képekhez hozzárendelhetem a redőnyök állását. Például a TV-nézés esetén teljesen leereszkednek a redőnyök, és a lamellák is teljesen zárt állapotba kerülnek. Más képek esetében pedig automatikusan más állapotokat vesznek fel, anélkül, hogy nekünk kellene azokat „kézzel” beállítanunk.

Egy kifinomultabb vezérlés esetén az épületen található időjárásközpont is (4. ábra). Ez méri a jellemző környezeti adatokat, mint például külső hőmérséklet, szélsebesség, napsütés stb. Nem is gondolnánk, de egy ilyen készülék akár 100 különböző értéket is képes elküldeni a rendszernek. A paraméterek között pontosan beállíthatjuk, hogy az épület melyik szélességi és hosszúsági fokon helyezkedik el, valamint milyen tájolású (észak, dél stb.). Ez látható az 5. ábrán. Az első esetben, ahogy felkel a Nap, besüt az ablakon, és szinte amíg le nem megy, továbbra is be fog sütni. A másik két esetben az épület közelében található más épületek és a fák árnyékot biztosítanak, ezért a besugárzás nem 180 fokos. A készülékbe pedig gyárilag be van programozva az év minden napjára, hogy a Nap pontosan milyen pályán mozog. Köztudomású, hogy nyáron az a pálya, amelyet a Nap megtesz, sokkal magasabban van, mint télen. Ezt a 6., 7. ábrák mutatják („Azimuth” adja meg a Nap északhoz viszonyított helyzetét). A készülék emellett figyelembe veszi az aktuális időjárási körülményeket, és ezek alapján automatikusan pozicionálja a redőnyöket. Ennek célja az energia-megtakarítás. Képzeljük el, hogy nyáron egy nagy, üvegfelületekkel határolt helyiséget, mondjuk a nappali helyiségét kell hűtenünk. Egyáltalán nem mindegy, hogy a napsütés felmelegíti-e a helyiséget, mint egy „üvegházat”, vagy a rendszer a redőnyöket, ha szükséges, leengedi, és a lamellákat olyan pozícióba állítja, hogy a direkt napsugárzás ne hasson a szobára, ami feleslegesen melegítené a helyiséget. Fontos azonban, hogy annyi fény azonban jusson be, hogy ne kelljen a világítást felkapcsolni. Hasonló a helyzet télen a fűtéssel. Akkor ugyanis éppen, hogy kihasználhatjuk a napsütés azon tulajdonságát, hogy melegíti a szobát. Éjszakára viszont, amikor a Nap már nem süt, érdemes leereszteni az árnyékolót. Az üvegfelületeken ugyanis nagyon sok hőenergia távozik. Ha azonban leeresztjük elé a redőnyt (ez persze csak külső redőnyök esetében igaz), akkor az üveg és a redőny közötti légrés természetes hőszigetelésként funkcionál. Ezekkel az apró trükkökkel jelentősen lehet az épület energia-felhasználását csökkenti.

Minden KNX/EIB redőnyvezérlő készülék rendelkezik vészpozíció-funkciókkal. Ilyen lehet egy vászon napellenző esetén az, hogy a rendszer bizonyos mértékű szélsebesség felett automatikusan behúzza a vásznat, nehogy a szél leszakítsa azt. Vagy éppen, ha a redőnyünkkel szeretnénk megóvni az ablakokat, akkor azokat nagy szél esetén leereszti. Szinte minden esetben azt igényli a tulajdonos/megrendelő, hogy a redőnyök időprogram szerint is mozogjanak. Este, amikor besötétedik, ereszkedjenek le, hogy a szomszédok ne lássanak be a lakás helyiségeibe. Ha azonban az összes nyílászárónál leereszkedik a redőny, és mi pedig kint vagyunk a kertben, elképzelhető, hogy nem tudunk visszamenni a házba. Ezért célszerű a vagyonvédelemtől kapott nyitásérzékelők jeleit is felhasználni. Amikor például egy teraszajtó nyitva van, akkor a rendszer nem engedi leereszteni a redőnyt, vagy legalábbis nem teljesen.

Szeretnék elmesélni egy rövid történetet a tárgyalt témával kapcsolatban. Egy budapesti ház tulajdonosa azt kérte, hogy a KNX rendszer minden nap reggel 8 órakor húzza fel a ház valamennyi redőnyét, este 9 órakor pedig eressze azokat le. Mindegyiket egyszerre, egyszerűen időprogram szerint. Bár kollégáimmal említettük, hogy szükség lenne egyéb paramétereket is figyelembe venni a vezérléshez, mint például a vagyonvédelmi érzékelőket, de hát igazából hajthatatlan volt a tulajdonos. Úgy gondolta, ez csak felesleges bonyolítás. Egyik alkalommal a család elutazott egy hétre pihenni vidékre. Mivel jó idő volt, az egyik földszinti teraszajtót nyitva hagyták, hogy szellőzzön a lakás. Amikor elmentek otthonról, akkor a redőnyök még lent voltak. Reggel nyolc órakor azonban az automatika felhúzta azokat, este pedig leeresztette, ahogy azt a tulajdonos beállította. Ez így ment egy héten keresztül. Amikor azonban hazaérkeztek – valamikor napközben -, azon kapták magukat, hogy éppen bömböl a riasztó. Gyorsan körülnéztek a házban, és kiderült, hogy a teraszajtó, amelyik az uszodából nyílik, nyitva volt. A redőnyök pedig fel voltak húzva. Mivel az ajtó nyitva volt (valamely okból a riasztó szerelője nem szerelt rá nyitásérzékelőt), a kóbor macskák egész héten ki-be jártak a házban. Ez elindította a riasztót (mozgásérzékelők segítségével), az uszoda pedig tele volt macskaürülékkel. Mondanom sem kell, hogy mennyire fel volt háborodva a tulajdonos. Aztán persze megértette, hogy ha egy ilyen komplex rendszert igényel, akkor igenis oda kell figyelni a részletekre, és nem szabad egy-két érzékelőn spórolni.

Gyakorta felmerülő igény az, hogy amikor a vagyonvédelem betörést észlel, a redőnyök automatikusan ereszkedjenek le. Vagy éppen tűzjelzés esetén, mielőtt a rendszer áramtalanítaná az épületet, húzza fel az összes redőnyt, ezáltal is biztosítva az épület könnyebb elhagyását.

Számos speciális redőny vagy árnyékoló mozgatását is automatizálhatjuk. Ilyen lehet például az úszómedencéknél használt úszó redőny. Ennek az a szerepe, hogy amikor nem használjuk a medencét, megóvja a vizet a koszolódástól, továbbá az, hogy csökkentse a vízfelületen keresztül távozó hőenergia-veszteséget. Figyelembe kell vennünk azonban azt, hogy van-e a családban gyermek, vagy szokták-e a kicsik használni a medencét. Van ugyanis olyan, aki ezt a mozgatást szeretné egy rádiós távvezérlővel kezelni, amivel ráadásul világításokat is beállíthat. Elképzelhető azonban az, hogy az egyik gyerek játék közben véletlenül megnyomja a „bezár” gombot, míg egy másik éppen a vízben van. Ez akár komoly balesethez is vezethet. Ezért ezt nem javasoljuk. Ugyanez a helyzet az időprogram szerinti vezérléssel is: a kapcsolóóra nem veszi figyelembe, hogy éppen használják-e a medencét vagy sem.

Ha egy kicsit elvonatkoztatunk az árnyékolástechnikától, és szigorúan csak a villamos kapcsolást nézzük, akkor észrevehetjük, hogy a feladat nem más, mint egy motor kétirányú vezérlése. Tehát minden olyan berendezés automatizálására használhatjuk az árnyékolástechnikai vezérlőkészülékeket, amelyeknél egy váltó- vagy egyenáramú motor egyik vagy másik irányba mozgatása a feladat. Ilyen lehet egy kert- vagy garázskapu is.

Nemrég találkoztam egy üzletemberrel, akinek KNX/EIB rendszerek alkalmazásával foglalkozó cége van Izlandon. Ez a cég hatalmas forgalmat bonyolít KNX készülékek forgalmazásával, szerelésével és programozásával. Az az érdekes a történetben, hogy Izlandon mindösszesen 296 737 lakos él. Nálunk több mint harmincszor többen. Amit ez a cég csinál, az nem más, mint hogy meggyőzte az építészeket arról, hogy a költséges és az épületben sok helyet foglaló mesterséges szellőztető rendszerek helyett alkalmazzanak természetes szellőztetést. Az épületekbe motoros mozgatású ablakokat építenek be. Ezeket a KNX/EIB rendszer vezérli. Az épület mindenkori hőigényét nyomon követő rendszer megvizsgálja annak lehetőségét, hogy az adott pillanatban hogyan lehet a legkevesebb energiaveszteséggel szellőztetni, és ennek megfelelően nyitja vagy zárja az ablakokat. Egy áramlástechnikailag jól kialakított épület, illetve az ehhez tartozó vezérlés segítségével olyan módon oldható meg a természetes szellőztetés, hogy az ne járjon energiaköltség-többlettel. Más országokban is használják azt a módszert, hogy nyári hónapokban éjszaka, amikor a külső hőmérséklet jóval alacsonyabb, mint az épület belső hőmérséklete, teljesen átszellőztetik az épületet, amivel nem csupán a szükséges légcserét oldják meg, hanem az épületet is lehűtik. Reggel, ahogy felkel a Nap, és a külső hőmérséklet magasabb lesz, mint a belső, a rendszer bezárja az ablakokat, és az árnyékolókat olyan pozícióba állítja, hogy azok megóvják az épületet a túlmelegedéstől.

Családi házak esetében is a tetőablakok mozgatását időnként automatikusan végzik, az előbb említett szellőztetési funkciót alkalmazzák. Elképzelhető azonban az, hogy szellőztetés közben elered az eső. Természetesen senki nem szeretné, ha teljesen elázna a ház, amire hazaér, ezért az időjárásközpontunk esőérzékelőjének jele alapján a rendszer automatikusan bezárja az ablakot. Ez kézenfekvő. De mi van a széllel? Ha a házunk olyan területen fekszik, ahol a szél nagy port kavarhat, célszerű bizonyos szélsebesség felett szintén bezárni az ablakokat.

A kivitelezést segítendő célszerű olyan készülékeket alkalmazni, amelyeken van kézi állítási lehetőség és LED-visszajelzés is. Amikor az elosztószekrénybe bekötöttük a készülékeket és az áramköröket, a KNX készülékek még rendszerint nincsenek felprogramozva. Szükség lehet azonban az áramkörök folytonosságának vagy a redőnyök helyes működésének tesztelésére, még mielőtt a programozó üzembe helyezné a rendszert. Ekkor jön jól a kézi vezérlési lehetőség.

Láthatjuk, hogy egy ilyen, látszólag egyszerű árnyékolóvezérlési feladat is mennyire összetetté válhat. Ez persze nem azt jelenti, hogy túlbonyolítjuk a dolgunkat. Hiszen bár a KNX/EIB redőnyvezérlő készülék akár 40-80 paramétere is állítható, mindegyik rendel-kezik alapbeállítással is. Tehát ha nem állítunk be semmit, akkor is működik a rendszert, csak természetesen kevesebb szolgáltatással. Másrészről a paraméterek beállítása nem a villanyszerelő vagy tervező feladata, hanem az végzi, aki a teljes rendszer programozását is.

A következő részben a már részben érintett hűtés, fűtés és légkezelés témakört fogjuk körüljárni. Látható, hogy milyen szoros kapcsolat van az egyes feladatkörök között. Ezért egy professzionális komplex rendszer esetében az egyes részfeladatok szinergikusan kiegészítik egymást.

Ha az olvasóban kérdések merülnek fel az érintett témákkal kapcsolatban, kérjük, küldje el ezeket a szerkesztőség részére. Ígérem, hogy minden kérdésre válaszolni fogok!

KNX


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem