08
styczeń
2016

Okablowanie Hybrydowe Inteligentnego Domu

Powodzie w 2010 roku, jedne z największych i najbardziej tragicznych w ostatnim stuleciu, spowodowały ogromne zniszczenia. Wiele budynków nie nadaje się do dalszej eksploatacji, inne wymagają generalnego remontu. Następstwem tragedii, która dotknęła tysiące powodzian, będzie konieczność wyremontowania zniszczonych budynków lub zbudowania nowych, z czym będzie związane ułożenie wielu kilometrów przewodów elektrycznych.

Dla projektantów i instalatorów jest to olbrzymie wyzwanie, a jednocześnie szansa, aby pokrzywdzeni przez los ludzie zamieszkali w nowoczesnych domach, które w przyszłości będzie można wyposażyć w systemy automatyki budynkowej. Aby to było możliwe, trzeba zmienić sposób wykonywania instalacji elektrycznych, gdyż instalacje tradycyjne, które stosowano do tej pory, nie dają takich możliwości. Okablowanie na potrzeby instalacji inteligentnego domu można wykonać za zbliżoną cenę do okablowania na potrzeby instalacji tradycyjnej. Aby jednak zrewolucjonizować sposób wykonywania instalacji elektryczny do nowych technologii muszą się przekonać przede wszystkim Ci, którzy będą projektować instalacje oraz Ci, którzy prace instalacyjne będą wykonywać …

Norma SEP (N SEP-E-002:2003) w punkcie 4.6.1. stanowi: „Aby ułatwić w przyszłości założenie instalacji systemowej i zminimalizować ilość prac z tym związanych (np. instalacji w systemie European Instalation Bus, instabus EIB), zaleca się poprowadzenie dodatkowych przewodów szyny sterowniczej lub pustej rury instalacyjnej przewidzianej na ich założenie.” (aktualna nazwa magistrali EIB to magistrala KNX – przyp. autora). Wykonując nowe instalacje nie warto więc powielać przestarzałych rozwiązań, które choć materiałowo są dość tanie, generują jednak duże koszty robocizny i są praktycznie nieskalowalne (poza instalacjami sterowanymi radiowo, którymi w tym artykule nie będziemy się zajmować).

Pierwsze pytanie, na które warto sobie odpowiedzieć – dlaczego właśnie magistrala KNX (dawniej nazywana EIB)? Standard KNX jest aktualnie najszerzej wspieranym standardem automatyki małych i średnich budynków. Opis standardu KNX został zatwierdzony jako normy europejskie CENELEC - EN 50090 i CEN – EN 13321, jako norma międzynarodowa ISO/IEC 14543 oraz jako norma chińska - GB/Z 20965.

KNX okablowanie

Urządzenia do systemów KNX produkuje ponad sto firm z całego świata. Wszystkie moduły są kontrolowane pod kątem kompatybilności ze standardem, co daje rzadko spotykane możliwości współpracy urządzeń produkowanych przez różne firmy. Elementy widoczne dla użytkownika charakteryzują się różnorodnym wzornictwem, które zaspokoi wymagania nawet najwybredniejszych klientów. A oprócz tego dobrze zaprojektowany i sprawnie działający system inteligentnego budynku, oparty na urządzeniach KNX, wpłynie na zmniejszenie zużycia energii, której koszty stale rosną. Użytkowanie inteligentnego systemu w standardzie KNX przyczynia się do realnego obniżenia kosztów eksploatacji, co w rezultacie powoduje zwrot poniesionych nakładów na zrealizowanie systemu. Pozostaje do rozstrzygnięcia kwestia, jak wykonać okablowanie dla potrzeb inteligentnego budynku, szczególnie w sytuacji, w której inwestor w trakcie wykonywania instalacji nie jest zainteresowany nowocze-snymi rozwiązaniami automatyki budynkowej?

Aby rozwiązać ten problem, w firmieID Electronics przygotowano dla instalatorów założenia Okablowania Hybrydowego Inteligentnego Domu (OHID). W dalszej części artykułu wyjaśniono ideę takiego okablowania.

Moduły KNX do montażu w puszkach instalacyjnych

Należy jednak rozpocząć od odpowiedzi na podstawowe pytanie: jak przystosować tradycyjną instalację elektryczną, aby możliwe było zainstalowanie systemu automatyki budynkowej. Norma SEP daje lakoniczną odpowiedź: należy dołożyć do instalacji elektrycznej dodatkowy przewód magistrali KNX/EIB. Schematy przedstawione narysunkach 1 i 2 wariantowo pokazują sposób, w jaki można poprowadzić przewód magistralowy. W wersji pierwszej zamiana na instalację KNX jest bardzo prosta. Aktory (wyrobniki) skonstruowane tak, aby można je było zamontować w puszkach elektrycznych, zastępują styki tradycyjnych łączników.

Puszki podtynkowe do osadzania urządzeń elektronicznych

Na rys. 3 pokazano przykładowe urządzenia KNX/EIB różnych firm, przystosowane do montażu w puszkach instalacyjnych. Takie rozwiązanie jest wygodne, gdy w danym pomieszczeniu jest niewiele sterowanych obwodów elektrycznych, a obwody ściemniane mają niedużą moc (najczęściej do ok. 210W/VA). W tej samej puszce można zainstalować również sensory (czujniki). Trzeba przy tym pamiętać o zasadach bezpiecznego odizolowania obwodów 230VAC oraz 29VDC SELV. Należy stosować tzw. puszki pogłębione np. z przegrodą izolacyjną lub puszki z dodatkową kieszenią na urządzenia elektroniczne

Na rys. 5 pokazano przykładowe podłączenie sensora/aktora z dwoma wejściami binarnymi i dwoma wyjściami. Schemat przedstawiony narys. 2 różni się poprowadzeniem przewodu magistrali KNX/EIB również poprzez puszki instalacyjne rozgałęźne. Takie rozwiązanie daje instalatorowi możliwość umieszczania aktorów także w tych puszkach. O ile montując moduły w puszkach łączników nie trzeba wykonywać żadnych dodatkowych przełączeń przewodów, o tyle przy łączeniu w puszkach rozgałęźnych, należy wykonać nowe krosowania żył. Dlaczego więc, mimo swojej prostoty, takie rozwiązania są stosowane głównie w instalacjach modernizowanych oraz czasami w instalacjach oferowanych przez deweloperów? Jest sześć podstawowych powodów:

Moduł KNX w puszce łączników tradycyjnej instalacji elektrycznej

• przy większej liczbie obwodów sterowanych trudno jest znaleźć miejsce do „schowania” modułów podtynkowych,

• rozwiązanie wyposażone w aktory podtynkowe jest droższe od porównywalnego z modułami montowanymi w rozdzielnicach,

• aktory podtynkowe mają więk-sze ograniczenia mocy w po-równaniu z modułami montowanymi na szynie,

• do rozdzielnic produkuje się większą gamę modułów KNX,

• dźwięk przełączania styków, który nieodłącznie jest związany z pracą przekaźników, łatwiej można wygłuszyć i oddalić od do-mowników, jeżeli urządzenia zostaną zainstalowane w rozdzielnicy,

• w przypadku modułów podtynkowych dźwięk przełączania styków przekaźnika użytkownik lokalizuje w okolicach łącznika (aktor w puszce łącznika - łatwiej akceptowalne) lub puszki rozgałęźnej w ścianie (aktor w puszce rozgałęźnej – trudniej akceptowalne).

Deweloper za naklejkę „KNX-Ready” (parafrazując znaczek HD-Ready z telewizora) niewiele dopłaca, jednak drastycznie ogranicza możliwości przyszłego właściciela inteligentnego domu czy mieszkania (narażając go przy tym na większe koszty realizacji systemu inteligentnego budynku, domu czy mieszkania).

Jak zatem należy postąpić, aby już na wstępie nie ograniczać możliwości, jakie daje instalacja magistralowa? Jedno z rozwiązań zaproponowali instalatorzy. W sytuacji, w której klient w czasie remontu planuje wykonanie w przyszłości instalacji inteligentnego budynku, proponują zrealizowanie nieznacznie zmodyfikowanej instalacji magistralowej. Przewody zasilające odbiorniki są układane w gwiazdę, tak jak standardowo się to wykonuje przy realizowaniu instalacji z urządzeniami KNX montowanymi w rozdzielnicy, zaś przewód magistralowy zamiast być ułożony w tzw. pętli otwartej (opisanej dalej), jest również układany w gwiazdę do każdego pomieszczenia. Uproszczony schemat takiej wersji okablowania pokazano na rys. 6. Instalację magistralową (cztero żyłową w ekranie) można wykorzystać do sterowania trzech różnych przełączników bistabilnych, podobnie jak wykorzystuje się je w obwodach korytarzowych czy schodowych.

Ponieważ nie wszystkie przewody stosowane do wykonywania instalacji inteligentnych posiadają certyfikat Stowarzyszenia KNX, (którego jednym z wymogów jest odporność na pracę ciągłą pod napięciem 250VAC) sugeruje się, aby dla bezpieczeństwa stosować przełączniki bistabilne sterowane napięciem 24V. Zaletą takiego typu instalacji jest łatwość zrealizowania na jej bazie systemu inteligentnego budynku, domu czy mieszkania, wadą zaś… konieczność stosowania przycisków jako łączników. Użytkownik musi się przyzwyczaić do używania przycisków do załączania i wyłączania oświetlenia – naciska, światło się zapala, naciska ponownie, światło gaśnie.

A co ze ściemnianiem? Ściemnianie jest możliwe ale pod warunkiem, że napięcie pracy przewodu magistralowego wynosi 250VAC. Cena takiej instalacji jest zbliżona do ceny typowej instalacji KNX.

Okablowanie zalecane dla KNX

 

W trakcie realizowania instalacji inteligentnej, rozdzielnice wyposaża się w odpowiednie moduły aktorów (wyrobników) i sensorów (czujników), przystosowane do montażu na szynie. Na rys. 7 przedstawiono wykorzystanie instalacji ze schematu pokazanego na rys. 6 do zrealizowania instalacji inteligentnego budynku.

Na rys. 8 zaprezentowano zestaw przykładowych urządzeń, które mogą być montowane na szynach DIN w rozdzielnicy. Wybór urządzeń montowanych na szynę jest bardzo szeroki i bardzo często nadchodzą informacje o coraz to nowszych i ciekawszych rozwiązaniach.

Przykładowe moduły KNX, EIB do montażu w rozdzielnicy

 

A co najważniejsze – certyfikat Stowarzyszenia KNX gwarantuje współpracę urządzeń pochodzących od różnych producentów. I to naprawdę działa!

Ten krótki przegląd różnych sposobów okablowania obiektów, które dopiero w przyszłości mają zostać uzupełnione o inteligentne systemy wykazał, że stosując każde z powyższych rozwiązań trzeba zaakceptować nawet daleko idące kompromisy. Potrzeba zaprojektowania instalacji, która w momencie odbioru umożliwi zainstalowanie tradycyjnych łączników a w przyszłości umożliwi przejście na system inteligentnego budynku, bez niepotrzebnych ograniczeń, które wykazują typy okablowania pokazane na rysunkach 1, 2 i 6, stała się powodem przyjęcia w IDE standardu Okablowania Hybrydowego Inteligentnego Domu (OHID).

Obiektem, w którym konieczne było wykorzystanie OHID, okazał się budynek, którego właściciel nie był zainteresowany zastosowaniem „inteligencji” w zakresie oświetlenia (oprócz salonu i sypialni), natomiast od razu zażyczył sobie zastosowania systemu KNX do sterowania ogrzewaniem i klimatyzacją oraz roletami. Na czym polega idea tego okablowania? Opierając się na praktyce projektowania założono, że przeciętne pomieszczenie nie wymaga więcej niż trzech obwodów świetlnych. Z tego wynika, że pomieszczenie można połączyć z rozdzielnicą przewodem pięciożyłowym i wtedy każdy obwód może zostać wysterowany z rozdzielnicy. Jeśli potrzeba mniej obwodów, to można zastosować przewód czterożyłowy (2 obwody sterowane) lub trzyżyłowy (1 obwód sterowany). Przewody z rozdzielnicy prowadzi się bezpośrednio do puszki łączników w pomieszczeniu, bez przechodzenia przez puszki rozgałęźne. Łączenie obwodów oświetleniowych następuje w puszce łączników, skąd przewody prowadzi się bezpośrednio do poszczególnych odbiorników oświetlenia (z reguły przewodami trzy lub czterożyłowymi). Schematy okablowania hybrydowego pokazano na rysunkach 9 i 10. Wszystkie podłączenia następują w puszce łączników i są bardzo proste. Do puszki łączników dochodzi również przewód magistralowy, prowadzony najczęściej w tzw. pętli otwartej. Takie ułożenie przewodu polega na tym, że przewód magistrali (KNX bus – 2x2x0,8) jest wyprowadzony z rozdzielnicy, następnie prowa-dzony od puszki do puszki a na końcu wraca do rozdzielnicy. W rozdzielnicy jest podłączony tylko z jednej strony. W wypadku uszkodzenia przewodu np. przerwania ciągłości żył, można uratować instalację, podłączając odciętą część magistrali z „drugiej” strony.

Okablowanie hybrydowe inteligentnego domu / budynku


Z założenia Okablowanie Hybrydowe Inteligentnego Domu jest rozwiązaniem pasującym do instalacji tradycyjnych i instalacji inteligentnych KNX/EIB. Wykonywanie połączeń w puszce łączników zwalnia instalatora od dużo bardziej skomplikowanego i pracochłonnego łączenia przewodów w pośrednich puszkach połączeniowych (z reguły umieszczanych pod sufitem), zmniejszając tym samym koszt robocizny. A przy okazji znikają ze ścian niezbyt eleganckie dekle puszek. W przypadku prostych instalacji (np. układania oka-blowania tylko do oświetlenia górnego) można dociągnąć przewód do puszki łączników, tam go zapętlić, a następnie poprowadzić do punktu świetlnego. Wówczas, jeśli instalacja będzie wykorzystywana do załączania z rozdzielnicy, np. poprzez aktory (wyrobniki) KNX lub przełączniki bistabilne, nie trzeba będzie w ogóle przecinać i łączyć przewodów w puszkach łączników.

Jeżeli OHID przygotowuje się jako okablowanie deweloperskie, to przyszły użytkownik otrzymuje okablowane maksymalnie 3 obwody, z możliwością sterowania z rozdzielnicy (stosując przewód 5 żyłowy, oprócz żył neutralnej – N i ochronnej – PE, pozostają trzy obwody, które mogą być sterowane przez urządzenia zamontowane w rozdzielnicy). A co wtedy, gdy użytkownik będzie potrzebował np. cztery obwody sterowane?

Moduł KNX w puszce łączników hybrydowej instalacji elektrycznej Wówczas z rozdzielnicy będą sterowane tylko dwa obwody, do sterowania dwóch pozostałych należy zastosować np. dwuobwodowy moduł KNX, instalowany w puszce łączników. Takie rozwiązanie pokazano na rys. 11. Dla uproszczenia rysunku nie pokazano dwóch żył sterowanych z rozdzielnicy, krosowanych bezpośrednio do odbiorników oświetlenia. Jeśli potrzebne będzie więcej obwodów sterowanych, wówczas należy dołożyć kolejny podtynkowy aktor (wyrobnik) KNX, uzyskując np. załączanie dwóch następnych obwodów sterowanych. Do sterowania oświetleniem dużych salonów często wymaga się większej liczby obwodów. Ale takie pomieszczenia z reguły mają zaprojektowane więcej miejsc, w których montowane są łączniki oświetlenia. Daje to możliwość uzyskania dodatko-wych obwodów sterowanych z rozdzielnicy. Projektant instalacji elektrycznych bez problemu poradzi sobie z takim zadaniem, uzupełniając instalację tradycyjną np. o przełączniki bistabilne do sterowania oświetleniem z wielu miejsc (jak to pokazano na rys. 6).

Mamy nadzieję, że przybliżenie idei okablowania hybrydowego, stosowanego z powodzeniem przez współpracujących z firmą IDE projektantów i instalatorów elek-trycznych, pokazało interesujące możliwości wykonywania okablowania nowych i remontowanych budynków, które (z korzyścią dla przyszłego użytkownika) mogą być wykorzystywane przy realizacji instalacji tradycyjnych, inteligentnych lub mieszanych. Mamy również nadzieję, że do tych rozwiązań przekonają się także deweloperzy.

Dziękujemy serdecznie Panu Andrzejowi Dubrawskiemu z firmy Tema, z którym konsultowano niektóre z przedstawionych rozwiązań.

_______________________________________

W trakcie tworzenia artykułu wykorzy-stano do celów poglądowych materiały informacyjne, zdjęcia, rysunki lub loga następujących firm i organizacji: ABB, Berker, Elsner Elektronik, F&F, Gira, Hager, Jung, Kaiser, Lingg &Janke, Schneider Electric, Simet, Stowarzyszenie KNX, Theben, Zennio.

Autor: Andrzej Tomczak Kategoria: ID Electronics, KNX / EIB, Porady

Informacja o autorze

Materiały zamieszczone na stronie www.odbiory.pl nie są źródłem prawa. Źródłem prawa na terenie Rzeczypospolitej Polskiej są uprawnione do tego instytucje na podstawie ustawy z dnia 20 lipca 2000 r. "O ogłaszaniu aktów normatywnych i niektórych innych aktów prawnych" (Dz.U. 2000 r. Nr 62, poz. 718, tekst jednolity Dz.U. 2011.197.1172), akty prawne ogłaszane i wydawane w Dzienniku Ustaw i Monitorze Polskim. Dokładamy starań, aby informacje w www.odbiory.pl zamieszczane były systematycznie, żeby były rzetelne i kompletne. Nie ponosimy odpowiedzialności za skutki działań podjętych w oparciu o informacje publikowane w www.odbiory.pl w sieci Internet. Materiały na stronie www.odbiory.pl mogą być traktowana jedynie jako materiał informacyjny i pomocniczy. Poniżej linki do urzędowych dokumentów. 

         

 

Kalendarium - wybrane zmiany przepisów wchodzące w życie w maju 2016

1. 01 maja 2016  Dz.U.2015.520 z dnia 2015.04.14 USTAWA z dnia 17 maja 1989 r. Prawo geodezyjne i kartograficzne
2. 01 maja 2016  Dz.U.2013.707 z dnia 2013.06.21 USTAWA z dnia 6 lipca 1982 r. o księgach wieczystych i hipotece
3. 01 maja 2016  Dz.U.2016.380 z dnia 2016.03.22 USTAWA z dnia 23 kwietnia 1964 r. Kodeks cywilny
4. 07 maja 2016  Dz.U.2015.1816 z dnia 2015.11.06 Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju w sprawie użycie lasera lub światła z innych źródeł w strefach przestrzeni powietrznej. 
5. 19 maja 2016  Dz.U.2012.1059 z dnia 2012.09.25 USTAWA z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne
6. 19 maja 2016  Dz.U.2011.135.789 z dnia 2011.06.30 USTAWA z dnia 29 czerwca 2011 r. o przygotowaniu i realizacji inwestycji w zakresie obiektów energetyki jądrowej oraz inwestycji towarzyszących
7.  20 maja 2016  Dz.U.2006.90.631 z dnia 2006.05.31 USTAWA z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych

Kalendarium - wybrane zmiany przepisów wchodzące w życie w kwietniu 2016

1. 16 kwietnia 2016 r. Dz.U.2015.1626 z dnia 2015.10.15 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPORTU I TURYSTYKI z dnia 29 września 2015 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie obiektów hotelarskich i innych obiektów, w których są świadczone usługi hotelarskie Tekst jednolity rozporządzenia

Kalendarium - wybrane zmiany przepisów wchodzące w życie w marcu 2016

1.  15 marca 2016 r. Dz.U.2016.252 z dnia 2016.02.29 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI z dnia 9 lutego 2016 r. W sprawie wzorów tablic umieszczanych w pasie drogi granicznej oraz sposobu ich utrzymywania przez właściwych miejscowo komendantów oddziałów Straży Granicznej
2.  18 marca 2016 r. Dz.U.2016.183 z dnia 2016.02.16 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA OBRONY NARODOWEJ z dnia 13 listopada 2015 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać obiekty budowlane niebędące budynkami, służące obronności Państwa oraz ich usytuowanie

Copyright 2015 Odbiory.pl - All rights reserved. Kopiowanie materiałów bez zezwolenia zabronione. Kontakt z Odbiory.pl dostępny pocztą elektroniczną na adresem mailowym biuro@odbiory.pl lub pod numerem +48 502 089 166

Odbiory.pl

Wchodząc na strony www.odbiory.pl wyrażają Państwo zgodę na umieszczanie na komputerze danych w postaci plików tzw. cookies, Pozwali to nam na automatyczne rozpoznanie Państwa komputera podczas następnego wejścia na strony www.odbiory.pl. Pliki cookies pozwolą przykładowo zachować hasło lub wygląd witryny zgodny z upodobaniami bez konieczności dokonywania czynności od początku każdorazowo. Pliki cookies mogą też być wykorzystywane przez współpracujących z nami reklamodawców, a także przez narzędzie Google Analytics, które jest przez nas wykorzystywane do zbierania statystyk. W przypadku braku zgody z Państwa strony na otrzymywanie cookies a chęci korzystania ze stron www.odbiory.pl należy zmienić konfigurację przeglądarki internetowej w taki sposób by blokowała lub usuwała pliki tego typu, lub ostrzegała za każdym razem przed ich zapisaniem. Możesz w każdej chwili zmienić ustawienia swojej przeglądarki. Przeczytaj, jak wyłączyć pliki cookie i nie tylko »