Árnyékolásvezérlés KNX-szel
A KNX-rendszer mint a világ egyik vezető épületautomatizálási megoldása lakó- és középületek esetében, természetesen az árnyékolóvezérlés témakörére is kiforrott megoldásokat kínál. Mivel elég sokféle árnyékoló berendezés létezik a piacon és ezek vezérlésének módja is igen eltérő, ezért nem lehet mindent egy készülékkel megoldani. Mindig az adott feladathoz (berendezésekhez) kifejlesztett eszközök alkalmazása lesz a járható út.
A legegyszerűbben azok a redőnymotorok vezérelhetők, melyek 230 V-os feszültséggel üzemelnek és a fel, illetve le irány külön ki van vezetve. Ezek a piacon kapható leggyakoribb motorok. Ilyen esetben olyan redőnyvezérlő-kimeneteket kell alkalmazni, melyek tudnak 230 V-os feszültséget kapcsolni és a fel, illetve le irány közt van egy mechanikus reteszelés. Erre azért van szükség, hogy még csak véletlenül se lehessen egyszerre két irányba kiadni a feszültséget. Hiszen az egyik alapkövetelmény a vezérlésekkel szemben, hogy meg kell óvni a vezérelendő berendezés (jelen esetben a redőnymotor) épségét.
Itt fontos megjegyezni azt is, hogy redőnymotorokat soha nem köthetünk párhuzamosan! Tehát, vagy külön kimenetre kötjük az egyes motorok meghajtását, vagy az egymással paralel mozgatandókat relékkel leválasztva vezéreljük.
Redőnyvezérlő aktor
Egy KNX-es redőnyvezérlő aktorban rendszerint állítható a fel-, illetve a lefutási idő, valamint a lamellaátállási idő is. Ezeket ha pontosan beállítjuk (redőnyönként külön-külön), akkor megoldható, hogy az egyszerű – amúgy csak fel és le irányú kivezetéssel rendelkező – redőnymotorok esetében is lehessen pozicionálni az árnyékolóinkat. Ez azt jelenti, hogy ha egyetlen gombnyomással vagy valamilyen trigger-jellel szeretnénk egy előre beállított pozícióba állítani a redőnyünket, akkor azt egy 1 Byte-os értékadással megtehetjük. Természetesen ez igaz a lamellapozícióra is (amennyiben lamellás árnyékolóink vannak). Persze ehhez minden egyes redőny esetében külön-külön meg kell mérni a futási időket, hogy ez alapján pontosan be lehessen állítani a kívánt állásokat. A fel- és lefutási időket külön kell megadni, mivel egy redőny esetében a lefutási idő rendszerint egy kicsit kevesebb, mint a felfutási, hiszen a gravitációnak köszönhetően lefelé rövidebb ez az idő. Persze lehetnek ettől eltérő esetek is. Mivel itt a futási idők pontos mérésén múlik a pozicionálás – ami valljuk be azért nem teljesen egzakt – célszerű lehet úgy beállítani az aktorainkat, hogy bizonyos időközönként csináljanak a redőnyök automatikusan egy referenciapont-felvételt, ahonnan újraindul az időzítés. Ilyenkor, még ha van minimális csúszás is a rendszerben, akkor sem adódnak ezek össze – a rendszeres referenciafelvételnek köszönhetően.
Végálláskapcsoló
Bár a redőnymotoroknak van végálláskapcsolója, a redőnyvezérlő aktorokban beállítható, hogy egy bizonyos idő elteltével a kimenetek lekapcsoljanak, hogy a motorhoz vezető vezetékeken ne legyen kint a feszültség. Ilyen esetben egy újabb paraméterben beállítjuk a futási értékeket, illetve azoknál valamivel hosszabb időt, hogy ez idő elteltével kapcsoljon le a kimenet. Ennyi idő alatt ugyanis biztonsággal el kellett érjen az árnyékolónk egyik végállásból a másikba. Ezekben a redőnyvezérlőkben szinte minden esetben állítható az irányváltási idő. Erre azért van szükség, mert a redőnymotorunk élettartamának növelése érdekében egyszerre még csak rövid ideig sem adjuk ki a feszültséget a két irányba, viszont a felhasználó, miközben a redőny le irányba fut, hirtelen a felirányt elindíthatja. Egy nagyméretű redőny a tehetetlensége következtében, ha már nem kap le irányú feszültséget, akkor is egy ideig (még ha itt csak tizedmásodpercekről is beszélünk) még lefelé mozog. Ilyenkor pedig nem szerencsés az ellenkező irányú feszültséget azonnal a motorra kapcsolni. Ezért ezt az időt külön paraméterként lehet állítani.
Vannak a piacon olyan árnyékoló megoldások, amelyek nem 230 V-os feszültséggel, hanem mondjuk 24 V DC-vel vezérelhetők. Ezekben az esetekben a relékimenet, mely a 230 V-os redőnyaktorokban található, nyilván tudna 24 V DC-t is kapcsolni, de mégis más megoldásra van szükség. Ugyanis a legtöbb esetben a 24 V-os egyenáramú motoroknál az irányváltás a polaritáscserével oldható meg, ehhez pedig olyan aktorokra van szükség, amely nem egyszerűen zárókontaktusos kimenetekkel rendelkezik, hanem önmaga megoldja a polaritásváltást.
Tovább bonyolítja a dolgot, hogy bizonyos motorok – sok esetben ilyenek például a függönymozgatók – impulzussal indíthatók egyik vagy másik irányba és a megállításuk is ugyanabba, vagy az ellenkező irányba kiadott újabb impulzussal lehetséges. Ilyen esetekben olyan KNX-aktorokat és vezérlést kell választani, mely képes impulzusokkal vezérelni az árnyékolónkat.
Motorok használata
Olyan esetekben, amikor SMI-motorokat alkalmazunk, ezek felfűzhetők egy SMI-buszra, így a motorokhoz az SMI-vezérlés és a tápellátás megy. Maga a beavatkozás (a vezérlőjelek feldolgozása) a motorban történik, mivel ebben az esetben is közvetlen kommunikáció van a KNX-rendszer és a motor között, lehetőség van egy sokkal precízebb vezérlésre, viszont korlátozottabb az elérhető motorok választéka.
Ha eleve KNX-kompatibilis motorokat alkalmazunk, akkor a lehetőségek tárháza szinte végtelen. Ilyen esetekben ugyanis közvetlen kapcsolat van a motor és a rendszer között. Pontosan lehet tudni, hogy az adott motor milyen pozícióban van, pl. van-e elakadás vagy egyéb nem üzemszerű állapot.
Az erősáramú nyomvonal kiépítése függ az adott motorok (vezérlés) típusától, illetve, hogy mennyire szeretnék a szelektív védelmet kialakítani, valamint a későbbi, esetleges elektromos módosításokat előkészíteni. Amennyiben erre van lehetőség, a legcélszerűbb megoldás, hogy minden egyes vezérlendő elektromos redőny (motor) bekábelezésre kerül az elosztószekrénybe. Ebben az esetben minden elektromos átalakítás könnyedén elvégezhető az elosztókban, anélkül, hogy a terepen bármihez is hozzá kéne nyúlnunk, valamint a szelektív túláramvédelem is könnyedén megoldható. Időnként előfordul, hogy valamilyen szerelési hiba miatt egy-egy redőny zárlatos lesz, például feltekeri a motor a betápkábelt. Ilyen esetben, ha az egyes motorok külön vannak bekábelezve az elosztóba, könnyedén ki lehet iktatni ezeket, amíg a redőnyszerelő elhárítja a hibát és ez addig sem okoz fennakadást a többi áramkörben.
Kézi és automatikus működtetés
Egy korszerű családi ház vagy éppen egy hatalmas irodaépület árnyékolóinak vezérlése igen kifinomult rendszert igényel. A KNX 30 éves múltjával nagyon sok lehetőséget ad arra, hogy a legkülönbözőbb elvárásoknak is megfeleljen. Fontos megjegyezni, hogy bármilyen vezérlésről is beszélünk, annak nem öncélúnak kell lennie, hanem igenis a hétköznapi használatot kell megkönnyítenie, miközben energiát takarít meg és biztosítja az épület évtizedeken keresztüli stabil működését.
Klasszikusan egy jól működő rendszerben szinergia van a kézi működtetés, az automatikus (akár időprogram szerinti) vezérlés és a külső vagy belső paraméterek figyelembevétele közt. Az árnyékolók többféle szerepet töltenek be az épületeinkben. Ezeket kell az automatikának is lekövetnie.
Az elmúlt 15-20 évben egyre nagyobb szerepet kapott a napkövetés és a külső időjárási viszonyok figyelembevétele árnyékolóink vezérlése során. Ezt azt jelenti, hogy az árnyékoló típusától és rendeltetésének figyelembevételével a vezérlés reagál a külső hőmérsékletre, a szélsebességre vagy éppen a napsütés erősségére és irányára. Esetenként akár a csapadékra is. Bár ez utóbbit inkább tetőablakok, skylight-ok esetében szokták alkalmazni.
KNX időjárás állomás
A KNX rendszerben sokféle időjárás állomás vagy éppen egy-egy paramétert érzékelő készülék közül választhatunk. Az 1. ábrán látható egy tipikus időjárás állomás, mely képes az aktuális megvilágítási értéket, a szélsebességet, a csapadékot és a hőmérsékletet érzékelni. A korszerű állomásokban már 3 fényérzékelő is helyett kapott. A készüléket úgy kell pozícionálni, hogy dél felé nézzen. Ekkor a keleti, a déli és a nyugati fényerőt is külön tudja mérni. De természetesen ezek átlagolhatók is. Attól függően, hogy melyik árnyékolónkat szeretnénk vezérelni. A szélsebességet jellemzően egy szélkerékkel szokás mérni. Vannak olyan szélsebesség érzékelők is, melyekben nincsen mechanikus elem, tehát nem szélkerekes. Ezek elektronikus utón mérik a légáram sebességét. A gyakorlatban azonban ez nem ad olyan pontos értéket, mint a mechanikus változat. Ezért inkább a szélkerekes érzékelőket szokás a mai napig használni.
Vannak olyan árnyékolók melyeket nagyobb szél esetén például le kell ereszteni, hogy az épületet, a nyílászárókat megóvjuk. Míg más esetekben pedig éppen ellenkezőleg, magát az árnyékoló szerkezet kell megóvnunk a szél káros hatásaitól. Ezért az automatika képes kell legyen arra, hogy a különböző határértékekhez más-más funkciókat rendeljünk hozzá. Például a redőnyök nem érzékenyek a szélre. Ezért ezeket nem szokták külön szélsebesség függvényében vezérelni. Azonban a zsalúziákat 50-60 km/h sebesség felett már felhúzzák. A karos árnyékolók esetében azonban a 30-35 km/h szélsebesség már elegendő ahhoz, hogy ezeket automatikusan behúzza a rendszer. A napvitorláknak rendszerint saját beépített érzékelőjük van.
Bár alapvetően egy KNX rendszer esetében mindin arra törekszünk, hogy redundancia ne legyen. Bizonyos esetekben mégis ezt javasoljuk. Gondoljunk csak bele abba, hogy miért is van a napvitorlának saját szélérzékelője? Egy időjárás állomás alkalmazása egy rendszerben sok esetben elegendő. De ha kellően nagy az épület és elég tagoltak a homlokzatok, amelyeken különböző árnyékolók is megtalálhatók, akkor valószínűleg több helyen is el kell helyezni szélérzékelőket. Ugyanis a lokális szélterhelés igen eltérő lehet az épület különböző pontjain. Ilyenkor nem elegendő a ház egy helyén elhelyezett érzékelővel vezérelni az össze árnyékolót, mert az érzékenyebb berendezéseket mindig az adott helyen jelentkező szélviszonyoknak megfelelően kell vezérelni.
Napkövetés
Ha már az időjárás állomás elhelyezése szóba került, fontos megjegyezni, hogy azt igen körültekintőek kell elvégezni. A fény érzékelők miatt mindenképp déli oldalra kell tenni, illetve tájolni. Olyan helyre, amit nem árnyékol az épület maga vagy más épületek és a környező növényzet sem gátolja a helyes mérést. Ez rendszerint az épület egy magas pontján oldható meg. Azonban arra is figyelni kell, hogy ne ez vegye át a villámhárító szerepét!
A KNX-es időjárás állomások egy része már több, mint egy évtizede tudja azt a funkciót, hogy árnyékolóinkat a nap állásának figyelembevételével is vezérelhessük. Ez a klasszikus napkövetés funkció. Ahhoz, hogy ez jól működhessen az érzékelőben be kell állítani az épület elhelyezkedésének szélességi és hosszúsági fokát. Tehát a koordinátákat. Ezek figyelembevételével a készülékben található astro funkciónak köszönhetően minden pillanatban tudni fogja a rendszer, hogy a nap éppen milyen szögből süti az épületet.
Ez azonban kevés a megfelelő vezérléshez. Az ábrán látható készülék képes arra, hogy akár 8 különböző homlokzatot állítsunk be rajta. Tehát az egyes homlokzatok pontos irányát. Hiszen ez befolyásolja, hogy milyen szögben kapja a napsugárzást az árnyékolóval védett ablakunk. Ezek beállításával már egy nagyon hatékonyan működő árnyékoló rendszert tudunk kialakítani. Ami nem csak a berendezések állagát óvja meg, de a legoptimálisabban képes a napsugárzás hatásaitól megóvni a belső tereket. Hiszen az erős napsugárzás során a helyiségeink túlhevülhetnének, vagy éppen túlságosan sok energiával tudnánk csak azokat lehűteni. Így nyilvánvaló, hogy miért van szükség a nyári napkövetésre.
Téli hónapok
Azonban a tél az egy másfajta kihívást jelent a rendszernek. Télen ugyanis kifejezetten szeretjük, ha a szoláris nyereség hozzájárul a fűtéshez. Ezzel kvázi csökkentve az energiaigényt. Persze csak abban az esetben, ha éppen süt a nap. Azonban a modern épületeink esetében elképzelhető, hogy még a tél során is kell védenünk a belső tereinket a túlhevüléstől. Furán hangzik, de olyan esetekben, amikor hatalmas, nagyon jó hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkező ablakaink vannak a déli irányba, elképzelhető, hogy még télen is túl sok lesz a szoláris nyereség és ekkor is kell a napvédelemnek működnie. Ezért fontos, hogy körültekintően alakítsuk ki a rendszert. Természetesen, ha egy ilyen „probléma” jelentkezik az üzemeltetés során, akkor az a KNX esetében csak némi beállítás módosítást jelent. Nem kell a rendszer kiépítésén változtatni.
A napkövetés funkció tehát egy igen fontos és szinte minden esetben alkalmazott megoldás. De nem szabad elfelejtkeznünk arról, hogy az épületekben emberek élnek, akinek lehetnek az automatikát időnként felülíró igényei. Például egy családi házban a napkövetés szerint a redőnyök fel vannak húzva, mert nincs akkora napsütés, amely indokolná, hogy a redőny le legyen húzva. Azonban a tulajdonos mégis szeretne délután pihenni egyet. Tehát a falon elhelyezett kezelővel leereszti az árnyékolót és lefekszik aludni. Időközben viszont a külső napfény olyam mértékű lesz, hogy az automatika leeresztené a redőnyöket. Ez még eddig nem is okoz problémát, mert úgyis le van eresztve. De amikor megint felhúzná az automatika a redőnyt, akkor viszont az adott helyiségben ezt nem szeretnénk. Tehát valahogy tiltani kell a napkövetést, de csak az adott szobában. Erre jó lenne egy reteszelés vagy automatika kikapcsolás gomb. De ha ezt elfelejti a tulajdonos újra engedélyezni, akkor másnap sem fog működni. Na ezért kell, hogy intelligens megoldásokat használjunk, mely képes anélkül, hogy külön gombokat kellene nyomkodni mégis az igényeknek megfelelően működtetni a házat és az ilyen és hasonló problémákat megoldania.
Mindez, amit most itt olvasott csak egy kis szelete egy intelligens KNX-es árnyékoló vezérlésnek. A gyakorlatban ennél sokkal szerteágazóbb igények merülnek fel, amikre mind-mind megoldást kell nyújtanunk.