Jednym z najszerzej obecnych na rynku standardów w dziedzinie instalacji inteligentnego budynku jest system KNX (poprzednio identyfikowany jako EIB, określany także nazwą KNX/EIB). W swoim podstawowym zastosowaniu może być on wykorzystywany do sterowania oświetleniem, żaluzjami, roletami, ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją, systemem audio rozdziału dźwięku oraz urządzeniami AGD. W szerszym zakresie wykorzystania, np. dla budynków komercyjnych, możliwa jest jego integracja z systemem BMS.

W dziedzinie systemów sterowania w budownictwie prywatnym i komercyjnym wyraźnie widoczny jest przełom, jaki dokonał się w obszarze instalacji elektrycznych. Dokonując najprostszego podziału tych instalacji, za kryterium odróżniające je od siebie można przyjąć na przykład funkcjonalność zastosowania oraz elastyczność rozbudowy w przyszłości. Taki podział pozwala przeciwstawić tradycyjnej instalacji elektrycznej instalację inteligentną, często też nazywaną instalacją inteligentnego budynku.

Rys. 1. Przycisk wielofunkcyjny KNX, 8-klawiszowy serii Artec, fot. Merten

Standard KNX

Jednym z podstawowych standardów w zakresie inteligentnych instalacji elektrycznych jest system KNX. Może być on wykorzystywany w każdym rodzaju obiektów począwszy od budynków mieszkalnych i popularnych obecnie apartamentów, poprzez domy i rezydencje prywatne, szkoły, hotele oraz budynki biurowe. Każdy z tych obiektów ma swoje indywidualne potrzeby i wymagania, do których system może zostać odpowiednio dopasowany.

Rys. 2. Aktor załączający KNX, 12-obwodowy, 230 V / 10 A (fot. Merten)

Elementy

Urządzenia przeznaczone do budowy instalacji inteligentnego budynku w systemie KNX dzielą się zasadniczo na dwie grupy: sensory, czyli np. różnego rodzaju przyciski z określoną ilością klawiszy (rys. 1) – umieszczone na ścianach, oraz urządzenia wykonawcze (tzw. aktory) – zainstalowane w elektrycznych skrzynkach rozdzielczych.
Naciśnięcie odpowiedniego klawisza przycisku powoduje wywołanie określonej wcześniej funkcji, np. zapalenie światła, podniesienie żaluzji czy załączenie określonego trybu ogrzewania, która to funkcja realizowana jest poprzez odpowiednie urządzenie wykonawcze. W odniesieniu do tradycyjnej instalacji elektrycznej funkcja klawisza przycisku może przypominać funkcję łącznika tradycyjnego, a funkcja urządzenia wykonawczego (rys. 2), może przypominać funkcję przekaźnika czy stycznika. Medium komunikacyjnym służącym do wymiany informacji pomiędzy sensorami i urządzeniami wykonawczymi jest kabel magistralny 2 x 2 x 0,8, którego zastosowanie pozwala uzyskać pewność współpracy obu typów urządzeń.

Funkcjonalność i przykłady realizowanych zadań

Instalacja w standardzie KNX umożliwia użytkownikowi obsługę, czyli realizację zaprogramowanych wcześniej funkcji, za pomocą wspomnianych już ściennych przycisków klawiszowych, paneli dotykowych, różnego rodzaju czujników ruchu, obecności, natężenia oświetlenia, z uwzględnieniem możliwości obsługi zdalnej instalacji przez telefon komórkowy i Internet (rys. 3). Dla zobrazowania możliwości instalacji można przytoczyć kilka bardzo często wykorzystywanych przez użytkowników funkcji.
Przy sterowaniu oświetleniem istnieje możliwość załączenia, za pomocą tylko jednego przycisku, zaprogramowanej wcześniej sceny świetlnej (polegającej na odpowiedniej konfiguracji m.in. obwodów oświetleniowych), zależnej od potrzeb domownika. Zadanie to może być realizowane, kiedy na przykład do stworzenia przyjemnego nastroju – podczas kolacji, spotkania towarzyskiego – część obwodów oświetleniowych należy wyłączyć, część ściemnić, a część nieznacznie rozjaśnić. W zakresie sterowania ogrzewaniem użytkownik ma możliwość redukcji kosztów ogrzewania poprzez czasowe obniżenie temperatury we wszystkich lub wybranych pomieszczeniach – za pomocą wyboru trybu ogrzewania oszczędnościowego, np. przed wyjściem do pracy. Przed powrotem do domu możliwe jest ponowne, zdalne lub automatyczne, załączenia ogrzewania na tryb komfortowy. Tryb nocny ogrzewania, na czas spoczynku, pozwala na wybranie ręczne lub załączenie automatyczne jeszcze dwóch innych, odpowiednich dla tej pory i sytuacji trybów nastaw temperaturowych. Jeśli instalacja została wyposażona w sterowanie żaluzjami, można zrealizować zadanie automatycznego ustawienia się kąta lamelek (listków) żaluzji tak, aby ograniczyć lub zwiększyć ilość wpadającego do wnętrza światła słonecznego.

Rys. 3. PDA, interfejs użytkownika merten@home (fot. Merten)

Podobnych, popularnych przykładów zastosowania technologii KNX można podać o wiele więcej. Wysiłek, jaki pojawia się przy tego rodzaju instalacji, związany jest z postawieniem dla niej wymagań, czyli określeniem zadań, jakie instalacja ta ma zrealizować dla danego obiektu. Instalację można elastycznie dopasować do potrzeb użytkownika. Zapoznanie się z możliwościami tej technologii warunkuje wykorzystanie jej w praktyce. Pojawiające się na rynku nowe urządzenia powalają na realizację coraz to nowych wymagań inwestorów.

Rys. 4. Urządzenia należące do standardu KNX oznaczane są specjalnym logotypem

Środowisko KNX

Technologia KNX jest systemem stosowanym przez wielu producentów, co dla użytkownika końcowego ma istotne znaczenie, choćby ze względu na większy wybór urządzeń do realizacji zaplanowanych funkcji oraz możliwość decydowania o wizualnej stronie wybranych do obsługi przycisków i paneli ściennych. Urządzenia wytwarzane przez każdą z ponad stu firm stosujących KNX mogą się wzajemnie komunikować, niezależnie od producenta i miejsca wytworzenia. Wszystkie wchodzące w skład systemu rozwiązania oznakowane są logotypem standardu (rys. 4), co ułatwia ich rozpoznanie. Liczba producentów uwzględniających standard KNX wzrasta z roku na rok, zwiększa się również świadomość oferowanych przez KNX możliwości. W Polsce wskazuje na to wzrost ilości wykonanych instalacji oraz skala tworzonych projektów.

Ireneusz Rzeczkowski
Autor jest product managerem KNX
w firmie Merten