Jaki system inteligentnego domu wybrać do sterowania budynkiem?

Czy może mi Pan zasugerować konkretnego producenta, lub system inteligentnego domu, który zapanuje nad sterowaniem budynkiem i nie zrujnuje moich finansów? 

Pytanie

Będę potrzebował jednolitego systemu do sterowania rekuperacją z gwc, wodnym ogrzewaniem podłogowym, buforem ciepła z grzałkami elektrycznymi i cwu. Może jeszcze pojawić się mała wentylacyjna pompa ciepła. Jedynym źródłem energii będzie energia z sieci z automatycznym SZR z agregatem stacjonarnym.
Chodzi mi o możliwość sterowania wentylacją w uzależnieniu od wilgotności w pomieszczeniach i podobnie ogrzewaniem na podstawie temperatury. Co do cwu, to miałem na myśli okresową cyrkulację.
Moim zdaniem najlepsze by były czujniki bezprzewodowe ponieważ łatwo można zmienić ich lokalizację, jeżeli okaże się że projektowana jest zła.

Pytanie brzmi:
Czy może mi Pan zasugerować konkretnego producenta lub system, który zapanuje nad sterowaniem tymi funkcjami i nie zrujnuje moich finansów? 
Dodam że nie mam zamiaru łączyć tego z oświetleniem, roletami, audio-tv i alarmem. Nie jestem aż tak wygodny i chcę się ograniczyć do funkcji gdzie automatyka przewyższa sprawnością i ekonomią sterowanie ręczne.

Jeżeli będzie Pan potrzebował więcej informacji, to chętnie rozwinę temat, teraz nie chciałem robić z pytania powieści.

Pozdrawiam.
Mundek

Odpowiedź

Panie Edmundzie systemy automatyki domowej zwane systemami Inteligentnego Domu lub Smart Home w standardzie oferują możliwość sterowania oświetleniem, roletami, bramami i furtkami, a więc to z czego nie chce Pan korzystać. Wiele systemów oferuje również możliwość sterowania ogrzewaniem za pomocą głowic zamontowanych na grzejnikach lub na rozdzielaczach. Niektóre systemy dodatkowo posiadają integracje z wideodomofonem (najczęściej posiadają swoje systemowe wideodomofony). Systemy te najczęściej mają możliwość sterowania lokalnego z przycisków lub zdalnie z aplikacji. Umożliwiają sterowanie z pomocą harmonogramów czasowych i wcześniej zaprogramowanych scen.

Z Pana opisu wynika, że chce Pan sterować:

• rekuperacją z Gruntowym Wymiennikiem Ciepła – GWC,
• ogrzewaniem podłogowym,
• buforem ciepła z grzałkami elektrycznymi i Ciepłą Wodą Użytkową – CWU (rozumiem, że chodzi Panu o wymiennik ciepła),
• wentylacyjną pompą ciepła.

Chce Pan sterowanie wentylacją uzależnić od wilgotności w pomieszczeniach a w obiegu zamkniętym CWU wykonać cyrkulację zapewniającą cały czas ciepłą wodę w kranie.

Wyzwanie polega na tym, że nie chce Pan wykorzystywać standardowych funkcjonalności (np. sterowanie oświetleniem lub roletami) a chce Pan skorzystać z funkcjonalności, które oferują tylko bardzo zaawansowane systemy Smart Home.

Mimo szczerych chęci, na tym etapie (przy tym stanie wiedzy o Pana instalacji) nie da się Panu nic doradzić ponieważ jest zbyt dużo niewiadomych związanych z sterowaniem poszczególnymi urządzeniami. Nie wiadomo na jakim etapie jest Pan z wykonaniem prac? Czy instalacja jest dopiero planowana, czy jest już wykonana? A może będzie gruntownie przebudowywana?

Do tematu można podejść na trzy sposoby. Wybieramy:

1. system Inteligentnego Domu a następnie do systemu dobierane są elementy wykonawcze np. rekuperatory, pompa ciepła itd. komunikujące się w tym samym standardzie.
2. Urządzenia wykonawcze np. pompa ciepła, klimatyzator itp. a następnie dobieramy system Smart Home, który komunikuje się w tym samym standardzie.
3. Kupujemy przypadkowe urządzenia wykonawcze komunikujące się w różnych standardach np. pompa ciepła, rekuperator, klimatyzator a następnie staramy się to w różne sposoby zintegrować i skomunikować.

Sposób trzeci jest najgorszy i choć pozornie może wydawać się najtańszym w efekcie końcowym jest najtrudniejszy i najdroższy a jednocześnie najbardziej zawodny i sprawiający najwięcej kłopotów w trakcie użytkowania. Sposoby podane w punkcie pierwszym i drugim dają szansę na wykonanie bezawaryjnie działającego systemu Inteligentnego domu, ale warunkiem powodzenia jest rzetelne zbadanie Pana potrzeb (Pana oraz pozostałych domowników).

Po ustaleniu Państwa potrzeb i oczekiwań sugeruję wybór sposobu pierwszego, czyli dobranie najlepszego dla Państwa systemu a następnie wybranie urządzeń wykonawczych, które komunikują się w tym samym standardzie.

Jeśli na tym etapie i z tym poziomem wiedzy miałbym Panu zaproponować „jakiś” system Inteligentnego Domu to musiałbym zaproponować Panu jeden z najdroższych systemów opartych o niezawodne lecz drogie elementy wykonawcze znane z rozwiązań przemysłowych np. Beckhoff lub Wago, na które wgrywa się oprogramowanie systemu Inteligentnego Domu (na oprogramowanie kupuje się licencje uzależnioną od ilości urządzeń wykonawczych), więc na tą chwilę nie doradzę żadnego rozwiązania, ale zasugeruję przemyślenie kilku kwestii, które pomogą wybrać system jaki najlepiej spełni Pana potrzeby.

Jak przygotować się do wyboru system inteligentnego domu?

Niezależnie od wybranego systemu Inteligentnego Budynku należy wykonać porządny projekt instalacji elektrycznej i teletechnicznej z uwzględnieniem prowadzenia tras kabli i przewodów. Zrobienie rzetelnego projektu całej instalacji elektrycznej i teletechnicznej jest w Pana interesie. Bez niego nie ma szans na wykonanie skutecznej ochrony przeciwprzepięciowej, lecz zanim wyjaśnienie Panu szczegóły, proszę przeczytać kilka poniższych artykułów, które wprowadzą Pana w trudny lecz bagatelizowany temat elektrotechniki a dzięki pozyskanej wiedzy nie da się Pan naciągnąć nieuczciwym wykonawcom lub projektantom. Proponuję zacząć od krótkiego artykułu zatytułowanego: Inteligentny budynek, ile kosztuje?

Następnie proponuję zapoznać się z artykułem: Łukasz – kiedy potrzebny jest projekt?, który jest odpowiedzią na zadane przez czytelnika pytanie.

Jeśli zapoznał się Pan z powyższymi artykułami proponuję przejść do bardzo ważnego artykułu: Instalacja elektryczna, a ubezpieczenie domu. W artykule omówiłem zagadnienia prawne, czyli pułapki jakie czyhają w polisie jaką zawiera się z ubezpieczycielem domu lub mieszkania. Na tym etapie nie jest ważne u kogo ma Pan ubezpieczony dom, ważne, aby umieć czytać przedstawione regulaminy i rozumieć prawniczy język. Właśnie w taki sposób został napisany ten artykuł. Jako cytat jest przytoczony fragment z OWU (Ogólne Warunki Ubezpieczeń) a następnie omówiony z podaniem przykładu itd. przez cały dokument ubezpieczyciela.

Skoro wie Pan dlaczego zwracam uwagę na konieczność wykonania rzetelnego projektu instalacji elektrycznej i teletechnicznej proponuję zapoznać się z poradnikami, które uzasadniają dlaczego bez takich projektów nie da się wykonać skutecznej ochrony przeciwprzepięciowej, która jest podstawowym zabezpieczeniem nowoczesnej czułej elektroniki a więc i systemów Inteligentnego Domu. Patrząc na Pana założenia automatyka domowa będzie zaawansowana, więc moim zdaniem warto zabezpieczyć ją przed skutkami przepięć „piorunowych”, łączeniowych i indukowanych. W poniższym artykule (w sumie jest to kilka poradników) z czego pierwszy zatytułowany jest: Jak powinna wyglądać skuteczna ochrona przeciwprzepięciowa?, znajdzie Pan informacje w jaki sposób elektryk powinien wykonać Pana instalacje elektryczną, aby wszystkie urządzenia w Pana instalacji były bezpieczne. Informacyjnie, poradniki przed publikacją były merytorycznie sprawdzane przez jednego z producentów (światowego lidera w ochronie przeciwprzepięciowej) oraz przez dr inż. Jarosława Wiater z Politechniki Białostockiej eksperta od ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej.

System inteligentnego domu – podsumowanie

Pomimo, iż wielu osobom może wydawać się, że odpowiedź na Pana pytanie jest prosta, to w rzeczywistości nie jest możliwe udzielenie odpowiedzi jeśli ktokolwiek chce Panu pomóc i nie chce Panu wcisnąć systemu za sprzedaż którego będzie miał korzyść. To jeszcze nie wszystko.  

Niezależnie od systemu automatyki domowej dodatkowo należy zastanowić się co się stanie jeśli zabraknie prądu? Co prawda pisze Pan o agregacie z automatyką SZR, ale co będzie od momentu zaniku napięcia do momentu, aż agregat się uruchomi i nastąpi przełączenie na zasilanie z agregatu?

W tym wypadku, albo będzie Pan miał na ten okres podtrzymanie zasilania z odpowiednio dobranych UPS-ów, albo na ten krótki czas (do kilku minut) urządzenia pozostaną bez zasilania.

Powstaje pytanie w jaki sposób system Inteligentnego Domu zareaguje na zanik zasilania?

Większość systemów Inteligentnego domu zresetuje się a ponowne uruchomienie może potrwać dodatkowo do kilku minut (kilka minut na powrót zasilania rezerwowego + kilka minut na automatyczny restart systemu). Należy zastanowić się nad tym zagadnieniem ponieważ nawet przy krótkim zaniku zasilania następują dwa okresy bez prądu:

1. przy zaniku napięcia (zanim nastąpi przełączenie na agregat),
2. przy powrocie zasilania (zanim nastąpi przełączenie na zasilanie z sieci).

Zagadnienie to jest stosunkowo ważne gdy rozważymy dwie sytuacje:

• zanik zasilania wystąpił w czasie trwania jakiejś ustawionej sceny. Należy zdecydować się co ma się dziać po powrocie zasilania? Czy scena ma się automatycznie uruchomić, czy ma system Inteligentnego Domu działać według harmonogramów?
• Brak prądu wystąpił w momencie, gdy harmonogramy zaczynały zamykać rolety i bramę garażową (rozkaz raz wydany do systemu), ale brama i rolety nie zdążyły się zamknąć przez zanikiem napięcia. Co ma się stać po powrocie zasilania? 

Odpowiedzi zgodne z oczekiwaniami użytkowników mimo, że mogą wydawać się oczywiste raczej będą bardzo trudne do zrealizowania bez systemu UPS podtrzymującego te chwilowe zaniki zasilania (idealnie zasilać wszystkie urządzenia). Może w celu optymalizacji kosztów takiej sytuacji przewidzieć przynajmniej rezerwowe zasilanie z UPS na jednostkę centralną systemu Inteligentnego Domu (bez urządzeń wykonawczych, tylko dla samej elektroniki, aby uniknąć restartu).

Kończąc, aby dobrze dobrać dla Pana system Inteligentnego Domu należy:

1. dobrze określić Pana potrzeby,
2. na podstawie Pana potrzeb i sytuacji jaka występuje w budynku należy dobrać system Inteligentnego Budynku (na tym etapie będzie można oszacować koszty z dokładnością ± 50 %)
3. na tym etapie albo zaakceptuje Pan tak duże widełki kosztów, albo należy zmienić (zweryfikować) potrzeby i powtórnie dobrać system Smart Home.
4. Po wybraniu systemu Smart Home należy wykonać kompleksowy projekt instalacji elektrycznej (w tym instalacji odgromowej, SZR itd.) i teletechnicznej w Pana budynku.
5. Dopiero teraz na podstawie projektu można realnie wycenić instalacje w Pana budynku i szukać potencjalnego wykonawcy. 
6. Po wykonaniu instalacji Smart Home musi zostać ona właściwie zaprogramowana, a wszyscy użytkownicy muszą zostać przeszkoleni z jej użytkowania (należy zaprogramować kilka wcześniej ustalonych scen i harmonogramów).
7. Po kilku tygodniach użytkowania i notowania przez użytkowników oczekiwanych zmian należy skorygować oprogramowanie systemu Inteligentnego domu. Zweryfikować ustawienie scen, ustawić nowe itp.

Jeśli chodzi o systemy Smart Home to dość prosto jest wykonać sterowanie ogrzewaniem i obiegiem CWU. Sterowanie buforem ciepła z grzałkami elektrycznymi również nie powinno stworzyć większego kłopotu, natomiast wyzwaniem może okazać się sterowanie rekuperacją z Gruntowym Wymiennikiem Ciepła, oraz wentylacyjną pompą ciepła.

Jak wszędzie tak i tu „diabeł tkwi w szczegółach” więc należy uściślić co rozumie Pan przez pojęcie sterowanie? Dla jednego sterowanie to wykorzystanie wszystkich możliwości jakie daje producent urządzenia a dla innego wykorzystanie tylko dwóch, czy trzech podstawowych ustawień jest już wystarczającą formą sterowania.