Energooszczędne 4 kąty: Coraz częściej słyszymy, że współczesny dom powinien być nie tylko oszczędny, ale również inteligentny. Co to właściwie oznacza?

Andrzej Dubrawski: Aby dom można było nazwać oszczędnym, powinien być inteligentny. Tzw. inteligentny dom to nie tylko komfort i bezpieczeństwo, ale też zadbanie o ochronę środowiska. Mądrze zaprojektowana i wykonana instalacja pozwala na wyeliminowanie wielu strat energetycznych. Potocznie przez inteligentny dom rozumie się obiekt wyposażony w automatykę budynkową. Jednak czasem zdarzają się obiekty bogato wyposażone w automatykę, które trudno nazwać inteligentnymi. Dzieje się tak, gdy projektantowi czy inwestorowi zabraknie wyobraźni. Na szczęście, jeśli rozsądnie rozprowadzi się przewody magistralne i zasilające, to utworzą one infrastrukturę, którą można sukcesywnie rozbudowywać i dostosowywać do zmieniających się potrzeb mieszkańców. A takie rozwiązanie już można nazwać inteligentnym.

Co zatem potrafi współczesna automatyka domowa i w jaki sposób może nam ułatwić życie?

Zapewnienie podwyższonego komfortu należy do głównych oczekiwań inwestorów prywatnych. Automatyczne procesy są jednak tylko jednym z czynników wpływających na wygodę. Już na najniższym poziomie, tj. na poziomie obsługi ręcznej, można zauważyć zalety inteligentnej instalacji. Pomimo znacznego zwiększenia liczby obsługiwanych urządzeń (lamp, rolet, żaluzji, ogrzewania, wentylacji), liczba klawiszy pozostaje niewielka. Niemal jak w tradycyjnej XIX-wiecznej instalacji, znanej wszystkim z bloków mieszkalnych. Ale w inteligentnym domu tych kilka klawiszy pozwala na sterowanie dowolną ilością lamp, żaluzji i innego sprzętu sterowanego w ramach automatyki. Funkcje realizowane za pomocą inteligentnych przycisków są dowolnie dostosowywane do potrzeb. We wszystkich pomieszczeniach mogą działać identycznie, dzięki czemu można po ciemku sięgnąć do łącznika i osiągnąć zamierzony efekt. Na przeciwnym krańcu są funkcje wyręczające człowieka z codziennych czynności. Gdy określone sekwencje działań są powtarzalne, to inteligentna instalacja domyśla się, co należy zrobić. Na przykład rano, od pobudki do wyjścia z domu, powtarzają się wciąż te same czynności. Czasem o różnych porach, w zmieniających się warunkach, z różną prędkością. Od momentu rozpoczęcia sekwencji, np. obudzenia radiem, w zależności od informacji z różnych czujników następuje seria zdarzeń. Załączy się światło w sypialni lub podniosą żaluzje (względnie rozsuną zasłony) w zależności od ilości światła docierającego do czujek wewnętrznych i zewnętrznych. Później czujka ruchu w łazience przekazuje informację, że domownik wstał. Zamiast drugiego etapu budzenia po określonym czasie następuje kolejne działanie wskazane porannym algorytmem. A później wszystko po kolei wyłącza się, aby po opuszczeniu domu przez ostatniego mieszkańca przejść w stan oczekiwania. Inteligentna instalacja pozwala na projektowanie sterowania indywidualnego, grupowego, scenami i sekwencjami. Funkcje czasowe, logiczne i matematyczne pozwalają na inteligentne zarządzanie całym technicznym wyposażeniem domu. Innym istotnym czynnikiem podnoszącym komfort jest możliwość obsługi zdalnej, za pomocą komputerów i mobilnych urządzeń komunikacyjnych, które zawsze są pod ręką.

Producenci przekonują, że automatyka domowa to nie tylko poprawa komfortu, ale i bezpieczeństwa. Czy w inteligentnym domu faktycznie zyskamy poczucie bezpieczeństwa? Jakie rozwiązania są w tym obszarze istotne?

Wydaje mi się, że głównym czynnikiem zwiększającym bezpieczeństwo jest informacja. Wszystko, co się dzieje w domu i wokół niego, może być monitorowane. Wykrycie niepokojących zdarzeń powoduje równolegle dwie reakcje: powiadomienie i zapobieganie. Powiadomienie może być różne, w zależności od rangi zdarzenia. SMS, mail, telefon z zapowiedzią głosową, włączenie syreny alarmowej, migającego światła itd. A zapobieganie? Odcięcie wody, gdy pęknie rura, opuszczenie żaluzji i wyłączenie ogrzewania/klimatyzacji po rozbiciu szyby, wietrzenie domu i zamknięcie dopływu gazu, gdy zostanie on wykryty w powietrzu. Uważam, że inteligentna instalacja nie powinna zastępować instalacji alarmowej, choć mogłaby to czynić. Powinna z nią współpracować i stanowić jej uzupełnienie.

Inteligentne systemy mogą jednak budzić także pewne obawy, związane m.in. ochroną prywatności czy niebezpieczeństwem przejęcia kontroli nad urządzeniami zdalnie sterowanymi. Czy niepokój jest w tym przypadku uzasadniony? Jak zadbać o bezpieczeństwo danych?

Inteligentne systemy w zasadzie nie są narażone na ingerencję osób postronnych. Wprawdzie obawy można mieć zawsze, jednak powszechnie korzystamy z bankowości, korespondencji i wielu innych funkcji oferowanych przez Internet. Dostęp jest dobrze chroniony nie tylko przez hasła i inne tego typu zabezpieczenia, ale też przez specyficzne systemy. Nie wystarczy być hakerem, by włamać się do systemu – trzeba też dobrze znać specjalistyczne oprogramowanie. To praktycznie eliminuje zagrożenie.

A w jaki sposób inteligentne systemy mogą wpłynąć na obniżenie kosztów utrzymania domu czy mieszkania? Ile energii możemy w ten sposób zaoszczędzić?

Wielkość oszczędności można mierzyć jedynie statystycznie. Użytkownicy inteligentnych instalacji oceniają je na ok. 40%. Redukcja kosztów wynika z ograniczenia strat. W mądrze zaprojektowanym domu działa tylko to, co jest w danym okresie potrzebne. Głównym polem działania jest optymalizacja ogrzewania i klimatyzacji, gdyż na te cele zużywana jest większość energii dostarczanej do domu. Cykliczne zmiany temperatury są dostosowane do trybu życia mieszkańców. Indywidualna regulacja w każdym pomieszczeniu dostosowana jest do aktualnych potrzeb, a komfort zapewniony jest tylko wtedy, gdy pomieszczenie jest używane. Regulacja temperatury uwzględnia także wszystkie uzyski energetyczne. Ponadto użycie jednego regulatora do sterowania ogrzewaniem i chłodzeniem wyklucza jednoczesne załączenie obu instalacji, a w sytuacjach awaryjnych zapobiega stratom. Otwarte okno jest rozpoznawane przez system, który np. dzięki analizie prędkości zachodzących zmian spowoduje wyłączenie ogrzewania/chłodzenia. Cały czas jednak działa ochrona przed zamarzaniem i kondensacją.

Czy obsługa inteligentnych instalacji domowych jest skomplikowana? Czy osoby starsze nie będą miały trudności z przystosowaniem się do zarządzania inteligentnym domem?

Obsługa inteligentnej instalacji jest prostsza. W Niemczech powszechnie są w nią wyposażane domy spokojnej starości. Mniejsza liczba przycisków, ujednolicenie uruchamianych funkcji sprzyja osobom starszym. Dodatkowo przyciski mogą być opisane, a osobom przyzwyczajonym do klasycznych włączników możemy zaproponować takie wyposażenie, choć funkcje tych przycisków dostosowane będą do preferencji i oczekiwań użytkowników.

Duże zainteresowanie wzbudza możliwość zdalnej kontroli pracy domowych urządzeń. Do jakiego stopnia można w ten sposób sterować domem – jakie są możliwości i zakres zdalnego sterowania?

Można sterować wszystkim, co jest zasilane elektrycznie, ale ważny jest rozsądek. Sterować się powinno tym, co jest potrzebne. Opowieści o inteligentnych lodówkach będą należeć do sfery science fiction, dopóki nie powstaną struktury umożliwiające pełne wykorzystanie możliwości. Ale monitorowanie tego, co dzieje się w domu, jest przydatne. Wyprzedzające działanie w nieprzewidzianych sytuacjach też – np. wcześniejszy przyjazd do wychłodzonego domu. Już z lotniska można włączyć szybkie ogrzewanie. Zapominalscy mogą zdalnie uzbroić alarm albo np. wyłączyć żelazko. A sterować można wszystkim. Rozsądniej jednak jest ograniczyć się do funkcji istotnych i potrzebnych.

W jakich jeszcze sytuacjach mogą przydać się nam funkcje zdalnego sterowania?

Zdalne sterowanie przydaje się zarówno gdy jest się poza domem, jak i w jego otoczeniu lub wewnątrz. Przebywając na urlopie, można dla wewnętrznego spokoju monitorować, czy w domu nie dzieje się nic niepokojącego. Dodatkowo można odbierać połączenia z bramofonu, aby potencjalny złodziej nie miał szans zorientowania sie, że w domu nikogo nie ma. Można zapisać podobiznę natręta, załączyć oświetlenie w trakcie rozmowy. A siedząc sie w ogrodzie, można załączyć oświetlenie, otworzyć furtkę... Natomiast wewnątrz domu smartfon lub tablet może spełniać rolę pilota.

Za pomocą mobilnych aplikacji możemy zatem kontrolować pracę poszczególnych urządzeń. A czy inteligentny dom może się z nami komunikować? W jaki sposób?

Inteligentny dom może komunikować sie z właścicielem przez internet, sieć telefoniczną (analogową lub ISDN). Komunikatami mogą być słowne wiadomości, SMS-y, maile. Na wyświetlaczu mogą pokazywać się obrazy z kamer, wizualizacje, parametry urządzeń (przekroczone lub zbliżające się do stanu alarmowego). Zakres informacji zależy wyłącznie od inwencji użytkownika i projektanta.

Na czym polega sterowanie domami i budynkami w standardzie KNX?

Standard KNX jest jednym z najbardziej rozwiniętych i wyspecjalizowanych systemów. Jest zaprojektowany specjalnie do obsługi budynków, a urządzeń i oprogramowania dostarcza ponad 300 firm. To zapewnia stabilność systemu. Zasadniczą cechą KNX jest możliwość integracji całego technicznego wyposażenia domu w jeden spójny system. Dzięki temu inwestor nie musi montować kilku podobnych urządzeń. Przykładowo, czujki ruchu i obecności są wyposażone w dwa algorytmy rozpoznawania: alarmowy i do załączania oświetlenia. W zależności od tego, czy system alarmowy jest uzbrojony, czujka odpowiednio reaguje na zauważony ruch. Urządzenia są połączone magistralą. Każde zdarzenie może być dowolnie interpretowane i w dowolny sposób wpływać na całą instalację.

Jak w praktyce odbywa się realizacja takiej inwestycji w przypadku nowopowstających budynków?

W nowym budynku należy wszystko zaprojektować. Jak? Najpierw konieczne jest rozpoznanie potrzeb, oczekiwań, trybu życia przyszłych mieszkańców. Potem analiza planów domu. Najlepiej, gdy jest juz zaplanowana aranżacja. W trakcie projektowania należy przewidywać obecne, a także przyszłe potrzeby użytkowników. Doświadczony projektant powinien zaplanować doprowadzenie przewodów zasilających i magistralnych do wszystkich punktów uzgodnionych z inwestorem oraz do miejsc, w których można będzie łatwo i bez zbędnych nakładów rozbudowywać instalację. Błędem jest instalowanie przycisków i różnych czujników tam, gdzie w tradycyjnej instalacji znalazłyby się wyłączniki. Wykwalifikowany projektant KNX doradzi jak najlepsze rozmieszczenie, uwzględniając przy tym specyfikę systemu i możliwości czujników przyciskowych.

Czy tego typu rozwiązania możemy instalować także w mieszkaniu lub domu już wyposażonym? Czy wymaga to wówczas znacznych remontów?

W obiektach istniejących można dokładać przewody magistralne. Wymaga to jednak rozkuwania ścian. Jeśli i tak jest przeprowadzany remont, to jest to rozwiązanie rozsądne. W przeciwnym wypadku oraz tam, gdzie ściany są wykończone szlachetnymi materiałami, lepiej skorzystać z instalacji bezprzewodowych. Inteligentne urządzenia komunikują się między sobą drogą radiową. Instalacje radiowe mogą być wyposażane w serwery zapewniające pełną funkcjonalność oraz zdalne sterowanie za pomocą urządzeń mobilnych i stacjonarnych. Tak jak w KNX.

Jakie są koszty założenia systemu KNX w domu lub mieszkaniu?

Trudno mówić o kosztach w oderwaniu od konkretnego obiektu. Tak, jak nie da się porównywać „malucha” do współczesnego samochodu, zwłaszcza jeśli nie określi się klasy tego drugiego. Inteligentna instalacja jest „szyta na miarę”. Koszty można rozkładać w czasie: najpierw przewody, miejsce w rozdzielnicy i najtańsze czujniki przyciskowe.
Przy szacowaniu kosztów należy brać pod uwagę potencjalne korzyści wynikające ze zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych. Koszty instalacji, w zależności od sposobu wykorzystania, zwracają się w ciągu kilku do kilkunastu lat.
Jest jeszcze niematerialny argument. Czy osoba korzystająca z najnowszych urządzeń mobilnych, wyższej klasy samochodu będzie mieszkać w domu wyposażonym w XIX wieczną instalację? Nawet, jeśli znajdą się tam złote klamki, to i tak będzie to widoczny dysonans. Do dobrego markowego garnituru nie powinno się zakładać koszuli z marketu.

Jakie zatem rozwiązania z zakresu systemu KNX cieszą się obecnie największą popularnością?

Inwestorzy najbardziej skłonni są wydawać pieniądze na to, co widać – np. sterowanie oświetleniem i żaluzjami. Niektórym zależy na panelach sterowniczych zdobiących reprezentacyjne pomieszczenia. Jednak rozsądny system powinien obejmować zarządzanie wszystkimi instalacjami i urządzeniami elektrycznymi, w szczególności ogrzewaniem i klimatyzacją. Niezależnie od tego, czy są to instalacje elektryczne, wodne, powietrzne czy wyposażone w pompy ciepła i rekuperatory, w każdej powinno się przewidzieć miejsce na homeserwer¹ i doprowadzić do tego miejsca KNX, zasilanie i sieć komputerową. Podobnie w niektórych miejscach typowych dla łączników, gdzie zamiast przycisków mogą znaleźć się małe panele dotykowe.

Czy tego typu system możemy dowolnie, stopniowo rozbudowywać, np. w miarę rozwoju potrzeb czy możliwości finansowych?

Elastyczność jest jedną z głównych zalet systemu KNX. Ponad 300 różnych producentów konkuruje ze sobą w opracowywaniu nowych technologii i coraz lepszych urządzeń. Stare zastępowane są nowymi o większej funkcjonalności i lepszych parametrach. Przezornie zaprojektowana instalacja może być zawsze rozbudowywana. Sukcesywny rozwój instalacji jest nawet zalecany – użytkownik w początkowym okresie rozpoznaje swoje potrzeby i coraz więcej wie na temat możliwości. Pozostając w kontakcie z uruchamiającym, może przedyskutować nowe rozwiązania, a następnie wprowadzać je do swojego domu, najczęściej bez konieczności wykonywania prac murarskich. Wystarczy zdjąć jedno urządzenie i zastąpić je urządzeniem nowszej generacji, a w rozdzielnicy koniecznie trzeba zostawić wiele miejsca na aparaty, które za rok czy dwa dopiero powstaną.

Dziękuję za rozmowę.

Przypisy:
1. Urządzenie to łączy całą instalację systemu KNX z lokalną siecią komputerową i Internetem.

Andrzej Dubrawski - mgr inżynier elektryk, absolwent Politechniki Warszawskiej. W połowie lat 90 ukończył w instytucie DIAL certyfikowany kurs KNX i zajął się projektowaniem inteligentnych instalacji KNX (najpierw EIB). Wcześniej pracował na różnych stanowiskach (od mistrza do Głównego Energetyka i Głównego Mechanika) w różnych zakładach przemysłowych. Jest członkiem Stowarzyszenia „KNX Polska” oraz Stowarzyszenie Absolwentów Wydziału Elektrycznego Politechniki Warszawskiej. Jest autorem wielu publikacji w prasie elektrotechnicznej i designerskiej na tematy związane z szeroko pojętymi instalacjami elektrycznymi. Jest współautorem podręcznika akademickiego.

Wywiad przeprowadziła Anna Dąbrowska.

ChronmyKlimat.pl
Energooszczędne 4 kąty