Mój inteligentny dom – opis przykładowego systemu
Choć pierwsze informacje na temat inteligentnej instalacji zaintrygowały mnie, traktowałem to wszystko jako „bajerek”. Byłem sceptykiem, ale zacząłem sobie wyobrażać, co bym chciał i w końcu się zdecydowałem. Taka instalacja ma sens. Przecież buduję dom, w którym będę mieszkać dłużej niż 2-3 lata. Warto z góry zadbać o wygodę i bezpieczeństwo. Poza tym przecież w XXI wieku nie mogę mieszkać w domu trącącym myszką. Jeśli u naszych zachodnich sąsiadów już blisko 50% nowych i modernizowanych domów posiada instalację magistralną, to nie ma co uciekać przed nowoczesnością. Nowe rozwiązania i tak przyjdą i staną się normą. Nie chciałem, aby ominęła mnie możliwość korzystania ze zdobyczy współczesnej nauki. Tak jak nie chcę jeździć samochodem bez ABS i poduszki, korzystam z telefonu komórkowego, z komputerów i samolotów, tak samo mój dom powinien podążać za obecnym rozwojem techniki.
Korytarz
Chciałem, aby zawsze gdy wchodzę, a jest ciemno, samo zapalało się światło. To proste. Wystarczy czujka ruchu. Sama zapali światło, nie pozwoli mu zgasnąć, dopóki będę w sieni, a potem sama je zgasi po upływie określonego czasu. Ale po co mi światło w dzień? Z tym też nie będzie problemu, można bowiem dowolnie ustawić próg zadziałania czujki. Chciałem też, aby w sieni było ciepło, ale nie chcę też, aby marnowała się energia, jeśli moje pociechy zostawią otwarte drzwi w zimie. A zdarza się im to bardzo często, nigdy nie mają czasu na tak pracochłonne zajęcia. Żaden problem. Wyłącznik drzwiowy zamknie dopływ wody do grzejnika, zawsze gdy drzwi pozostają otwarte dłużej niż pół minuty. Pomyślałem sobie: „przecież wtedy może zamarznąć grzejnik”. Jednak i to przewidziano, jeśli temperatura spadnie poniżej ok. 5 stopni, to zawór otworzy się na tyle, aby nie dopuścić do zamarzania. Dodatkowo można zainstalować czujnik kontrolujący stan rygla w zamku. Zamknięcie drzwi jedynie na klamkę będzie sygnalizowane diodą LED. Włączenie alarmu nie będzie możliwe do momentu zamknięcia zasuwy.
Hol
Dość duży, 3x6m. Stąd można wejść do kuchni, salonu, gabinetu, WC, garderoby i dalej schodami na piętro. Tutaj stale ktoś się kręci. Potrzebne są wyłączniki przy każdych drzwiach i najlepiej, aby każdym z nich można było zapalać i ściemniać żyrandol, kinkiety, oraz zapalać oświetlenie kolekcji broni (umieszczonej na ścianach). Myślałem o zamontowaniu przy każdym wejściu dwóch ściemniaczy i wyłącznika. Okazało się, że wystarczy wszędzie zainstalować po jednym czteroklawiszowym przycisku. Pierwszy i drugi klawisz do włączania i regulacji żyrandola i kinkietów, trzeci do oświetlenia ścian, a czwarty do włączania i wyłączania wszystkich trzech oświetleń równocześnie. Co więcej – jeśli później będę chciał dołączyć nowy obwód, wystarczy przeprogramować przycisk.
Kuchnia
W kuchni zaplanowałem trzy lampy. Wiszące: jedna do oświetlenia górnego, a druga nad stołem, oraz szereg lamp liniowych pod kuchennymi szafkami. W oknie roleta. Pod oknem grzejnik. I bardzo dużo gniazdek elektrycznych, abym nigdy nie musiał jednego urządzenia wyłączać, w celu włączenia innego. Rozwiązaniem jest zainstalowanie przy drzwiach do holu i do salonu po jednym poczwórnym przycisku. Miałby od służyć do: zapalania, gaszenia i ściemniania lampy nad stołem, niezależnego zapalania i gaszenia lampy wiszącej i lamp pod szafkami, włączania obwodu gniazd wtykowych, a także podnoszenia i opuszczania rolety. Dodatkowo w jednym przycisku można mieć termostat, który sterowałby pracą grzejnika, a w pobliżu okapu czujnik wilgoci uruchamiający wyciąg kuchenny. W oknie jest umieszczony czujnik jego otwarcia, współpracujący z regulacją temperatury oraz z instalacją alarmową.
Salon
Sądziłem, że instalacja w salonie będzie nie do rozgryzienia. Dwa żyrandole, dwie grupy kinkietów, lampa stojąca, oświetlenie akwarium, lampka za telewizorem i halogeny oświetlające obrazy. 8 rodzajów oświetlenia. Oczywiście, poza lampą nad akwarium i przy telewizorze, każda lampa powinna być ściemniana. Do salonu można wejść z holu, kuchni, gabinetu i tarasu. W salonie chciałem mieć żaluzje: na dwóch oknach od strony południowej oraz na oknie zachodnim i drzwiach na taras. Do obsługiwania tego sprzętu miały wystarczyć po dwa poczwórne przyciski umieszczone przy każdym wejściu, oraz dodatkowo dla wygody pilot. Dolny przycisk służy do sterowania żaluzjami (od strony południowej obie na raz i osobno żaluzje w drzwiach i zachodnim oknie, plus dolny klawisz do sterowania wszystkimi jednocześnie). Natomiast górny – dla mnie to rewolucja – miał tworzyć sceny. Zacząć trzeba od wyobrażenia sobie różnych typowych sytuacji. Dwie podstawowe to wszystko włączone i wszystko wyłączone. Co jeszcze? Wystawne przyjęcie, spotkanie z przyjaciółmi, intymna kolacja we dwoje, odpoczynek przy gazecie, oglądanie filmu w telewizji, obserwowanie rybek. Każda z tych sytuacji wymaga innej oprawy. Najlepiej zrobić tabelkę. W 8 rzędach wpisać nazwy scen, a w 8 kolumnach wpisać stany poszczególnych lamp. Np. scena 3: 100% – oświetlenie obrazów; 90% jasności – żyrandol 1, akwarium; 30% – kinkiet 1 i lampa stojąca przy kanapie; 20% – żyrandol 2; 0% (wyłączone) – lampa przy TV i kinkiet 2. Można wyregulować oświetlenie stosownie do każdej sytuacji, zapamiętać je, przyporządkować każdemu klawiszowi jakąś sytuację, a następnie jednym naciśnięciem przywołać odpowiednie sceny. Pilotem rzecz jasna też to można zrobić, ale ja wolę sobie nim, niezależnie od scen, regulować stan każdej lampy. Nie ma problemu. Oczywiście regulacja temperatury i czujniki otwarcia okiem znajdują się także w salonie.
Obsługa
Z podobnych funkcji i udogodności korzystam również w gabinecie i pozostałych pokojach. W łazienkach, ubikacjach, na tarasie i schodach instalacja będzie prostsza. Chociaż jako podstawowy osprzęt wszędzie będą używane prawie takie same przyciski, różniące się jednak zdecydowanie funkcjami.
W każdym pomieszczeniu działanie oświetlenia jest dostosowane do indywidualnych potrzeb. Podobnie żaluzje i ogrzewanie. Każda z tych instalacji jest przewidziana do wygodnej, indywidualnej obsługi. Natomiast czujniki instalowane w różnych miejscach będą wyręczać mieszkańców w wielu sytuacjach. Przy zbyt dużym nasłonecznieniu czujnik natężenia oświetlenia spowoduje opuszczenie rolet. Czujnik wiatru zwinie markizy, a czujniki stłuczenia szyby natychmiast zabezpieczą dom opuszczając wszystkie rolety. Oprócz tego powiadomią mieszkańców. Czujniki ruchu w zależności od pory dnia lub stanu instalacji alarmowej, służyć będą tylko do włączania oświetlenia lub do uruchamiania alarmu. Do obsługi instalacji korzystam również a pilotów na podczerwień (IR) i fale radiowe (RF). Piloty IR znajdują zastosowanie wewnątrz domu. Ich działanie jest ograniczone do danego pomieszczenia oraz do funkcji centralnych. Pilotem radiowym mogę znacznie więcej np. otwierać bramę wjazdową i garaż, włączać oświetlenie, ogrzewanie i żaluzje. W trakcie letniego przyjęcia w ogrodzie, umożliwia włączanie oświetlenia, pompki fontanny i ozdobnej iluminacji. Odbiornik sygnałów radiowych nie musi znajdować się w zasięgu wzroku. Fale radiowe mają większy zasięg od podczerwieni, a poza tym przenikają ściany.
Inną funkcją, która mnie zainteresowała jest symulacja obecności. Do dyspozycji są zegary (synchronizowane sygnałem czasu z rozgłośni radiowej), generatory losowe i pamięci działania poszczególnych urządzeń. Urządzenie te mogą sterować oświetleniem, żaluzjami, roletami, wentylacją, ogrzewaniem i innymi funkcjami. Gdy nikogo nie będzie w domu, oświetlenie w różnych pomieszczeniach będzie się zapalać i gasnąć, a żaluzje będą wędrować do góry i do dołu. Natomiast w czasie obecności domowników, zegar w odpowiednim czasie podniesie żaluzje, zapali światło i zmieni temperaturę. Zawsze jasno i ciepło będzie tam, gdzie jest to potrzebne, a w nieużywanych pomieszczeniach nie będzie się marnować energia. Stale rosnące wydatki na energię zostają ograniczone. Ciepło nie ucieka przez otwarte okna, w nocy jest chłodniej, a światło w łazience pali się tylko w czasie obecności w niej. Nikt nie zapomni o oświetleniu w garażu, czy WC. Wyłączy się samo, gdy nie będzie potrzebne. Schody i korytarze również są samoczynnie oświetlane. Idąc w nocy do WC nie trzeba szukać wyłącznika, gdyż tam gdzie trzeba światło zapali się samo.
Dla dalszego powiększania komfortu i bezpieczeństwa prawdopodobnie zdecyduję się na modem telefoniczny. Spełnia on trzy funkcje. Kontroluje, alarmuje oraz wykonuje czynności łączeniowe. Z dowolnego miejsca na Ziemi, o dowolnej porze będę mógł poprzez telefon otrzymać raport o stanie instalacji (np. informacje: wszystkie okna zamknięte, temperatura w normie, alarm nie stwierdza zagrożeń). Na kilka godzin przed powrotem do domu, będę mógł włączyć ogrzewanie, podnieść żaluzje, czy uchylić okna. Wystarczy przyciśnięcie przycisku dowolnego telefonu tonowego. Natomiast jeśli zdarzy się włamanie lub awaria np. pęknięcie rury, modem sam zadzwoni, w pierwszym wypadku do firmy ochrony mienia, a w drugim do sąsiada, który wezwie hydraulika.
Budowa
Wszystko wydaje się bardzo proste, ale jak monstrualnej ilości przewodów wymaga taka instalacja? I co się stanie, gdy komputer sterujący tą instalacją popsuje się lub zostanie uszkodzony?! Okazuje się, że te problemy nie istnieją. Po pierwsze: do sterowania wystarczy tylko jeden przewód magistralny biegnący wokół domu. Przewodem tym przesyłane są wszystkie polecenia i informacje w postaci tzw. telegramów. Przewód magistralny powinien być doprowadzony do każdego miejsca obsługi m.in. w miejsca, gdzie tradycyjnie instaluje się wyłączniki. Wszystkie te urządzenia będą połączone równolegle. Przewód można wielokrotnie rozgałęziać, zawsze wybierając jak najkrótszą i najprostszą drogę. Dzięki całkowitemu oddzieleniu funkcji sterowniczych od zasilania można znacznie uprościć instalację energetyczną. Rozbudowane funkcje sterownicze nie wymagają wielożyłowych, o dużych przekrojach przewodów.
Po drugie: komputer wcale nie jest potrzebny. Jest niezbędny tylko do zaprogramowania i uruchomienia systemu. Jedną z głównych zasad instalacji KNX Instabus jest decentralizacja. Każde urządzenie posiada własny mikroprocesor i pamięć. Pokazywane w kinach horrory o awariach centralnego komputera są wykluczone. Komputer pełni tylko funkcje pomocnicze. Wszystkie „inteligentne” urządzenia pracują niezależnie. Wymieniają między sobą telegramy zawierające rozkazy, informacje, warunki, wartości pomiarowe itp. Jeśli któreś z nich zostanie zniszczone to nie będzie to wpływać na pracę pozostałych urządzeń. Ale komputer, który prawie każdy przecież posiada, warto wykorzystać do innych celów. Do wizualizacji. Wprowadzę do komputera plany domu. Rzuty poziome, a może też widok elewacji i plan ogrodu. Na każdym planie zaznaczone będą wszystkie odbiorniki. Będę mógł sprawdzić wszystko i szybko, co gdzie jest włączone. A kliknięciem myszy będę mógł włączać, wyłączać i regulować to, co chcę. Podobno cała instalacja może być też obsługiwana za pomocą zwykłego telewizora. Zostawię to na przyszłość.
No dobrze, ale ile to wszystko kosztuje? Tak jak nie ma jednolitej odpowiedzi na to pytanie w przypadku instalacji tradycyjnej, tak samo trudno i w tym przypadku podawać konkretne liczby. Statystyczne badania dowodzą, że instalacja magistralna może być tańsza od konwencjonalnej. Punktem równowagi jest odpowiedni poziom nasycenia funkcjami. W moim domu instalacja inteligentna pozwoliła na zmniejszenie kosztów budowy oraz na znaczne ograniczenie kosztów eksploatacji. Zrównoważenie kosztów budowy następuje przy instalacji obejmującej oświetlenie i sterowanie żaluzjami z wykorzystaniem funkcji centralnych i ochronnych. Nurtowało mnie pytanie, gdzie zostaną umieszczone te wszystkie urządzenia? Przyciski w miejscu wyłączników tradycyjnych. Czujniki w zależności od zastosowania – w puszkach podtynkowych, ramach okiennych, ościeżnicach, na ścianach i na dachu. Wszędzie tam, gdzie trzeba coś kontrolować. A cała masa urządzeń załączających i wyłączających, sterujących żaluzjami, regulujących ogrzewanie, ściemniających światło, włączających wentylację i inne urządzenia nie musi być widoczna. Urządzenia te mogą być zamontowane w centralnej szafie rozdzielczej, w pomieszczeniach podtynkowo lub natynkowo, w sufitach podwieszanych itp.
Przebudowa i rozbudowa
W przyszłości mogę wszystko pozmieniać. Bez kłopotu, kosztów, brudu, kucia i hałasu. Nie muszę obawiać się zmian. W całym domu instalacja zapewnia maksymalną elastyczność. Dodawanie nowych funkcji w inteligentnej instalacji elektrycznej wymaga jedynie przeprogramowania urządzeń magistralnych. Zmiana programu przycisku pozwala na wykorzystanie go do zupełnie innych celów niż na początku. I jeszcze jedna kwestia. Pomimo pozornego skomplikowania – sterowanie tym wszystkim jest łatwiejsze niż w przypadku instalacji tradycyjnej. Nie musimy się zastanawiać, do czego służy dany klawisz. Na każdym jest napisana jego funkcja (np. przyjęcie, kolacja, wyjście z domu). Nie muszę znać się na komputerach i elektronice – wszystkie prace mogą wykonać programiści firmy, w której zamówiłem system.
Andrzej Dubrawski
artykuł zamieszczony był w piśmie Inteligentny Dom 3/99
Czy chcesz otrzymać darmowy Poradnik o Inteligentnych Domach?