13.2.3 Realizace popsaných funkcí
Ing. Josef Kunc
Zcela nejvhodnějším řešením realizace popsaných funkcí je vyprojektování a následná montáž elektrické instalace. V klasické instalaci to znamená využití na sobě zcela nezávislých, nejčastěji poměrně jednoduchých systémů. Každý z nich je specializovaný na řízení obvykle jedné funkce či funkční skupiny, jen výjimečně i několika málo funkčních oblastí. Takže jednotlivé dílčí systémy budou ovládat vždy pouze určitou dílčí část ze všech funkcí použitých v objektu.
Na druhé straně je možné instalovat univerzální řídicí systém, který dovolí společné ovládání všech požadovaných, v objektu použitých funkcí. Anebo stejné možnosti přinese využití i několika dílčích řídicích systémů, které však budou určitým způsobem vzájemně provázány tak, aby mohly být ovládány společně, aby byla zajištěna možnost jejich vzájemné spolupráce a vzájemné podpory pro dosažení co nejvyšší úrovně komfortu a současně co nejvyšších úspor energie.
Z dosud naznačených myšlenek lze učinit závěr:
Klasická instalace bude obsahovat samostatné, specializované, vzájemně nespolupracující jednodušší nebo i náročnější řídicí systémy, z nichž ale každý je určen pro řízení jen určitého oboru funkcí (např. řízení provozu žaluzií). A jelikož tyto dílčí systémy mnohdy nedovedou vůbec vzájemně spolupracovat, anebo u nich lze dosáhnout nejvýše spolupráce v omezeném rozsahu a to ještě při značném zvýšení nákladů, nutně musíme narazit na strop možností těchto systémů jak v oblasti komfortu (velmi často v nemožnosti společného ovládání různých funkcí), tak i v oblasti úspor provozních nákladů. Další nepříjemnou vlastností klasických instalací je nutnost mnohdy složitého propojování jednotlivých jejích prvků a z toho plynoucí vysoká potřeba propojovacích vodičů (vysoká montážní pracnost, malá nebo žádná možnost snadných pozdějších změn a doplňování o nové funkce).
Obr. 1: Vazby mezi dílčími systémy nebo jednotlivými výrobky v klasické instalaci
Pro klasické instalace má sice zákazník k dispozici poměrně velký výběr jednotlivých přístrojů i dílčích systémů různých výrobců, jak je pro několik funkčních oblastí principiálně naznačeno na obr. 1, které však vzájemně nemohou vůbec spolupracovat anebo zajištění jejich potřebné spolupráce je velmi složité, spletité, s nároky nejen na vysokou pracnost, ale i na řadu přídavných speciálních přístrojů nebo zařízení. Z toho tedy vyplývá, že kooperace při řízení všech potřebných funkcí v klasické instalaci, pro zajištění vyžadované úrovně komfortu i energetické úspornosti, bude velice drahé a navíc i bez možností snadných dodatečných změn a úprav. A navíc, je značně obtížné začlenit vzhledové ovládací prvky pro řízení všech funkcí a funkčních oblastí do společného designu.
Obr. 2: Vazby mezi dílčími systémy anebo také jednotlivými výrobky v systémové instalaci
Systémová instalace se sběrnicovou komunikací mezi všemi jejími prvky nebo dílčími systémy se vyznačuje nejen jednoduchým zapojením umožňujícím až 40% úsporu propojovacích vodičů (a tedy i sníženou montážní pracnost), ale především možností vytváření libovolných vzájemných vazeb mezi všemi funkcemi a také s možností snadných dodatečných změn a doplňováním nových funkcí. Vyznačuje se tedy snadným vytvářením vzájemných vazeb, jak je schematicky znázorněno na příkladu na obr. 2. Provoz všech funkcí tak může být zajišťován s vysokou úrovní komfortu a také s ovládacími přístroji ve shodném výtvarném řešení. Kromě toho, jako přídavný efekt, bude možné spotřebovávat energie vždy jen v těch prostorách, v nichž je to zapotřebí a navíc jen v aktuálně potřebném množství. Znamená to vysoké přídavné úspory provozních nákladů.
Při srovnání s klasickou instalací vybavenou pro řízení stejných funkcí a funkčních oblastí se v systémových instalacích snadno dosahuje 30% úspor ve spotřebě energie. To vůbec ale neznamená, že by v objektu se systémovou instalací docházelo k úsporám provozních nákladů za cenu zhoršení podmínek. Systémová instalace prostě omezuje nebo dokonce zcela odstraňuje zbytečnou spotřebu energie, k níž by jinak (v klasické instalaci) nutně docházelo.
Zákazník tedy stojí před dilematem, které přístroje a jaké systémy a rovněž od kterých výrobců využije ve svém objektu. Avšak nyní by se měl zajímat především o to, zda přístroje a dílčí systémy různých výrobců jsou schopny spolupracovat a přinášet nejen dodatečné úspory energie, ale současně mu umožní také vysoký komfort při ovládání instalace i s přihlédnutím k estetické stránce – k designovému řešení ovládacích prvků.
S rostoucími nároky na elektrické instalace se klasické ukládání vnitřních elektrických rozvodů stalo komplikovanějším. Při vysokých požadavcích na úroveň komfortu a na vysoké počty náročných funkcí spojených s řízením provozu místností i celého objektu se často naráží na hranice možností klasických instalací. Proto se již před několika desítkami let začaly vyvíjet různé řídicí systémy, jejichž cílem bylo umožnit co nejefektivnější využívání energií při maximálním komfortu. Výsledkem tohoto snažení jsou různé, zpravidla sběrnicové řídicí systémy využívající centralizovaného nebo decentralizovaného řízení buďto jen některých nebo i všech funkcí budov.
S tím jsou ovšem spojené i výrazné změny v přístupech k projektování a montáži elektrických instalací. Od přímého silového ovládání jednotlivých spotřebičů se přešlo ke vzájemné komunikaci mezi přístroji po sběrnicích, což má výrazný dopad na způsoby ukládání silových vedení a rovněž i na potřebu silových vedení. Je samozřejmé, že do rozvaděčů musí být i nadále instalovány nadproudové ochrany, ochrany před přepětími, proudové chrániče a podobné prvky, které jsou platnými předpisovými normami doporučovány nebo nařizovány. Avšak namísto klasických domovních spínačů, stykačů a jiných spínacích a ovládacích přístrojů musí být osazovány speciální prvky, jakými jsou snímače, akční členy, systémové a podpůrné přístroje.
Pro porovnání klasické a systémové instalace uveďme zcela jednoduché příklady. Na obr. 3 je zapojení klasické instalace pro ovládání jednoho světelného okruhu ze čtyř míst. Poměrně složitě, za použití značného množství silových vodičů, musíme propojit dva střídavé spínače (řazení 6) a dva křížové spínače (řazení 7). Veškeré ovládání je zajištěno přímo v silovém obvodě.
Obr. 3: Spínání jednoho okruhu osvětlení v klasické instalaci z více míst
V klasické instalaci, pro dosažení požadovaných funkcí, je nutné vzájemně propojovat spínací přístroje a jimi ovládané spotřebiče silovými vedeními přímo v odpovídajících silových obvodech. Případné dodatečné doplnění dalších ovládacích míst je problematické – vyžaduje pracné doplnění elektrického obvodu o další spínače řazení 7, včetně jejich zapojení do obvodu silovými vodiči uloženými ve stavební konstrukci.
V instalaci vybavené sběrnicovým systémem, vytvořeným pro montážní zjednodušení vysoce náročných elektrických instalací a s možnostmi vytváření vzájemných vazeb mezi jednotlivými funkcemi bude zapojení výrazně jednodušší.
Sběrnicové systémy jsou v zásadě dvojího typu – s centrální řídicí jednotkou a s decentralizovaným provozem. V obou případech jsou všechny prvky na sběrnici vybaveny řídicími elektronickými obvody. Tyto obvody umožňují cílenou – adresnou komunikaci.
Centrální řídicí jednotka nepřetržitě řídí provoz na sběrnici, přijímá všechna předávaná data podřízených přístrojů a určuje, který z nich má přijmout jí odesílanou informaci. Příkladem takového systému je centrální jednotka typu Master, která řídí po sběrnici podřízené jednotky Slave (obr. 4). Zabezpečuje, aby svoje telegramy nemohlo vysílat současně více účastníků, než jeden. Výhodou systémů s centrální řídicí jednotkou je tedy zcela…
