13.3.11 Rozvaděče v KNX instalacích
Ing. Josef Kunc
V KNX systémových instalacích se typicky jen asi 30% z celkového počtu KNX přístrojů – především snímačů – montuje mimo rozvaděče. To znamená, že přibližně 70% z celkového počtu KNX přístrojů bývá umístěno především v rozvaděčích.
Jsou však známy i takové KNX instalace, v nichž v rozvaděčích je umístěno i více než 90% z celkového počtu těchto prvků. Přitom v rozvaděčích samozřejmě nesmí chybět klasické přístroje – jističe, proudové chrániče, svodiče přepětí a mnohé další prvky, běžně využívané i v instalacích klasických. KNX přístroje - akční členy, napájecí zdroje, komunikační rozhraní, ale i binární a analogové vstupy – jsou tedy v rozvaděčích umisťovány navíc, ve srovnání s vybavením rozvaděčů v instalacích klasických. Výrazně se tedy zvyšují nároky na montážní prostor v nich. Běžně lze uvažovat, že pro systémové instalace je nezbytný nejméně trojnásobný prostor, ve srovnání s prostorovými požadavky na rozvaděče v instalacích klasických.
Silové přívody jsou od akčních členů vedeny samostatně ke každému ze spotřebičů elektrické energie. Na první pohled se může takovýto způsob rozvodu jevit nevýhodným. Avšak ve skutečnosti dochází k výrazným úsporám silových vodičů ve srovnání s tradičními metodami rozvodů, které navíc pro rozvětvení vedení využívají odbočovacích krabic zpravidla nevzhledně umístěných v interiérech. V klasických instalacích jsou všechna funkční propojení uskutečňována silovými vedeními, zatímco v systémové instalaci KNX jsou ovládací přístroje (snímače) připojeny k akčním členům obvykle jen nejkratší cestou vedenou sběrnicí. Všechna vedení systémové instalace KNX jsou zpravidla ukládána skrytě, v interiérech tedy neruší žádné odbočovací krabice. Veškeré svorkování silových obvodů je pouze v rozvaděčích a v místech připojení spotřebičů (svítidel, motorů, topných těles apod.).
Pro zajištění dobré a správné funkčnosti a také s ohledem na co nejjednodušeji a co nejpřehledněji uspořádané silové rozvody, je nezbytné celou instalaci montovat podle projektu tak, aby byla vybavena dostatečnými počty podružných rozvaděčů.
Velmi důležitým faktorem v systémových instalacích je tedy přiměřená decentralizace silových rozvaděčů. Během zpracování projektu, ve spolupráci s architektem, je důležité vyhledat takové řešení, které umožní použití nejen hlavního rozvaděče, ale i takového počtu podružných rozvaděčů, které zabezpečí vhodný kompromis mezi délkami silových přívodů k jednotlivým spotřebičům a co nejvyšší násobností akčních členů. Je totiž důležité zajistit zákazníkovi nejen vysoký komfort, vysoké úspory energie a maximální jednoduchost při ovládání použitých funkcí, ale také za přiměřené pořizovací náklady.
Jednou z nejčastějších funkcí ve všech instalacích je pracovní režim spínání. Kdybychom pro tyto funkce používali zásadně jednonásobné (jednokanálové) spínací akční členy, za jejich nákup by investor musel uhradit i více než trojnásobek ceny (přepočteno na jeden pracovní kanál), než za spínací akční členy např. dvanáctinásobné, tedy se dvanácti na sobě nezávislými spínacími kanály.
V každém z rozvaděčů budou umístěny obvyklé jisticí a ochranné přístroje (jističe, proudové chrániče, svodiče přepětí), případně další klasické přístroje a navíc v nich budou umístěny přístroje KNX nutné pro ovládání všech požadovaných funkcí a také systémové přístroje, jako napájecí zdroje, komunikační rozhraní, liniové a oblastní spojky nebo liniové opakovače, kontroléry apod. Schematické uspořádání rozvaděčů v rozsáhlém objektu je naznačeno na obr. 1.
Obr. 1: Schematické rozmístění rozváděčů v rozsáhlém objektu
Ve znázorněné instalaci budou v hlavním rozvaděči HR uloženy především jističe pro odchozí vedení k rozvaděčům pro jednotlivé části objektu (např. podlaží) R 100, R200, R300 až R1500 a pro odchozí vedení k podružnému rozvaděči R001, v němž budou mj. uloženy také KNX přístroje pro realizaci funkcí v prostorách v blízkosti rozvaděče HR.
Obr. 2: Příklad patrového rozvaděče osazeného klasickými i KNX přístroji
Uvažujme velmi rozsáhlý objekt, v němž KNX systémová instalace je topologicky uspořádána do 15 oblastí, přičemž v každé z nich bude 15 linií. Potom rozmístění rozvaděčů podle obr. 1 mohou mít i návaznost na topologické uspořádání celé instalace. Potom R001 může obsahovat přístroje uložené na páteřní linii, patrové rozvaděče R100 až R1500 v jednotlivých částech objektu pro napájení a obsluhu jednotlivých oblastí. Vzájemně budou propojeny kabelem sběrnice, která je součástí páteřní linie.
Podružné rozvaděče s KNX přístroji lze montovat i skrytě (ale s možností přístupu k nim) např. v prostoru mezi stropním podhledem a vlastním stropem nebo mezi nášlapnou vrstvou a nosnou konstrukcí podlahy (příklad na obr. 3).
Obr. 3: Malý rozvaděč ve zdvojené podlaze
Jako podružné rozvaděče se běžně používají zapuštěné nebo nástěnné plastové skříně, které jsou na trhu ve velmi širokém sortimentu. Takže vždy lze zvolit takový rozvaděč, který pojme všechny potřebné přístroje a současně v něm zůstane alespoň 30% prostorová rezerva pro případné pozdější doplňování přístroji novými. Mají-li být některé rozvaděče umístěny v prostorech, v nichž je důležité brát i ohled na estetiku, na výtvarné řešení celého interiéru, bude možné zvolit např. zapuštěné plastové rozvaděče se vzhlednými dvířky ve tvaru rámu pro obraz – do prosklených dvířek lze poté vložit fotografii nebo obraz. Anebo lze objednat dodávku sice dražšího, ale esteticky plně vyhovujícího individuálního tvarového a výtvarného řešení rozvaděče.
V praxi se bohužel můžeme občas setkat s určitými chybami, pramenícími již z výběru vhodného rozvaděče. Rozvaděč byl sice zvolen podle obvyklého postupu, vycházejícího z počtu přístrojových modulů, které je do něho zapotřebí umístit i s respektováním potřebné prostorové rezervy. Avšak osazeny jsou v něm i některé přístroje se značnějšími výkonovými ztrátami, než jaké jsou obvyklé např. u jističů a podobných přístrojů. Mezi přístroje s vyššími výkonovými ztrátami zařazujeme např. výkonové stmívače, svítidla, transformátory apod.
Výrobce každého typového rozvaděče udává v průvodní technické dokumentaci nejen počet přístrojových modulů (o šířce cca 18 mm), které lze do něho umístit, ale také maximální přípustnou výkonovou ztrátu přístrojů v něm umístěných – ovšem za předpokladu předepsaného způsobu montáže daného rozvaděče. Pokud dojde k překročení přípustné výkonové ztráty v rozvaděči umístěných přístrojů, nedochází již k dostatečnému přirozenému ochlazování. Uvnitř rozvaděče se hromadící nadměrné teplo zapříčiní zvýšení okolní teploty nad horní mez přípustných pracovních teplot vestavěných přístrojů. Důsledkem takto vzniklého přehřátí je často nesprávná činnost mnohých přístrojů. Dalším důsledkem je i snižování životnosti těchto přístrojů. Mezi prvními přístroji, které svou nesprávnou činností viditelně ukáží na vysoké oteplení v rozvaděči, jsou výkonové stmívače (ať již v instalacích klasických nebo systémových). Tyto přístroje jsou zpravidla vybaveny různými ochrannými elektronickými obvody, které je mj. zajišťují před nevratným poškozením nadměrným teplem. To znamená, že při přehřátí samočinně vypínají a po samovolném ochlazení opětně zapínají. Tento jev je obecně známý jako tepelné problémy stmívačů. K tepelným problémům může dojít i v případě rozvaděčů, u nichž je na první pohled vidět, že prostorově ještě nejsou ani zdaleka…
