Obecnie istnieje wiele inteligentnych systemów budynkowych. Jednym ze standardów tych systemów rozpowszechnionym w Europie jest KNX/EIB (Konnex/European Installation Bus), który pozwala na automatyczną kontrolę temperatury w pomieszczeniu w zależności od jego rodzaju, pory dnia i innych warunków zewnętrznych oraz określonych przez użytkownika.
Ponadto wykonanie sterowania instalacją ogrzewania w tym systemie pozwala na integrację z innymi instalacjami czy systemami, które także mogą mieć wpływ na zmianę temperatury. Sterowanie ogrzewaniem uwzględniające indywidualne potrzeby użytkowników jest jednym z zasadniczych powodów wprowadzenia miejscowej regulacji temperatury.
Taka regulacja znajduje zastosowanie w budynkach mieszkalnych (domy, wille, mieszkania, apartamenty), budynkach użyteczności publicznej (biura, hotele, szkoły) oraz małych firmach, pracowniach, np. projektowych itp. Stosowanie indywidualnych regulatorów pokojowych pozwala na różnicowanie temperatury w każdym pomieszczeniu lub grupie pomieszczeń, zwiększając komfort i przyczyniając się do zmniejszenia kosztów eksploatacji. Na rysunku 1 przedstawiono przykładowy obieg wody w instalacji centralnego ogrzewania z wartościami temperatury uzyskiwanymi w różnych pomieszczeniach.
Sposób rozwiązania instalacji elektrycznej w systemie KNX/EIB przedstawiono na przykładzie salonu (fot. 1) w domu jednorodzinnym, wyposażonym w zintegrowany system sterowania ogrzewaniem przy użyciu sterownika Vitocom 200 firmy Viessmann. Sterownik ten komunikuje się z systemem KNX/EIB oraz z regulatorami temperatury. Do sterowania urządzeniami grzewczymi zastosowano:
- przycisk (sensor) czteroklawiszowy P3 (fot. 2a) z regulatorem temperatury, umieszczony w pobliżu okna,
- panel dotykowy PS2 (fot. 2b), umieszczony przy wejściu do salonu.
Ogrzewanie podłogowe sterowane jest z rozdzielacza, w którym umieszczono zawór elektryczny SP1. Dodatkowo, przy drzwiach wyjściowych na taras, umieszczono grzejnik wodny z zaworem elektrycznym SG2. Podstawowe funkcje sterowania temperaturą w salonie przypisano do przycisku P3. Przycisk ten jest wyposażony w regulator temperatury, który może pracować w trybach: komfort, standby, nocnym oraz ochrony przed zamarzaniem. Przy zmianie trybu pracy regulatora istnieje możliwość ustawienia aplikacji opóźnienia czasu przejścia do innego trybu. Przyjęto następujące parametry i funkcje trybów pracy:
- komfort – nastawiona temperatura 23°C, godziny aktywności od 6.00 do 7.00 oraz od 15.00 do 23.00, funkcja aktywowana za pomocą informacji „ON” – „1”,
- standby – nastawiona temperatura 19°C, godziny aktywności od 7.00 do 15.00, funkcja aktywowana za pomocą informacji wyłączającejtryb „komfort” „OFF” – „0” oraz tryb „nocny” „OFF” – „0”,
- nocny – nastawiona temperatura 17°C, godziny aktywności od 23.00 do 6.00, funkcja aktywowana za pomocą informacji wyłączającej tryb „komfort” „OFF” – „0” oraz załączającej tryb „nocny” „ON” – „1”,
- ochrona przed zamarzaniem – nastawiona temperatura 7°C, funkcja aktywowana za pomocą informacji otrzymanej z kontaktronu (urządzenia kontrolującego położenie okna – otwarte „1”, zamknięte „0”).
W celu ustawienia odpowiednich wartości temperatury należy wybrać z panelu dotykowego (fot. 2b) funkcję „Control general” i następnie „Controller” ustawić na „Switching On” (załączenie funkcji kontrolowania). W dalszej kolejności wybieramy zakładkę „Setpoints” i ustawiamy temperaturę dla wymienionych trybów (fot. 3).
Kolejną czynnością, po ustawieniu parametrów trybów pracy, jest wybranie funkcji „closed -loop control for heating” (fot. 4) i ustawienie parametru „Control value output Pi controller” (ustawienie trybu pracy zaworów na dwustanowy – próbkujący – ON, OFF).
Sposób przypisania adresów grupowych, sterujących trybami ogrzewania, do obiektów komunikacyjnych w aplikacji przycisku P3 ilustruje widok okna w programie ETS3, przedstawiony na fotografii 5, natomiast rysunek 2 przedstawia schemat funkcyjny przypisania tych adresów.
Tryb „komfort” został przypisany funkcji „Time control” do dwóch kanałów: kanału 1 „Time channel 1” ustawionego na godzinę 6.00 i kanału 3 „Time channel 3” ustawionego na godzinę 15.00. O nastawionej godzinie (6.00 lub 15.00), do przycisku P3 wysłany zostanie rozkaz załączenia – „1” o adresie grupowym 2/3/1 do obiektu komunikacyjnego (36). Tryb „komfort” zostaje załączony.
Następnie, po sprawdzeniu temperatury przez wbudowany czujnik w przycisku P3, zostaje wysłane polecenie o adresie grupowym 2/3/5 do aktora grzewczego AG1 do obiektu komunikacyjnego (1). Po stwierdzeniu, że temperatura w pomieszczeniu jest niższa od zadanej, regulator analizuje czas, na jaki załączy ogrzewanie. Z podstawą czasową h = 15 minut regulator co 15 minut kontroluje temperaturę. Gdy temperatura w pomieszczeniu różni się od nastawionej o 2°C, wówczas regulator załączyna 8 minut ogrzewanie, a kolejne 7 minut będzie ono wyłączone.
Po upływie kolejnych 15 minut regulator ponownie sprawdza temperaturę w pomieszczeniu i przyrównuje ją do zadanej. W przypadku gdy temperatura będzie różniła się o 1°C, regulator załączy ogrzewanie na 4 minuty, a kolejne 11 minut będzie wyłączony. Cykl powtarza się co 15 minut. Tryb „standby” został przypisany funkcji „Time control” do kanału 2 „Time channel 2”, który został ustawiony na godzinę 7.30. O tej godzinie zostanie wysłana informacja o adresie grupowym 2/3/4 do przycisku P3 do obiektu komunikacyjnego (36) „komfort” oraz do obiektu komunikacyjnego (37) „noc” z rozkazem „0” – wyłącz i zostanie załączony tryb „standby”.
Następnie po sprawdzeniu temperatury poprzez wbudowany czujnik temperatury w przycisku P3 zostanie wysłane polecenie o adresie grupowym 2/3/5 do aktora grzewczego AG1 do obiektu komunikacyjnego (1). W przypadku stwierdzenia, że temperatura w pomieszczeniu jest niższa od zadanej, regulator wyśle polecenie załączenia ogrzewania.
