Inteligentný dom - mýtus a realita
Užívatelia moderných budov požadujú čoraz väčší komfort, od svojho bývania očakávajú stále viac funkcií. K tradičnému vykurovaniu a vetraniu sa postupne pridala vzduchotechnika, chladenie, svetelné systémy, zabezpečovacie a kamerové systémy, telekomunikačná sústava a počítačová sieť. Spolu s nárokmi užívateľov rastú aj nároky na ekonomickú prevádzku takýchto multifunkčných objektov.
Pojem inteligentný dom je známy odborníkom na technológie moderných budov a ich riadenie už niekoľko desaťročí. Chápeme pod ním riadiaci systém integrujúci v sebe všetky spolupracujúce technológie v rodinnom dome. Význam riadenia technológií sa zvyšuje s množstvom systémov, ktoré sa v objekte nachádzajú. Čím rozsiahlejšie sú požiadavky užívateľov na komfort a funkcie objektu, tým zložitejší je celý objekt a tým väčšie nároky sú kladené na riadiaci systém.
Riadiaci systém do domu a bytu?
Každý obytný priestor, byt aj rodinný dom obsahuje množstvo technológií, ktoré sa podieľajú na jeho chode: vykurovanie, chladenie, svetlá a elektroinštalácia, vzduchotechnika (najmä ak je v dome bazén), plynové rozvody, voda, zdravotechnika a riadenie (pôvodný názov M a R – meranie a regulácia). Okrem týchto „povinných technológií”, sú v dome ďalšie skupiny zariadení (spotrebná elektronika kuchynská, zábavná, výpočtová a telekomunikačná technika, zabezpečovacia technika a kamery, bazénová technológia, záhrada a jej zavlažovanie, vstupy a brány).
V porovnaní s administratívnou budovou, ktorá je prevažne jednoúčelová, prináša režim života obyvateľov rodinného domu so sebou všetky predstaviteľné aj neočakávané situácie. Práve rodinné domy majú najširší záber rôznych technológií a systémov a zaslúžia si z hľadiska riadenia najväčšiu pozornosť. To podporuje aj fakt, že v prípade rodinného domu ide o súkromnú investíciu, o ktorej osud má investor eminentný a dlhodobý záujem. Okrem toho práve rodinný dom alebo byt je miestom kde sa zdržuje rodina najviac. Zabezpečenie správneho a spoľahlivého fungovania všetkých systémov a zariadení je úlohou riadiaceho systému v inteligentnom dome.
Základné úlohy riadiaceho systému – zabezpečiť vysoký komfort bývania – minimalizovať prevádzkové náklady – zabezpečiť bezpečnosť jeho obyvateľov – umožniť napojenie domu na vonkajší svet prostredníctvom internetu – umožniť obyvateľom naplno využívať všetky jeho funkcie – efektívne riadenie jednotlivých technológií a zariadení v dome
Pomenovanie inteligentný dom môže vyvolávať obavu z obsluhovania zložitého systému, či nedôveru voči výpočtovej technike a softvéru. Riadiaci systém je však zložený z prvkov priemyselnej automatizácie, spoľahlivosť je na prvom mieste a softvér je prispôsobený na bezchybnú a dlhodobú činnosť. Jednoduché ovládanie je samozrejmosťou. Pomocou tlačidlových vypínačov s indikáciou funkcií a LCD obrazovkových panelov zabudovaných v stene (alebo prenosných) môže mať majiteľ svoj dom pod kontrolou doslovne na jeden dotyk.
Aj v oblasti riadiacich systémov (RS) sú na trhu dostupné viaceré zariadenia. Ponuka je z hľadiska ich výkonu aj kvality rôznorodá. Začína od jednoduchých združených diaľkových ovládačov, cez nezávislé riadenia jednotlivých podsystémov (vykurovanie, svetlá, chladenie, zabezpečovacia technika) až po integrované RS, ktoré koordinujú všetky technológie v dome.
Riadenie vykurovania a chladenia
Každý moderný vykurovací podsystém obsahuje vlastné meranie a reguláciu na dosiahnutie požadovanej teploty vo vykurovanom priestore. Regulácia plní svoj cieľ, ale okrem sledovania vonkajšej teploty a nastavenia niekoľkých časových režimov nemá o dianí v dome žiadne informácie. Rovnako systémy chladenia, ktoré sledujú iba dosiahnutie želanej teploty bez ohľadu na to, či sa v miestnosti kúri, prípadne či sú otvorené okná. Vykurovacie a chladiace systémy pracujú nezávisle na sebe, čo prináša riziko paralelnej práce oboch systémov a zvýšené náklady na prevádzku. Vstupné investície do merania a regulácie jednotlivých podsystémov nie sú zanedbateľné a pre zabezpečenie úspornej prevádzky ich musí navrhnúť skúsený projektant a realizovať spoľahlivá firma.
Riadenie svetiel, zatemnenia
Na trhu je k dispozícii niekoľko systémov, ktorých silnou stránkou je „inteligentná elektroinštalácia“. Jej úlohou je efektívne pospájať jednotlivé elektrické okruhy, riadiť svetlá a svetelné zóny spolu s ovládaním žalúzií a roliet. Je nad slnko jasnejšie, že je lacnejšie vytiahnuť žalúzie ako zapnúť svietidlá. Naopak počas letných dní spustenie roliet zabráni prehriatiu objektu. Niektoré zariadenia umožňujú prostredníctvom spoločnej zbernice a združených ovládačov aj regulovanie teploty v miestnosti, spojenie s ochranou objektu či – v kombinácii s elektronickým vrátnikom – komunikáciu s návštevníkmi. V domoch s jednoduchým vykurovacím zariadením a štandardnými funkciami môžu inteligentné elektrosiete zabezpečiť efektívnu a komfortnú prevádzku. Náklady na takéto riešenia predstavujú niekoľko desiatok tisíc korún, v závislosti od kvality a rozsahu poskytovaných funkcií. Nezávislé riadiace systémy a riešenia však nezabezpečujú úsporu energií vzájomnou spoluprácou, pretože o sebe jednoducho nevedia. Je to dôsledok historického vývoja jednotlivých technológií, ktoré sa vyvíjali samostatne a každá sledovala len dosiahnutie svojho cieľa.
Integrovaný riadiaci systém
V integrovanom systéme sú všetky podsystémy poprepájané, odovzdávajú získané informácie jednému centru na vyhodnotenie a to podľa optimálneho programu a aktuálnych potrieb obyvateľov rozhoduje o činnostiach jednotlivých podsystémov pri zabezpečení maximálnej účinnosti a minimálnych nákladov. Optimálne riešenie a riadiaci systém pochopiteľne niečo stojí a je dôležité vyhodnotiť jeho komplexný prínos cez návratnosť investícií. Efektívnym riadením spotreby energií je možné dosiahnuť významné úspory a komfort bývania v takom dome je neporovnateľný s bežným. Pre lepšie pochopenie možností integrovaného riadiaceho systému si možno predstaviť ideálny dom s maximálnym komfortom a minimálnymi prevádzkovými nákladmi. Investor nízkonákladového čiže nízkoenergetického domu s vyššími vstupnými nákladmi má zvyčajne ekologické cítenie, záujem o nové technológie, prehľad v ekonomike. Obvykle ide o človeka mestského typu s vyššími príjmami. Takýto investor je náročný a požaduje: – komfortné a bezpečné bývanie s množstvom doplnkových funkcií – modernú architektúru s priestranným interiérom a veľkými presklenými plochami – prehľadnú ekonomiku investičných nákladov – nízke prevádzkové náklady a minimálnu závislosť na výkyvoch cien energií – komfortné ovládanie všetkých funkcií domu aj na diaľku
Ako postaviť inteligentný nízkoenergetický dom?
Nechajme si poradiť aspoň od troch architektov a troch známych, ktorí stavali nedávno.
Určite oslovme špecializované firmy zaoberajúce sa riadiacimi systémami a komplexnými dodávkami technológií. Za opýtanie nič nedáme a dozvieme sa mnoho užitočného, aj keď sa pre kompletný riadiaci systém nerozhodneme. Neváhajme a nasaďme systémy využívajúce obnoviteľné zdroje energií na vykurovanie aj chladenie a nepodľahnime projektantom typu „vždy to bolo takto, je to overené a je to dobré“. Inštalujme solárne kolektory, vďaka ktorým sa vykurovanie vody v bazéne nestane nočnou finančnou morou a naviac nám zabezpečia až 50% celoročnej potreby teplej úžitkovej vody a 20% potreby tepla na vykurovanie. Použime moderné vykurovacie techniky – podlahové a stenové sálavé plochy doplnené stropným chladením.
Pre kvalitnú a zdravú klímu v objekte použime nútené vetranie, ktoré zabezpečí riadenú výmenu vzduchu a vďaka rekuperácii ušetrí až 85% tepla, ktoré by pri bežnom vetraní vyfučalo z okna. Doprajme si ideálnu vlhkosť pre naše ťažko skúšané pľúca a pravidelnou výmenou vzduchu neumožnime plesniam a baktériám rozvíjať sa. Doprajme si krytý bazén s celoročnou prevádzkou a vzduchotechnikou, ktorá zabezpečí komfortnú teplotu a vlhkosť pod 60% počas celého roku. Koordinovaním všetkých funkcií poverme riadiaci systém, ktorý podľa prítomnosti obyvateľov domu nastaví požadovanú teplotu, získa maximum slnečnej energie počas našej neprítomnosti, uloží ju a neskôr použije. Spoľahnime sa na kvalitné okná, ktoré prinesú do interiéru nielen svetlo, ale aj teplé lúče jarného slnka. Inštalujme na všetky veľkoplošné zasklenia orientované na východ, juh a západ kvalitné motoricky poháňané žalúzie. Doplňme riadiaci systém o moduly na riadenie pohybu žalúzií podľa slnka a podľa potreby vpúšťajme slnečnú energiu dovnútra (v zime a v prechodnom období) alebo zabráňme prehriatiu interiéru (v lete).
Čo všetko dokáže inteligentný dom
Inteligentný dom skrýva v sebe netušené možnosti, ktoré by pred pár rokmi ešte patrili do kategórie sci-fi.
Už sa viac netreba trápiť s rozsvecovaním a zhášaním svietidiel. Stačí sa rozhodnúť aká svetelná scéna sa nám pozdáva na večernú párty a aká na sledovanie domáceho kina. Nočný režim svietidiel sa postará o bezproblémové výlety do chladničky a na toaletu. Audiovizuálna technika, ktorá poslúcha na dotyk a kvalitné domáce kino nám spríjemnia oddych, ovládanie jednotlivých komponentov zabezpečí riadiaci systém, ktorý zobrazí návštevníka stojaceho pred vstupnou bránou na plazmovom TV a vpustí ho dnu na náš pokyn. Využime pripojenie domu na internet a počas neprítomnosti skontrolujme jeho stav a pripravme ho na náš návrat. Riadenie filtrácie v bazéne nám zaručí optimálnu kvalitu vody a saunu môžeme začať vyhrievať už cestou z práce. Žime viac na záhrade, o ktorú sa riadiaci systém vzorne stará a trávnik nielen polieva, ale ak je to potrebné, tak objedná záhradníka. Pokazilo sa dôležité zariadenie? Vypadol prúd? Dcéra nechala otvorené okno alebo balkónové dvere po odchode do školy? Monitoring riadiaceho systému o tom vie a podľa predprogramovaného pokynu vykoná príslušnú akciu: pošle SMS, e-mail alebo objednávku na opravu, pri dlhodobom výpadku prúdu postupne odpojí jednotlivé obvody, naštartuje dieslový agregát, prípadne dá povel elektromotoru, aby zavrel okno či stiahol žalúziu.
Zabezpečovací systém pod kontrolou riadiaceho systému pritom stráži našu bezpečnosť a komunikuje s ochrannou službou.
Komfortný inteligentný dom s integrovaným riadiacim systémom dokáže okrem týchto možností ponúknuť aj ďalšie, zďaleka to však neznamená že každý moderný a komfortný rodinný dom musí všetky funkcie obsahovať. Je na každom investorovi aby si sám vybral aké sú jeho priority a finančné možnosti.
Nízkoenergetický koncept a integrovaný riadiaci systém
Vysoký komfort bývania je za bežných podmienok spojený s vysokou spotrebou energií. V prípade použitia integrovaného riadiaceho systému však komfort nemusí znamenať enormné prevádzkové náklady. Riadené žalúzie, nútené vetranie, inteligentné svetlá majú zásadný vplyv na šetrenie energiami. Komfort s ekonomikou možno skĺbiť za nasledujúcich okolností:
Investor si dobre rozmyslí, čo všetko chce v dome mať a čo bude naozaj používať, dá si poradiť od odborníkov, prečíta si odbornú literatúru. Dá si vypracovať kvalitné projekty nielen architektúry a statiky, ale aj všetkých technológií a energetických podsystémov. Bude investovať do riadiaceho systému, ktorý zabezpečí nielen funkčnosť a ovládanie všetkých podsystémov a ich ovládanie, ale aj úspory energií. Stavbu domu by mal investor vnímať nie ako svoj pomník, ale ako investíciu do budúcnosti a uvažovať v osobe budúceho kupca, ktorý je ekonomicky a ekologicky založeným cudzincom. Preto by sa mal vyhnúť kúpe lacných zariadení a vyhnúť sa polovičatým riešeniam. Pri realizácii kvalitného moderného komfortného domu s úsporným energetickým systémom vstupuje do hry aj riadiaci systém, ktorý síce mierne zvýši cenu vstupnej investície, ale optimalizuje spotrebu energií a má množstvo ďalších výhod, ak je riešený komplexne riadi všetky súvisiace technológie. Konkrétne prepočty hovoria o návratnosti investície do integrovaného riadiaceho systému v rozpätí 5 až 7 rokov, ale existencia kvalitného riadiaceho systému zvyšuje hodnotu domu pri ďalšom predaji až o 20%!
Z vlastných skúseností z prípravy, projektovania a realizácie demonštračného inteligentného domu môžem povedať, že nejde o jednoduchú záležitosť, ale konflikt vysokého komfortu a prijateľných prevádzkových nákladov bývania je uspokojivo riešiteľný.
Text: Mário Lelovský
Foto: BaSys & Crestron
