Épületautomatika

  

Az épületautomatikai rendszerek vezérlésének kérdése tevékenységünk középpontjában áll. Célunk, hogy a Saia PCD-vel vezérelt épületek büszkén viselhessék az "intelligens épület" jelzőt. Alkalmazásaink az egyedülálló eszközöktől egy teljes épületfelügyeleti rendszer vezérléséig terjednek.

 

Mitől lesz egy épület intelligens?

 

    Az épületek többségében valamilyen szintű, egyszerű automatikus rendszer már eleve megtalálható ma is. Gondoljunk a lépcsőház automatikus világítására vagy a lift vezérlőrendszerére. Ezek mára többnyire elavultak… Az új épületek a pincétől a padlásig nagy mennyiségben tartalmaznak korszerű gépészeti rendszereket, berendezéseket. Minél nagyobb egy épület vagy épületkomplexum, annál kiterjedtebbek ezek a rendszerek, és üzemeltetésük során áttekinthetőségük egyre kilátástalanabb. A kényelmi lehetőségek kiaknázása sem elhanyagolható szempont. Az épületekbe beépített informatikai és biztonságtechnikai hálózat is egyre korszerűbb, bár egyben bonyolultabb.

    A korszerű számítástechnikai és automatikai eszközök szinte tálcán kínálják, hogy a fentebb említett rendszereket egy nagy irányítástechnikai és felügyeleti rendszerbe integrálják. Mivel az egyes beépített irányítástechnikai elemek saját, nagy és gyors adatfeldolgozó kapacitással rendelkeznek, egyértelmű, hogy ezek az elemek az épület egyes gépészeti egységeinek, illetve területeinek helyi irányítását, felügyeletét elvégezzék. Az így szétosztott intelligens” eszközöket –- a gyors adatátviteli hálózaton keresztül összekapcsolva – az egész épületre kiterjedő rendszert kapunk.

    Természetesen a rendszerek kiterjedését az épület nagysága és funkciója a szabályozott és vezérelt berendezések számát, azok rendeltetését nagymértékben meghatározza. Egy iroda, szálloda, kórház, üzletközpont, színházépület, múzeum vagy egy lakóépület más-más felépítésű rendszer kiépítését kívánja.

    Ennyi bevezető után lássuk: az egyes gépészeti egységek hogyan integrálhatók be egy rendszerbe? Minden épület rendelkezik fűtési hálózattal; a korszerű középület klíma- és légtechnikai rendszer nélkül elképzelhetetlen.

  Az épület egyes helyiségeiben létrehozandó hőmérsékletviszonyok a három gépészeti rendszer szoros együttműködését feltételezik, s ez utóbbit az irányítástechnika valósítja meg. Az épület egyes helyiségeiben felszerelt szobavezérlők érzékelői mérik és szabályozzák a levegő hőmérsékletét. Lehetőség van a hőmérséklet bizonyos határokon belüli megváltoztatására is. A vezérlők – típusuktól függően – alkalmasak a légtechnikai gépek, fan-coil-ok vezérlésére, s a fűtés/hűtés szabályozására is.

  A szobavezérlők az adatvonalakon keresztül működnek együtt a magasabb szintű (szoba vagy emeleti) vezérlőkkel, az épületet hőenergiával és friss levegővel ellátó kazán- és klímagépház vezérlőivel. A teljes klímarendszer szabályozása a külső időjárási viszonyok függvényében történik.

   A helyiségek hőmérsékletadatai és állapotjelzései, valamint a gépek állapotjelzései is eljutnak az egész rendszert felügyelő számítógépbe.

  Az épület külső és belső világítása dimmerek (fényerő-szabályozók) segítségével vezérelhető, szabályozható. A természetes és a mesterséges megvilágítás viszonya, a nap helyzetétől függő árnyékoló redőny, zsalumozgatás, valamint a helyiségenkénti előre programozott fényeffektusok (pl.: teremvilágítás alkalomnak megfelelő, gyors megváltoztatása) alkalmazása mind a vezérlő rendszerre bízhatók. A közös helyiségek, folyosók megvilágítása a jelenlét függvényében és a napszaknak megfelelően történhet.

   Az épület vízellátása szintén az automatikai rendszer alá rendelhető. A vizesblokkokba beépített szaniterberendezések, pl.: a mosdók, a WC-k öblítése időzített vagy jelenlétfüggő vezérlése történhet helyileg vagy központilag, de mindenesetre központi felügyelet alatt kell állnia.

   Nagy épületek, épületegyüttesek problémája, hogy nem egyenletes a víz nyomása épületrészek, emeletek között. Ez a jelenség beépített és szabályozóeszközzel ellátott nyomásfokozó szivattyúkkal küszöbölhető ki.

    Az épület felügyeleti rendszere által vezérelhető érdekes terület az uszoda, az élményfürdő és a hozzá kapcsolódó kiegészítő létesítmények (szauna, jacuzzi) működtetése. Ezek vezérlése történhet a technológiához tartozó saját automatikával – melynek csak állapotjelzéseit „csatolják be” a felügyeleti rendszerbe – de megoldható az épület automatikai rendszerhez tartozó, csak az uszoda vezérlését ellátó eszközökkel is.

     Egy épület informatikai hálózata – az ismert felépítés szerint – távbeszélő-, számítógép- (LAN) és videohálózatból áll, melyet kiépített hangrendszer (teremhangosítás, többcsatornás tolmácsrendszer) is bővíthet.

     Az épületautomatikai rendszerbe integrált informatikai hálózatból két előny származik.

  • Egyik előnye, hogy a hálózat központilag vezérelhetővé válik. Példával illusztrálnám: egy videoprogram lebonyolítása egyszerűbb azáltal, hogy a terem elsötétítése, a világítás átállítása, a videoanyag elindítása és az esetleg hozzá tartozó, többnyelvű hangcsatornák bekapcsolása gyakorlatilag egy időprogram alapján gombnyomással kiváltható.
  • Másik előnye, hogy az informatikai hálózatot az irányítástechnikai rendszer saját maga is használhatja adatátviteli célokra – ezáltal megtakarítva a párhuzamosan kiépített adathálózatot. Az egész épületre kiterjedő biztonsági rendszer felöleli a jelenlétérzékelés, a behatolásjelzés, a víz-, gázszivárgás jelzését, továbbá a tűz- és füstérzékelő rendszert. A felügyeleten kívül közvetlen, azonnali beavatkozások is kiválthatók: pl. a légcsatornák és tűzszakaszok zárása, riasztás stb.

      A teljes épületgépészeti rendszerre kiterjedő felügyelettel optimalizálható az épület energiaellátása. A jelenlétérzékeléssel kiküszöbölhető az üres helyiségek felesleges fűtése, világítása (központilag kikapcsolhatók, leszabályozhatók). Az épületen belül elkülönült egységek (üzlet, lakás stb.) energiafelhasználása mérhető, eltárolható és megjeleníthető, s ez már akár az elszámolás alapja is lehet. A villamos energiaelosztó hálózat állapota megjeleníthető, egyes területek üzemzavarai pedig azonnal riasztást válthatnak ki.

     E helyen szükséges megemlíteni az időprogramok egy speciális fajtáját, az ún. hétvégi, ünnepnapi üzemmódot. Ebben az üzemmódban az épület „csökkentett üzemmódra” áll át, ami azt jelenti, hogy a helyiségenkénti egyedi beállításokat központilag „érvénytelenítik” és – központilag – takarékos üzemmódra állítják át. Belátható, hogy nagy épületek esetében – egyedi beállítással való átállás esetén – mennyi időt; ennek esetleges elmulasztása esetén pedig mennyi energiát pocsékolnánk el. A program alapján végrehajtott központi átállítás teljesen automatikus, a csökkentett üzemmód alkalmazásával megtakarított energia pedig igen számottevő lehet!

 

Hogyan épül fel egy felügyeleti rendszer?

   A kiépítés nagysága, bonyolultsága függ az épület nagyságától és funkciójától. Nagy épületek esetében több vezérlőegység alkot egy rendszert – általában technológiai csoportosításban: kazánház, légtechnikai- és hűtőgépek, szobavezérlők, szintenkénti vezérlők stb.

    Területileg és funkciójukban elosztott vezérlők egy kiépített, szabványos buszrendszeren (Profibus, LON, EIB, MP) keresztül, vagy az előbb említett informatikai hálózaton vannak adatkapcsolatban egymással. Ez az épület területileg távol eső eszközei között folyamatos adatkapcsolatot jelent (pl. a pincében levő légcsatorna léghőmérséklet-érzékelőivel szabályozott tetőtéri hűtőgépek). A teljes rendszer felügyeletét egy vagy több számítógép látja el, amelyeken adott grafikus megjelenítő program fut (6. ábra). Bép.jpg

    A program a szemléletes megjelenítésen kívül adatgyűjtési, naplózási, és riasztáskezelési funkciókat is ellát, ezáltal minden esemény visszakereshető. A gyűjtött adatokból energiamérleg készíthető – akár helyiségekre lebontva.

    Lehetőség van távoli felügyelet kiépítésére is. Ebben az esetben szükség van egy vagy több távközlési vonal kiépítésére. Típusait tekintve ez történhet vezetékes kapcsolatú modemekkel, de lehetőség van GSM, vagy mikrohullámú kapcsolat kiépítésére is. (lásd: M. E. 2004. 1–2. szám).

  Kisebb épületek, családi házak „intelligenssé tétele” szintén megoldható, bár itt a méretek nagyságrendekkel kisebbek. A rendszer kiépítési költsége az épület egyéb beruházási költségéhez képest kicsi. A kapható vezérlőeszközökkel a nagy rendszerekéhez hasonló összes funkció létrehozható.

   Az épületen belüli „intelligencia” tovább fokozható, mivel megjelentek a háztartási gépeket gyártó cégek termékpalettáján olyan berendezések, melyek az épületfelügyeleti rendszerekbe illesztve távirányíthatók, felügyelhetők. Alapkiépítésükben abban különböznek a multimédiás számítógépektől, hogy pl. kacsasütésre is képesek. A nem túl távoli jövőben a vacsora megfőzését már munkahelyünkről kezdeményezhetjük, vagy azonnal értesülünk arról, ha csőtörés van a pincében.