Zarządzanie energią w inteligentnym domu

Odpowiednie zarządzanie ogrzewaniem, energią elektryczną czy systemem alarmowym domu nie musi być skomplikowane i nie wymaga fachowej wiedzy. Właściwie dobrany do wymogów budynku system inteligentnego domu zapewni nie tylko komfort i wygodę w zarządzaniu nim, ale również zagwarantuje realne korzyści związane ze zmniejszeniem zużycia energii.

Coraz więcej Polaków decyduje się na montaż inteligentnego systemu sterowania domem. Przemawiają za tym zarówno wygoda i bezpieczeństwo, jak i możliwość optymalizacji energii wykorzystywanej w gospodarstwie domowym. System inteligentnego domu to system sterowania elementami składowymi instalacji. Możliwość sterowania każdym z nich za pomocą funkcyjnego pilota, czy coraz częściej smartfona, spaja wszystkie elementy w jedną, zintegrowaną całość. Inteligentny dom integruje automatykę (odpowiedzialną za oświetlenie, ogrzewanie, rolety, wentylację), systemy bezpieczeństwa (alarm, monitoring, kontrola dostępu) czy multimedia (multiroom, telewizję statelitarną). Integracja ta umożliwia wymianę informacji między urządzeniami — podkreśla Marcin Fryszkowski, specjalista ds. systemów sterowania, FDtech.

Kluczem do sukcesu w systemie domu inteligentnego jest centralna jednostka sterująca. Jej odpowiednia konfiguracja w odniesieniu do wymogów samego budynku zapewni właściwy system zarządzania wszystkimi podległymi instalacjami. Dodatkowo, zintegrowanie większości urządzeń elektrycznych i energetycznych w jeden system znacznie ułatwi optymalizację ich pracy. Tego rodzaju automatyka nie tylko wpłynie na polepszenie komfortu życia mieszkańców, ale również zmniejszy koszty eksploatacji całego budynku. Na energooszczędność w budynku może wpływać wiele funkcji, np. oświetlenie powiązane z czujnikiem obecności, które nie pali się cały czas, a tylko wówczas, gdy w danym pomieszczeniu przebywa osoba, obniżanie temperatury czy wyłączanie centrali wentylacyjnej w czasie nieobecności domowników. Na oszczędności związane z ogrzewaniem/chłodzeniem może mieć wpływ również zastosowanie automatycznego sterowania roletami lub żaluzjami fasadowymi — podkreśla Marcin Fryszkowski.

Wybór instalacji, które zostaną zintegrowane w systemie, zależy w całości od preferencji właściciela budynku. Podstawowa wersja systemu domu inteligentnego może ograniczyć się jedynie do instalacji energetycznej i grzewczej. Bardziej rozbudowane systemy mogą regulować pracę szeregu innych elementów, np. systemu alarmowego, automatyki rolet czy zarządzania domowymi multimediami.

System zarządzania intelignetnym domem © FIBARO

Dużym atutem systemu inteligentnego jest możliwość jego instalacji niemal w każdym budynku. Wbrew pozorom, panel sterowania można zainstalować nie tylko w nowo powstającym domu, ale również w budynku już istniejącym. W drugim przypadku z pomocą przyjdą bezprzewodowe systemy, których działanie nie wymaga dużych modyfikacji istniejącej już instalacji. W większości przypadków niewielkie przeróbki wystarczą, aby zainstalować cały system.

Racjonalne zarządzanie elektrycznością

Jednym z zasadniczych elementów systemu inteligentnego domu jest zarządzanie oświetleniem. Samoreagujące się światło, które włącza się po wejściu do domu lub wyłącza po opuszczeniu go przez domowników zapewnia komfort i wygodę. Elementem mogącym zapewnić energooszczędność jest sterowanie oświetleniem, np. automatyczne włączanie światła w ciągach komunikacyjnych po wykryciu ruchu za pomocą odpowiednich czujek. Taki sposób sterowania umożliwia samoczynne wyłączanie światła, kiedy przestanie już być potrzebne. Oczywiście, jednocześnie należy uwzględnić poziom naturalnego oświetlenia, aby uniknąć zbędnego zużywania coraz droższej energii elektrycznej — przyznaje Michał Konarski, Kierownik Działu Badań SATEL.

Jednym z głównych źródeł marnotrawienia energii elektrycznej jest niepotrzebnie palące się światło. Każdemu domownikowi zdarza się bowiem wyjść z pomieszczenia, zapominając o zgaszeniu światła. W uniknięciu podobnych sytuacji pomocne będą czujniki ruchu, które są odpowiedzialnie za właściwe zarządzanie energią elektryczną. Działanie takiego aktywnego czujnika ruchu jest stosunkowo proste — oparte jest na systemie wykrywania promieniowania podczerwonego. W tzw. polu detekcji wysyłana jest wiązka tego promieniowania. Analizowane przez system zmiany pola detekcji pozwalają na wywołanie właściwej reakcji czujnika.

Aby zapewnić optymalne działanie regulacji oświetlenia domu, warto przemyśleć wybór czujnika z właściwym polem detekcji. W przypadku sprzętu z polem stałym, niezwykle istotny jest właściwy montaż i ustawienie urządzenia. Niewielkie uchybienia mogą skutkować nieprawidłowym działaniem instalacji.

Zalecanymi przez specjalistów są czujniki z regulowanym polem detekcji czy czujniki obrotowe. Te pierwsze pozwalają na wyeliminowanie niektórych czynników, które powodowałyby niepotrzebne reakcje domowego oświetlenia. Powinni je wybrać właściciele domów, w których przebywają zwierzęta. Czujniki obrotowe z kolei badają całe pole detekcji i powinny być montowane w domach, które wymagają monitorowania dużej powierzchni.

Na energooszczędność przełoży się wyłączanie światła w momencie, kiedy domownik nie przebywa w danym pomieszczeniu. W tym przypadku za sterowanie oświetleniem również odpowiedzialne są czujniki. Tryb wyłączania światła można ustawić na kilka sposobów: na określony czas po włączeniu światła, na określony czas po rejestracji ostatniego ruchu w pomieszczeniu bądź na sygnał wysłany z czujnika zamontowanego przy futrynie drzwi. Wybór ustawienia powinien być zależny od wielkości pomieszczenia, jego charakteru i częstotliwości wykorzystywania.

Na zużycie energii elektrycznej znacząco wpływa sprzęt elektryczny. Wprawdzie energooszczędne klasy lodówek czy pralek pozwalają na zmniejszenie kosztów użytkowania, jednak nagromadzenie dużej ilości sprzętu, który działa nawet wtedy, gdy nie jest używany, naraża domowników na wyższe koszty. Zintegrowanie multimediów w systemie domu inteligentnego pozwoli na właściwe zarządzanie sprzętem oraz na oszczędność zużywanej energii. Użytkownik inteligentnego domu może zaoszczędzić na wydatkach związanych z energią poprzez wyłączanie urządzeń ze stanu czuwania. Może zaprojektować scenę, w której przy każdym wyjściu z domu natychmiast odcięte zostają wszystkie urządzenia funkcjonujące w stanie uśpienia — podkreśla Joanna Ossowska, Marketing Manager Fibar Group, producenta bezprzewodowego systemu inteligencji budynków Fibaro.

Istotnym rozwiązaniem dotyczącym racjonalnego zarządzania energią w systemie domu inteligentnego jest wyodrębnienie w budynku określonych stref użytkowych. Podział powierzchni mieszkalnej na tzw. sceny i integracja ich w jednym systemie pozwoli na ustalenie harmonogramu działania całego systemu w taki sposób, aby był w pełni przystosowany do wymogów domowników. Dzięki takiemu harmonogramowi wiele czynności wykona się automatycznie w określonym przez użytkownika czasie. Nie będzie również problemem zaprogramowanie domu tak, by dzięki geolokalizacji system włączył wentylację z rekuperacją dla odświeżenia powietrza przed powrotem właściciela do domu. Dzięki najnowszym technologiom o najwyższej jakości, zamkniętym w HC2 sceny mogą być z jednej strony bardzo zaawansowane i rozbudowane, uzależnione od wielu czynników wybranych przez użytkownika, a z drugiej banalnie proste do stworzenia — przyznaje Joanna Ossowska.

Optymalizacja ciepła

Omawiając zagadnienia związane z oszczędzaniem energii w domu, nie można pominąć kwestii optymalizacji instalacji grzewczej budynku. System inteligentnego domu, podobnie jak w przypadku zarządzania energią elektryczną, umożliwia podział przestrzeni mieszkalnej na poszczególne strefy. Im bardziej właścicielowi budynku zależy na większym zróżnicowaniu temperatur, tym więcej stref cieplnych powinno zostać wydzielonych. Każda z nich zostaje uwzględniana w inteligentnym harmonogramie grzewczym, dzięki któremu zostanie ustalona określona temperatura w danym pomieszczeniu.

© SYNERGIA

Aby właściwie zarządzać temperaturą w budynku, instalację grzewczą należy uzupełnić w automatykę umożliwiającą sterowanie całym systemem. W przypadku tradycyjnych grzejników zalecane są specjalistyczne termostaty, które będą komunikować się bezprzewodowo z centrum sterowania. Niezbędne są również czujniki temperatury na bieżąco monitorujące poziom ciepła w domu.

Zautomatyzowane zarządzanie energią cieplną może realnie przełożyć się na oszczędności. Dodatkowo dostosowanie temperatur w poszczególnych pomieszczeniach pozwala na niwelowanie strat ciepła. Optymalne gospodarowanie komfortową temperaturą bytową pozwala obniżyć wysokość comiesięcznych rachunków. Jest to możliwe dzięki np. automatycznemu wyłączaniu ogrzewania w pomieszczeniu, w którym uchylone zostało okno w celu przewietrzenia, dzięki sygnałowi z czujek wykrywających ich otwarcie. Ponadto, ogrzewanie czy klimatyzacja mogą być przełączane w tryb energooszczędny z chwilą opuszczenia domu przez jego mieszkańców — podkreśla Michał Konarski, SATEL.

W przypadku optymalizacji energii cieplnej warto również pamiętać, że system inteligentnego domu pozwala sterować nie tylko instalacją grzewczą, ale również szeregiem mechanizmów mających wpływ na temperaturę w pomieszczeniu. Dzięki temu klimatyzacja zostanie włączona tylko w momencie realnego uzyskania zbyt wysokiej temperatury. Ponadto, zarówno pod kątem marnowania energii cieplnej, jak i zapewnienia bezpieczeństwa budynku, bardzo ważne są zautomatyzowane mechanizmy okienne. Dzięki kontaktronom zainstalowanym w ramiennych oknach czy specjalnym systemom zarządzania roletami i żaluzjami, właściciel budynku będzie miał pewność, że nie tylko energia cieplna nie ucieka przez uchylone okno, ale, że jego dom jest w pełni bezpieczny.

Realne oszczędności?

Czy instalacja systemu domu inteligentnego rzeczywiście się opłaca? Wiele wątpliwości mogą w tym przypadku budzić koszty tego rodzaju instalacji. Duży wpływ na oszczędności wynikające z wykorzystania inteligentnego systemu zarządzania domem ma jego funkcjonalność oraz jakość. Sięganie po najtańsze rozwiązania bez zupełnego odniesienia chociażby do budynku, w którym ma być zainstalowany, może się okazać rzeczywiście kosztowne. Na cenę systemu mają również wpływ technologie wykorzystane w opracowaniu centrum sterowania. Obecnie domem inteligentnym można zarządzać nie tylko z poziomu dotykowego panelu, ale również za pośrednictwem własnego telefonu komórkowego. Gwarantuje to nie tylko wygodę, ale również możliwość przystosowania warunków panujących w budynku, bez względu na to gdzie w danym momencie przebywa właściciel. Po przeprowadzeniu dokładnej analizy może się okazać, że inwestycja zwróci się już w ciągu kilku lat.

artykuł pochodzi z kwartalnika
Kreator Projekty wydanie 04/2013
więcej o kwartalniku czytaj na
Kreator Projekty.pl

Opłacalność instalacji systemu domu inteligentnego jest zależna zarówno od realnych kosztów, jak i od właściwego przystosowania systemu do wymogów samego budynku oraz preferencji jego domowników. W niektórych przypadkach wyposażenie domu w system multiroom czy salę kinową jest jedynie dodatkowym komfortem, z którego można zrezygnować na rzecz tańszych rozwiązań. Warto też pamiętać, że w przypadku systemów domów inteligentnych oszczędność i bezpieczeństwo powinny być brane pod uwagę w pierwszej kolejności. Komfort i wygoda to jedynie dodatek do całego systemu. Przy wyborze konkretnego inteligentnego systemu warto zwrócić uwagę także na kwestie techniczne. Istotne pod kątem energooszczędności jest np. to, czy daje on możliwość stosowania dowolnego typu lamp, świetlówek kompaktowych czy LED. Dzięki temu nie będziemy skazani na stosowanie tradycyjnych żarówek, które zużywają znacznie więcej energii — radzi Joanna Ossowska z Fibar Group.

Katarzyna Kulik