Intelligens és univerzális meteorológiai állomás
A legelső épületautomatizálási alkalmazásoknak kihívást jelentett az időjárási adatok rögzítése és hasznos vezérlőparancsokká alakítása. Így az árnyékolókat gyakran megrongálták a durvább széllökések, vagy erős napsütésben is becsukódtak, még akkor is, ha nem is fújt a szél. Az első vezérlők nem tudták kezelni a különböző mértékű napsugárzást a földszinten és a felső emeleten. Ebben a cikkben bemutatjuk, hogy a Theben KNX-alapú Meteodata meteorológiai állomás hogyan képesek megfelelni ezeknek a követelményeknek.
Megbízhatóbb meteorológiai állomások
Mint a legtöbb újítás, az épületautomatizálás még mindig vitatott téma. Az elektromobilitáshoz vagy a decentralizált energiatermeléshez hasonlóan, rengeteg lehetőség rejlik benne. A gyakorlatban azonban sok tervező és telepítést végző szakember kedvetlenedett el a negatív tapasztalatok miatt, mint például amikor az irodák redőnyei leengednek, pedig nem is éri őket közvetlen napfény, de ugyanakkor a világítás felkapcsol. Az sem tesz jót az üzletnek, ha az árnyékolók erős szél esetén nem csukódnak vissza a biztonságos helyzetbe. Ez megmagyarázza, hogy a befektetők miért részesítik előnyben a nagyon egyszerű és stabil megoldásokat a lehetséges megtakarítás és nagyobb kényelem helyett.
Az épületautomatizálás gyártói azonban sok tapasztalatokat szereztek az elmúlt időkben, így megbízhatóbb időjárási állomásokat fejlesztettek ki, amelyek a megfelelő szoftverekkel kombinálva biztosítják a költséghatékonyságot és az automatizálás kényelmét. A következőkben bemutatunk néhány klasszikus problémát és azok megoldását. Ez lehetővé teszi a megszerzett ismeretek hatékony megvalósíthatóságát, például a BIM (Building Information Management) használatával a tervezési szakaszban.
Ház, három déli homlokzattal
A működési zavarok tipikus példái az árnyékolással kapcsolatosak. Az első professzionális meteorológiai állomások három érzékelővel működtek a déli, keleti és nyugati homlokzatok meghatározó pontjain, a nap pályájától függően. Ez azon a feltevésen alapult, hogy a különböző homlokzatok mögötti összes helyiséget egyformán világítja meg a nap. Ez azonban csak a néhány emelettel rendelkező, teljesen külön álló épületekre igaz. A magasabb épületeknél viszont a fényviszonyok jelentősen különböznek a földszint és a felsőbb emeletek között, mivel az alsó szinteket gyakran beárnyékolják a szomszédos épületek. Ennek eredményeként az árnyékoló funkciók helyesen működnek a felső emeleteken, de a redőnyök az alsó szinteken is aktiválódnak, ahova csak mérsékelten süt be a nap. Ugyanakkor a mesterséges világítás ugyanúgy felkapcsol, mivel az alsó szinten lévő helyiségek így már túl sötétek, emiatt a feszült alkalmazottak inkább kikapcsolják az automatikát.Ezekhez a világítási körülményekhez azonban lehet alkalmazkodni, ha a homlokzatot különböző egységekre osztjuk, amelyek között szükség szerint választhatunk.
Akár 8 homlokzatrész
A Meteodata meteorológiai állomásokra akár nyolc homlokzatrész is beállítható és különböző árnyékolásra programozható.Mi több, napvédett terület jelölhető ki mindegyik homlokzatra (1. ábra). Ez a funkció figyelembe veszi, hogy az épületeket nem árnyékolják minden oldalról egyenletesen a szomszédos házak. Sok esetben a homlokzat egy részén csak reggel vagy délután van szükség napvédelemre.Ezért a vezérlés lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a nap azon helyzetét, amelynél be kell kapcsolni az árnyékolást az egyes homlokzatoknál a nap folyamán (2. ábra). Azok a területek amelyeket a szomszédos épületek már árnyékolnak, nem tartoznak ide. A kijelölt homlokzatrészek és a nap szögétől függő napvédett területek szabad kombinálásával a bejutó természetes fény maximális előnyeit élvezheti minden helyiség, vakító hatás nélkül.
Tökéletesen vezérelt redőnyök
A fentiekben vázolt, a napfény érzékelésére szolgáló módszer csak akkor hasznos, ha a vezérlés figyelembe veszi a napvédő rendszer speciális kialakítását. A túlnyomórészt a lakóövezetekben használt egyszerűbb árnyékoló rendszerek a napsugárzás észlelésekor először teljesen leengedik a redőnyöket, majd a lamellákat egy előre meghatározott szögbe állítják. Egy fényerő érzékelő és szükség esetén az időzítés és a szélsebesség mérés elegendő a redőnyök vihar esetén történő szabályozásához. Az ilyen automatizálási megoldások elsősorban arra szolgálnak, hogy megakadályozzák az üres helyiségek túlmelegedését, és erre a célra tökéletesen megfelelnek.Ez nincs így a kereskedelmi ingatlanok esetében, például az irodaépületeknél, ahol az embereknek maximális fényre van szükségük, irritáló, vakító hatás nélkül. Ez azt jelenti, hogy az árnyékolók lécszögeinek folyamatosan igazodniuk kell (3. ábra). Ez a naphelyzet követési funkció pontos adatokat igényel a homlokzat tájolásáról, a nap elhelyezkedéséről és a redőnyök geometriájáról. A legfejlettebb Meteodata meteorológiai állomások erre a célra születtek, és számos olyan funkcióval rendelkeznek, amelyek jelentősen megkönnyítik a telepítést.
A napfény pontos irányának kiszámításához a nap látóhatár feletti szögmagasságát, és az azimutot használják, azaz az iránytű azon szögét, ahonnan a nap süt. Mindkét érték szorosan kapcsolódik a helyi időhöz és dátumhoz (4. ábra). Más szavakkal, ha a Meteodata rendszer ismeri az épület helyét és tájolását, valamint a helyi időt, ki tudja számítani azt az irányt, ahonnan a nap a homlokzatot süti. Ezek egyszerűen elérhető információk. Sok rendszer már eleve tartalmaz egy rendszerórát, például egy internetes vizualizációs szerver formájában. Ugyanakkor nem minden ügyfél akar vagy képes állandó internetkapcsolatot biztosítani.
GPS modulok
A DCF77 rádiós órák önellátó alternatívát kínálnak, mivel elméletileg teljes vételük van egész Európában. A földrajzi elhelyezkedés, például az Alpoktól délre, vagy egy kedvezőtlen helyszín azonban zavarhatja a vételt. Ez az oka annak, hogy a Meteodata sorozat bizonyos verzióit GPS vevőkkel szerelték fel. Mivel az meteorológiai állomás mindig a szabadban van, az interferenciamentes vétel gyakorlatilag garantált. Emellett a modul automatikusan megadja a pontos földrajzi helyzetet megkönnyítve a beüzemelést. Az egyszerűbb verziók a nap helyzetét figyelő funkciót kínálnak GPS modul nélkül, ahol a helyet manuálisan kell megadni, és a rendszerórának működnie kell. Ez a GPS modullal rendelkező eszközöknél is lehetséges, ha kivételes esetekben ezek az adatok valamiért nem elérhetők.
Annak érdekében hogy a redőny valóban árnyékoljon a közvetlen napfény elől, és mégis lehetővé tegye a nappali fény maximális bejutását, az árnyékoló léceinek szélességét és távolságát is figyelembe kell venni a számításnál. Ezen adatok és a nap aktuális helyzete alapján a Meteodata meteorológiai állomás kiszámítja az lécek ideális helyzetét. Az automatikus számítás alternatívájaként előre meghatározott lemezpozíciók is beállíthatók a különböző napfénypozíciókhoz. Lehet, hogy az üzembe helyezés során itt finomítani kell a lemezek helyzetén. Ez azonban nem jár sok erőfeszítéssel, mivel általában csak egyfajta redőnyt használnak a nagy homlokzatokon. Végezetül érdemes megemlíteni azt is, hogy az árnyékoló rendszer működése ideiglenesen megszakítható az egyes homlokzatokon. Erre a túl erős szél, karbantartás vagy takarítás esetén lehet szükség.
Nincs olyan, hogy rossz idő, csak nem megfelelő az érzékelő
A nap mellett az eső is egy olyan időjárási jelenség, amellyel az épületautomatizálási rendszereknek meg kell birkózniuk. De mikor kell egy esőérzékelőnek reagálnia? Enyhe szitálás alatt is, vagy csak folyamatosan eső esetén? Minden attól függ, hogy az érzékelőnek mit kell védenie. Először is, az érzékelő nem tudja megállapítani, hogy a nedvesség honnan származik. Ha a legérzékenyebb fokozatra állítjuk, akkor még a reggeli harmatot is észleli. Ez akkor lehet hasznos, ha védeni kell a textil árnyékolókat, amelyeket csak akkor szabad kifeszíteni, ha a levegő páratartalma már elég alacsony. Az esőérzékelő egy automatikus fűtési rendszerrel van felszerelve, ami nedvesség észlelésekor aktiválódik. Ez azt jelenti, hogy viszonylag gyorsan érzékeli a zivatar végét és megbízhatóan érzékeli a könnyű szitálást. Amikor a külső hőmérséklet 5 ° C alá esik, a fűtés bekapcsol, hogy elkerülje az esőérzékelő fagy miatti meghibásodását.
Adatfeldolgozás közvetlenül az meteorológiai állomáson
A szokásos univerzális csatornák (szél, hőmérséklet, fényerő stb.) és a fényvédő csatornák mellett, a Meteodata meteorológiai állomás logikai kapukat is kínál (ÉS, VAGY, NEM). Ezek segítségével egyszerű algoritmusok hozhatók létre az összes belső és külső feltétel figyelembevételével.
A Theben redőny aktorjaival kombinálva a Meteodata meteorológiai állomás a maximumot hozza ki magából. Például lehetőség van arra, hogy csak akkor aktiválja automatikusan egy szoba árnyékolását, ha a külső hőmérséklet meghaladja a 15 ° C-ot, és a helyiségben tartózkodik valaki. Ha a szoba üres és a nap senkit nem zavar, a napsütést felhasználja a szoba melegítésére. És fordítva, nyáron árnyékolhatja a nem használt tárgyalót, hogy az a lehető leghűvösebb legyen. Ez más funkciókkal, például a világítással is kombinálható.
A megfelelő állomás minden alkalmazáshoz
A Meteodata eszközöket KNX rendszerekben való felhasználásra szánják, és különféle konfigurációkban kaphatók. Ezen felül létezik egy olyan verzió a LUXORliving intelligens otthoni rendszerhez, amely KNX komponenseken alapul, csökkentett funkciókkal, lehetővé téve a lakóépületek viszonylag egyszerű és költséghatékony, ETS nélküli automatizálását. Az állomások GPS modullal vagy anélkül is kaphatók, valamint különféle tápegységekkel (csak a KNX-n keresztül, 24 V, 230 V). A 24 V és 230 V-os változat folyamatosan működik, még a kiegészítő tápegység nélkül is. Bár az esőérzékelő fűtése és a GPS funkciók így nem elérhetők.
A Meteodata meteorológiai állomás mechanikai felépítése
A Meteodata meteorológiai állomás mechanikai felépítését és az érzékelők minőségét a nagy mérési pontosság érdekében hosszú időn át tervezték. A Theben nem az olcsóbb, de pontatlan mérési módszert választotta a szél sebességére és a hőmérsékleti különbségekre alapozva, hanem a Meteodata meteorológiai állomás egy profi anemométerrel (szélmérő) van felszerelve, amely lehetővé teszi, hogy a vezérlés megbízhatóan betartsa azokat a szélre vonatkozó küszöbértékeket, melyet az árnyékolók gyártói adtak meg. A forgórész a ház aljára került, védve a fagytól és a szennyeződésektől, és a többi érzékelőt is gondosan helyezték el. A hőmérséklet-érzékelő például kinyúlik a házból, hogy az esőérzékelő fűtése ne befolyásolja. Az átlátszó ház felveszi a homlokzat színét, így illeszkedik az épület általános megjelenésbe (5. ábra). Rendkívül erős műanyagból készült, ellenáll a hidegnek, a melegnek és napsugárzásnak. Az összes alkatrész UV-védett, így az időjárási állomás rendkívül tartós. Egyesíti az épület automatizálásához szükséges összes érzékelőt egyetlen házban. A mérési pontosság teljes megfelel a modern energiafelhasználás, a kényelem és az automatizálás fokozott követelményeinek lakó- és kereskedelmi ingatlanok esetén is.