belépés / regisztráció
2020. december 2. szerda
Aktuális lapszám

A hővisszanyerős szellőztetés integrálása KNX épületautomatizálási rendszerekbe

Szellőztetni kell. Az egészséges belső terekhez elengedhetetlen az elhasznált levegő frissre cserélése. Az elszívás viszonylag egyszerű feladat, faláttörésen, vagy csővezetéken keresztül elszívjuk, és a szabadba juttatjuk a szennyezett levegőt. A gravitációs szellőzőkürtők üzemének időjárás függősége miatt erre a feladatra ventilátorokat alkalmazunk. Az elszívott levegőt pótolni kell, és a komfortot megőrizendő kontrollált módon kell bejuttatni, mert a huzathatás nem megengedhető. A légpótlás szükség szerinti temperálással és általában szűréssel is párosul, ezért a levegő befúvásához is mindenképpen ventilátorra van szükség. Hőtechnikailag ez a megoldás is jobb, mintha csak nyitogatnánk az ablakokat, de a hővisszanyerős berendezések alkalmazásával lesz igazán energiatakarékos, a technika mai szintjének megfelelő a szellőztetés (1. ábra).

 

Milyen funkciókkal bír egy hővisszanyerős szellőztető?

A legújabb fejlesztésű hővisszanyerős szellőztető rendszerek már igen sok beállítási és üzemeltetési paraméterrel rendelkeznek:

  • több fokozatban állítható szellőztetési intenzitás,
  • heti program,
  • távollét program, bekapcsolási időközökkel és fokozattal,
  • party üzem, időtartam és fokozat megadásával,
  • csendes üzem, időtartam és fokozat megadásával,
  • fagyvédelemi érzékelő figyelés (ventilátor, előfűtés kapcsolása),
  • komforthőmérséklet figyelés, utófűtés vezérlés,
  • beltéri érzékelős automata üzem (pára, CO2, VOC érzékelők),
  • automatikus bypass üzem beállítható hőmérséklet paraméterekkel,
  • szűrőtisztítás/csere figyelése és jelzése,
  • opcionális talajhőcserélő perifériák vezérlése.

A szellőztetés, ezen belül is a hővisszanyerős szellőztetés fajsúlya jelentősen megnőtt az épület égészét nézve, és egyenrangúvá vált a többi gépészeti rendszerrel. Mivel a komfortot közvetlenül meghatározó, a fűtésre/ hűtésre is hatással bíró rendszerről van szó, érdemes a működésüket a többivel közös alapról vezérelni (2. ábra).

Az épületautomatizálásban vezető rendszer a KNX, immár 25 éves múltra tekinthet vissza. Fontos kiemelni, hogy a KNX nem egy cég, vagy annak termékeit jelenti, hanem több száz gyártó számos gyártmánya vegyesen is használható benne, hála a szabványosított (ISO/IEC 14543) követelményeknek, és kommunikációs felületnek.

Milyen előnyei vannak az integrációnak?

Komfort. Mindenképpen fontos a felhasználó számára is könnyű és egyszerű kezelhetőség, amelyet a személyre szabható, átlátható és egységes KNX kezelőfelület igencsak elősegít. Nagyban emeli a felhasználói élményt és komfortot, ha a felhasználónak nem kell négy-öt különböző kinézetű, logikájú vezérlőegység kezelését megtanulnia, mert egyetlen felületen mindent beállíthat, mindenről tájékozódhat.

Energiatakarékosság

Az egyes rendszerek üzemének összehangolásával, a rendelkezésre álló energia elosztásával az épület energiamérlegének szignifikáns javulása érhető el. Például egy napelemes energiatermeléssel ellátott épület esetében az eltolható üzemidejű elektromos berendezések működését (mosás, valamelyest a szellőztetés) nappalra lehet koncentrálni.

Gazdaságosság

Az épületben, lakásban több rendszer is érzékelők jelei alapján változtatja üzemét. Könnyen belátható, ha nem kell mindegyik ilyen rendszerhez a saját külön érzékelőjét megvenni és telepíteni, jelentős költségeket takaríthatunk meg és kiküszöbölhetők a külön érzékelők eltérő pontosságából adódó hibák (pl. a hőmérők pontossága gyártmánytól függően jellemzően 0,25 °C-tól, 4 °C-ig is eltérhet).

A kapcsolódás KNX és a hővisszanyerős szellőztetés között többféle úton-módon jöhet létre. Az egyes metódusok jelentősen eltérnek, nemcsak a megvalósított funkcióban, de a befektetendő munkaigényben is.

Külső kontaktus

A legtöbb szellőztető berendezés rendelkezik egy külső kontaktus fogadási lehetőséggel. Ezzel egy, a saját vezérlésén kívül eső jelzést adhatunk a gépnek, hogy egy bizonyos üzemmódot, funkciót hajtson végre. A régebbi típusokon ez előre fixen meghatározott, pl. stop funkció, míg az újabb típusoknál több lehetőség közül is kiválaszthatjuk, mit szeretnénk aktiválni a külső kontakt segítségével. A leggyakoribb opciók a maximális üzem, minimális üzem, vagy készenlét, kandalló gyújtást segítő befúvó üzem. Ez a módszer az épületautomatikával történő beavatkozás minimumát nyújtja, cserébe igen csekély ráfordítást igényel. Logikailag a gép által megvalósítható funkció adja meg, hová lehet/érdemes csatolni a KNX-ben. Például a minimum funkciót a jelenlét érzékelők kommutált jeléhez lehet kötni, így ha senki nincs otthon, a szellőztetés is alacsonyabb szinten üzemelhet.

Analóg vezérlés

Az egész hővisszanyerős szellőztetés fő gondolata az energiatakarékosság, így a hővisszanyerés hatásfoka mellett a ventilátorok áramfogyasztásának minimalizálása is fő prioritást élvez a fejlesztéseknél. Manapság szinte minden villanymotoros alkalmazást érintenek az energiatakarékossági ERP irányelvek és az ezt foganatosító rendeletek, így a gyártók a jelenleg legtakarékosabb EC motoros hajtások felé fordultak. A hővisszanyerős szellőztetésben ez a váltás már jóval előbb megtörtént, mivel a piac ezt igényelte, és több mint 20 éve léteznek EC hajtású ventilátorral szerelt készülékek. Az EC hajtástechnika jellemzője, hogy szabályozott üzemben is megőrzi kiváló hatásfokát és analóg, vagy pwm (impulzusszélesség modulált) jelet natívan képes fogadni, ebből következik, hogy viszonylag egyszerű egy analóg pl. 0-10V vezérlést megvalósítani. A gépészeti eszközök többségénél ez a vezérlés elérhető (szivattyúk, motoros szelepek, zsalumozgatók stb.), így a szellőztető berendezéseknél is megtalálható, segítségével fokozatok hozzárendelésével (gépen belül) vagy fokozatmentesen változtatható a ventilátorok fordulatszáma, és ezzel a szellőztetési intenzitás. A megvalósításhoz szükséges ráfordítás hardver oldalon, akárcsak az előző esetben, minimális, de már ténylegesen vezérelhető rendszerré teszi a szellőztetést a KNX számára. A szoftveres implementáció lehet egyszerű, de itt már többféle logikai szabálykörbe is be lehet vonni, felhasználva egyes érzékelők adatait. A szokásos megoldások között szerepelhet a heti program, jelenlét érzékelők általi vezérlés és a levegőminőség szenzoros (pára, CO2, VOC) szabályozása.

Csatolás KNX interfésszel

A legteljesebb integrációt a korszerű hővisszanyerős szellőztetőknél a regiszterszintű hozzáférés nyújtja. Az eddig leírt megoldásoknál csak külső távadókkal (nyomásmérő, légsebesség mérő) lehet a vezérlés megvalósulásáról visszacsatolást kapni, ezzel szemben, ha a szellőztető vezérlőjének paramétereihez hozzáférünk, minden belső információt kinyerhetünk. A kapcsolathoz jellemzően szükség van egy KNX-interfész modulra az adott típus gyártójától, mivel a gépek belső kommunikációja jellemzően valamilyen más bus-rendszert/ protokollt használ. A KNX számára láthatóvá tett objektumoktól függően számos lehetőségünk adódik beavatkozni a szellőztető berendezés üzemébe, és eldönthetjük, hogy direkt szabályozzuk, vagy csak a programokat, üzemmódokat aktiváljuk. Nagy előnye a csatolásnak, hogy rögtön visszajelzést is kaphatunk például a beépített hőmérő szenzoroktól, nyomásmérőktől, ventilátorok fordulatszámairól, és egyéb üzemi állapotokról (pl. bypass, fagyvédelem stb.). Természetesen minél több objektumot veszünk át a KNX-be, annál több vele a programozási feladat is. A mai hővisszanyerős szellőztető készülékekbe már nagyon sokféle üzem, és a hozzájuk tartozó logika kerül felprogramozásra, ezért érdemes ezeket kihasználva csökkenteni az épületautomatika bonyolultságát (3. ábra).

Csatlakozás LAN-on

A legmodernebb hővisszanyerős szellőztetők már webes böngészőből is elérhető vezérlő-, és beállító felülettel rendelkeznek, amit LAN csatlakozáson keresztül érhetünk el. Ez a felület behívható és megjeleníthető akár a KNX kezelőablakán keresztül, így lehetővé válik a készülék vezérlése onnan is. KNX oldalon ez minimális munkát igényel, nem kell megismerni a szellőztető gép működését, nem kell objektumokat, kapcsolási logikákat leprogramozni, viszont nem is jelent valódi integrációt. Ugyanis a KNX rendszer nem kap információt arról, hogy éppen mit állítottunk be a webes felületen, mit csinál a szellőztetés, emiatt ez ilyen fajta kapcsolódás csak más lehetőség hiányában, vagy akkor javasolt, ha valamiért mindenképpen szükség van a gyári felület megjelenítésére.

Érdemes a gépészeti és villamos rendszerek kiválasztásakor már a tervezés fázisában gondolni az együttes üzemeltetésre és olyan berendezéseket választani, amelyek képesek minél bővebb épületautomatikai integrációra (4. ábra). Az automatika teljes potenciálját és a benne rejlő lehetőségeket csak akkor tudjuk maradéktalanul kihasználni, ha minden szereplő „egy nyelvet beszél”. A KNX széles körben támogatott, nyitott szabvány, így kiváló egyesítő platform a gépészeti és az épületvillamossági rendszerek számára egyaránt.

***

1. ábra. Hővisszanyerős szellőztető rendszer (forrás: Helios)
2. ábra. Hővisszanyerős szellőztető vezérlés lehetőségei (forrás: Helios)
3. ábra. KNX kezelő felület (forrás: GIRA)
4. ábra. Épületen belüli rendszerek

Kovács István
okleveles gépészmérnök
Kamleithner Budapest Kft.

A szerzõ egyéb cikkei:

  Energiahatékonysági besorolás – értékelés és „kakukktojások”
  Energiatakarékos és egészséges épületek – hővisszanyerős szellőztetés

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam