Okosabb fűtésvezérlés programozása KNX rendszerben

Bognár András – 2022. május 17. – 0 hozzászólás

A lakásunkban az ipari standard KNX rendszerrel vezérlem a főbb funkciókat: lámpák kapcsolása, dimmelése, redőnyök mozgatása, fűtésvezérlés és más apróságok. Ebben a rövid cikkben a fűtésvezérlés mikéntjét mutatom be, mert egy látszólag egyszerűnek tűnő téma is nagyon csavaros tud lenni. Pláne, ha ezt még a hűtéssel is kombinálnánk… Az majd egy következő fejezet lesz.

A fűtés

Kezdjük távolról. Villannyal fűtünk a lakás adottságai és korlátai miatt. Betonaljzatba fektetett BWF Caleo fűtőszálas megoldást alkalmazunk padlófűtés gyanánt. Beépítése alapos tervezést és méretezést követően történt, gyakorlatilag centiméterre ki lett számolva, hogy melyik helyiségbe, milyen nyomvonalon, milyen hosszú fűtőszál kerüljön. A kivitelezés is jól sikerült, és az ellenőrző mérések is megfelelő eredményeket mutattak.

A vezérlés alapja

A lakásban 5 zóna lett kialakítva, külön-küön vezérléssel: Nappali, Konyha, Hálószoba, Gyerekszoba, Fürdőszoba. Mindegyik helyiségben külön termosztát figyeli a padlóhőmérsékletet és a helyiség levegőjének hőmérsékletét, ezek alapján szabályoz. Termosztátnak a Gira 2101 03 típusú vezérlőjét használom, ami nagyon részletekbe menően konfigurálható, lásd dokumentációját. Egyszintű vezérlést alkalmazok, nincsen beállítva második szintű fűtésrásegítés, csak a padlófűtés, szerencsére nem kellett radiátorokat is telepíteni.

A fűtésvezéslés alapvető beállításai ETS-ben

A vezérlő figyeli a szoba levegőjének hőmérsékletét, és aszerint, hogy kell-e még fűteni az elvárt hőmérséklet eléréséhez, be- illetve kikapcsolja a fűtőkör kapcsolóaktorának (Gira 1038 00) megfelelő reléjét, ami mozgat egy csendes mágneskapcsolót (Hager), ami az adott fűtéskörnek fázist ad. Emellett a vezérlő a padlóba épített NTC szenzorral figyeli a padló hőmérsékletét is, és letiltja a fűtés bekapcsolását, ha a padló egy beállított hőmérsékletet elér, jelen esetben kb. 28 fokot. Ezt ki kellett tapasztalni aszerint, hogy mi az a hőmérséklet, ami nem túl meleg a padlónak, viszont nem is túl alacsony ahhoz, hogy az átmelegedő padló át is tudjon adni megfelelő mennyiségű meleget a felette lévő levegőnek, mielőtt a padlószenzor korlátozna. A vezérlés egyébként egyszerű kétpontos vezérlés, fél-fél fokos hiszterézissel.

Szerencsére a fenti működési logika alapból benne van már az eszközben, így “csak” össze kellett kattintgatni a megfelelő beállításokat. Ugyanez a logika egyébként sajnos hiányzik a Gira termosztátot és kapcsolómodult ötvöző Push Button Sensor 3 Plus (5142 00) termékéből, így ott különféle trükkökhöz kellett folyamodnom a helyes logika beállításához – végül sikerült.

Tegyük okosabbá

Akkor van szerintem érelme az otthonautomatizálásnak, ha hatékony üzemeltetést tesz lehetővé. Attól még, hogy mobilról tudom kapcsolgatni a lámpákat, nem lesz okos egy otthon. Attól lesz okos, ha okosan, saját igényeink szerint úgy programozzuk a működését, hogy automatikusan olyan döntéseket hozzon a rendszer, amitől költséghatékonyabb és nem mellesleg kényelmesebb lesz az ingatlan üzemeltetése, használata. A fűtés szempontjából is nagyon fontos paraméter a hatékonyság, hiszen a rezsi jelentős részét a fűtés adja. Emellett persze komfortosnak is kell lennie.

Fűtés beállítása iOS eszközön

Első megközelítésben alkalmazhatunk időtáblát a fűtés módjainak kapcsolására: reggel kapcsoljon magasabb hőmérsékletre, este kapcsoljon alacsonyabb fokozatra. Már ez is sokat faragna a költségeken, de azért ezt még bőven lehet finomítani. Mivel több zóna lett kialakítva, ezért én például egy mozgásérzékelővel (Gira 2225 00) kombináltam a működését: Ha egy helyiségben huzamosabb ideig tartózkodik valaki, emelkedjen váltson a fűtés komfort fokozatra, ha viszont egy ideje már nem tartózkodik ott senki, vegye vissza a hőmérsékletet készenléti szintre. Már egy ilyen egyszerűnek tűnő logika is sok buktatót rejt. Ahelyett, hogy belemennék, mik ezek, leírom (magamnak is jól jöhet emlékeztetőnek), hogy milyen logika mentén működik az okosított vezérlés.

Fűtésvezérlési logika

Én kombináltam az időrendi vezérlést a mozgásérzékeléssel. Ez úgy néz ki, hogy van egy időzítő kapcsoló, nevezzük napszakváltásnak, ami reggel 6:59-kor (konfigurálható Gira Smart Home-ból) azt mondja, hogy ON, este 19:59-kor meg azt mondja, hogy OFF. Erre rá van “kötve” a mozgásérzékelő fűtéssel kapcsolatos funkcióblokkjának az engedélyezési/tiltási bemenete. Ennek ott van jelentősége, hogy éjjel nem szeretném, ha a mozgások bármilyen módon befolyásolnák a fűtés fel- és lekapcsolását, nappal viszont igen. Tehát a nappali időszakban engedélyezve van a mozgásérzékelő, éjjeli időszakban viszont nem.

Napszakváltás beállítása a Gira Smart Home appban

Reggel 7:00-kor átáll az összes termosztát “Készenlét” (Standby) módba. Ez 21 fokot jelent (ETS-ből konfigurálható, de el is tolható, visszatérek még rá). Ezt követően amelyik helyiségben zajlik az élet, és legalább 5 percig tartózkodik ott valaki, az adott helyiség fűtésvezérlője átvált “Komfort” fokozatba, ami 22 fokra elemi az elvárt hőmérsékletet. Amint eltelik 5 perc onnantól számítva, hogy nincs senki a helyiségben, a fűtés visszaszabályoz Készenléti üzemmódra. A késleltetési idő természetesen konfigurálható, de csak ETS-ből, tapasztalati úton választottam ezt az értéket.

Funkcióblokk beállítása módváltás elvégzéséhez

Este 19:59-kor a napszakváltó időzítő letiltja a mozgásérzékelő működését. Utána 20:00-kor a fűtésvezérlő átáll “Éjszaka” üzemmódra, ami jelenleg 20 fokot jelent. Ekkor már nem működik a mozgásérzékelő, így egy esti alvajárás esetén nem fog felkapcsolni a fűtés.

Egyik hibalehetőség volt az, amikor este 19:59-kor még volt épp valaki egy helyiségben, és emiatt az adott mozgásérzékelő funkcióblokk jelenlétet jelzett, emiatt meg volt emelve a hőmérséklet 22 fokra, és mivel 19:59-kor letiltotta a napszakváltó időzítő a mozgásérzékelő működését, ezért az “Van jelenlét” állapotban “ragadt”, így hiába állít át éjszakára a fűtési mód, mégsem ment le a hőmérséklet 20 fokra. Ezt szerencsére a nagyon mélyen konfigurálható mozgásérzékelő Letiltási bemenetén lehetett konfigurálni, hogy éppen folyamatban lévő észlelés esetén a letiltáskor még küldje ki a kvázi észlelés után alkalmazandó telegramokat, jelen esetben a visszaváltást “Készenlét” üzemmódba, és a jelenléti jelzést is “kapcsolja ki”. Így már erre a szcenárióra is van logikai feloldás.

Mit tegyen a rendszer, ha éppen folyamatban van egy észlelés, és közben letiltanánk a működést?

A hőmérsékletek finomhangolása

Elterjedt fűtésvezérlési gyakorlat a 4 fűtési mód alkalmazása. Általában van egy bázishőmérséklet, ezt nevezzük “Komfort” módnak. A másik három mód (“Készenlét”, “Éjszaka”, “Fagyvédelem”) hőmérsékleteit általában a bázishőmérséklethez képes relatív módon adják meg. Az esetemben a “Komfort” mód hőmérséklete 22 fok. A készenléti ehhez képest -1 fok, tehát 22-1=21 fok. Az éjszakai pedig a bázishőmérséklethez képest -2 fok, tehát 22-2=20 fok. A “Fagyvédelem” hőmérséklete igazából mégsem relatív, azt általában 7 fokra állítjuk be, ezt akkor alkalmazzuk, ha huzamosabb időre üresen marad egy ingatlan, és csak temperálni szeretnénk épp annyira, hogy téli fagyok esetén ne sérülhessenek a vízvezetékek.

Hőmérsékleti értékek beállítása ETS-ben paraméterezéskor

Szóval a 4 fűtési mód (+1 a kikapcsolt állapot) hőmérsékleteit általában az egyedi igények határozzák meg. Ugyanakkor nem szerencsés az, ha ezeket az értékeket csak az ETS-ben lehet konfigurálni. Ezért a termosztátnak van egy olyan logikai bemenete, amin keresztül, mintegy tekerővel pozitív és negatív irányba el tudjuk tolni a bázishőmérsékletet (“Komfort” mód), és ennek kapcsán a “Készenlét” és “Éjszaka” módok hőmérsékleteit is. Ez a hőmérséklet-eltolási érték már könnyen kivezethető a Gira Smart Home vagy bármi más felhasználói felületre, és így hidegebb időkben feljebb, melegebb napokon meg lejjebb lehet “tekerni” a fűtési teljesítményt a hőmérsékletek megváltoztatásával.

Hőmérsékleti értékek eltolása – ez kicsit lehetne intuitívabb

Összegzés

Egy látszólag egyszerű feladat is sok logikai elágazással járhat, aminek az esetleges hibáit huzamos teszteléssel és persze rutinnal lehet kezelni. A rendszerünk már két éve működik, és még mindig tudok fejleszteni a működésén, és időnként még találok logikai kiskapukat, amiket le kell tudni kezelni. A mostani cikkem annak apropóján íródott, hogy a rendszer fix hőmérsékleteket állított be bizonyos helyzetekre (pl. jelenlét, este, stb.), és nem a fűtési módokkal operált. Korábban emiatt csak a programozási felületről tudtam megváltoztatni egy hőmérsékletet, így viszont már a felhasználó felületről is bármikor tudom módosítani az a hőmérsékleti értékeket, ami lássuk be: elengedhetetlen követelmény egy jól használható rendszerhez. Biztosan lehet még ezt a jelenlegi, általam fejlettnek gondolt rendszert is fejleszteni, és majd frissítem ezt a cikket, ha lesz még érdemi változás a működtetésben.