KNX Otomasyon Sistemi

Yayınlandı: 2 Ocak 2012 Kategori: Teknik Makaleler

KNX otomasyon sistemi bina otomasyon sistemlerinde oldukça yaygın kullanılan bir protokoldür. KNX ile sağlanmış modern enerji yönetimi sayesinde enerji sarfiyatının oldukça azaltılabilir.

KNX otomasyon sistemi bina otomasyon sistemlerinde oldukça yaygın kullanılan bir protokoldür. KNX ile sağlanmış modern enerji yönetimi sayesinde enerji sarfiyatının oldukça azaltılabilir. Peki KNX bina otomasyonunda ne gibi avantajlar sağlar.

Kontrol; örneğin bir aydınlatmanın açılıp kapanması veya ışık şiddetinin ayarlanması yani dimlenmesidir. Ya da bir klimanın kontrol edilmesidir.
İzleme; örneğin aydınlatma linyelerinde çekilen akımın değerinin veya bir evde açık pencerelerin bir merkezden görülebilmesidir.
Sinyalizasyon ise; örneğin siz tatilde iken evde hareket algılandığında cep telefonunuz vasıtası ile size bildirilmesidir.

Bağlı bütün bus cihazları kendi aralarında veri alışverişi yapabilir veya bus hattına veri gönderebilir.

Enerji Verimliliği

KNX bina otomasyonu tüketimin azaltılması ve enerji verimliliği için en etkili yöntemlerden biridir. Özellikle ofis binalarında KNX potansiyelini ispatlamıştır.

KNX sistemi nasıl enerji verimliliği sağlıyor? Basit bir örnek vererek açıklayalım:

Varlık sensörü ofis katında veya koridorlarda belirlenmiş uzun bir süre boyunca hiç bir hareket algılamazsa aydınlatmalar otomatik olarak kapatılır ve ısıtma değeri azaltılır. Bu sadece kullanım kolaylığı ve şartlara uyum anlamına gelmez. Aynı zamanda KNX ile sağlanmış modern enerji yönetimi sayesinde enerji sarfiyatının oldukça azaltıldığı anlamına gelir.

Kullanılan otomasyon çözümleri ile ne kadar tasarruf sağlanır?

Schneider Electric’in See Tool adındaki yazılımı ile bunu da hesaplamak mümkündür. See Tool yazılımının içerisinde hazır KNX çözüm paketleri vardır. Kullanıcı binanın karakteristik özellikleri, bulunduğu veya yakın olduğu şehiri, bunlar yoksa kendi bulunduğu şehirin gerekli karakteristik özelliklerini giriyor, kullanılacak çözüm paketlerini ve yerlerini seçiyor. Tüm bu seçim ve ayarlardan sonra yazılım binada normal tesisatla karşılaştırıldığında ne kadar enerji tasarrufu sağlanabileceğini, tasarruf edilen CO2 emisyonu miktarını, binanın sahip olabileceği enerji sınıfını ve sistem ile ilgili bir çok teknik bilgiyi veriyor.

KNX: Tüm bina işlevleri için tek platform

KNX daha önceden ayrı ayrı kontrol edilen işlevleri bir çatı altında toplar.

aydınlatma
panjur, perde, jaluzi
ısıtma / klima / havalandırma
meteoroloji istasyonu
zamana bağlı kontrol
tespit (dedektörler) ve kontrol sistemi
bina yönetimi

Uygulama alanları

Schneider Electric KNX çözümleri konutlara olduğu gibi tüm binalara da yöneliktir:

Konutlar
Ofis binaları
Halka açık binalar
Oteller
Okullar
Hastaneler
AVM ve mağazalar
Villalar

Faydaları

KNX özellikle yeni binalar için esneklik, konfor, güvenlik ve karlılık sağlayan çok yönlü tek birsistemdir.

Esneklik Emniyet ve Güvenlik Komfor Maliyet Verimliliği

KNX ardında basit bir fikir barındırır. Aydınlatma, ısıtma-soğutma, havalandırma, perde-panjur kontrolü gibi tüm bina işlevlerini tek bir akıllı sistem altında birleştirir. Bu sistem işletme maliyetlerini azaltır, enerji tasarrufu sağlar, kurulum zamanını kısaltır ve bunların yanında gelecekteki geliştirmeler için esneklik ve uyumu artırır.

Günümüzde binaların kendi kendine karar verebilen teknik özelliklere sahip bölümleri veya tesisatları vardır. Komple bir bina otomasyonuna sahip olmayan alelade bir binada bile bu özelliklere kısmen rastlamak mümkündür. Ancak asıl olan tüm bu birimlerin, tesisat bölümlerinin birbiri ile haberleşebilmesi, dış şartlara karşı etkileşimli bir şekilde yanıt vermeleri ve merkezi noktalardan kontrol edilebilmeleri, gözlemlenebilmeleri ve uzaktan erişilebilir olmalarıdır. İşte dünya çapında bir standart olan KNX bus sitemi diğer protokollerle de haberleşebilen açık bir protokole sahip olması itibarı ile diğer sistemlerle de haberleşerek tüm bu sayılanları gerçekleştirebilir.

KNX Derneği

1990 yılında 10 imalatçı firma Brüksel’de bir araya gelerek EIB Derneği’ni (EIBA) kurmuşlardır. Daha sonra EIBA, BCI (Batibus-Fransa) ve European Home Systems dernekleri ile birlikte bugün KNX Derneği olarak adlandırılan KONNEX Derneği’ni kurmuşlardır. Derneğin 2011 sonu itibariyle 29 ülkede 248 üyesi vardır. 111 ülkede 28.548 kişi dernek tarafından sertifikalandırılmıştır.

KNX ürünleri dernek tarafından sertifikalandırılmış olmalıdır. KNX ürünlerinin programlanarak akıllı bir sisteme dönüştürülmesini sağlayan ETS isimli yazılım dernek tarafından sağlanmaktadır.

Dernek standartların belirlenmesi, ürünlerin ve profesyonellerin sertifikalandırılması, yazılımın sağlanması, eğitim, tanıtım faaliyetleri, ülkelerdeki alt derneklerin yönetilmesi gibi faaliyetleri yürütmektedir.

Bir Alman şirketi olan Merten, KNX derneğinin kurucu üyelerinden biridir. Schneider Electric, Merten’i 2006 yılında bünyesine katarak KNX alanında büyük bir uzmanlık ve Pazar payı kazanmıştır.

KNX ve geleneksel kontrol tesisatının karşılaştırılması

Gelenekesel tesisat

Kurulum süresi daha uzundur
Değişik sistemler arasında problem çıkma olasılığı fazladır.
Karmaşıktır
Ayarlama ihtiyacı çoktur.
Yüksek işletme maliyeti
Sisteme ekleme yapmak veya genişletmek oldukça zordur.

KNX tesisatı

Tek sistem, dünya çapında tek bir standart
Çok sayıda çok yönlü işlev
Değişik markaların uyumlu çalışması sayesinde maksimum esneklik.
Basit ve ekonomik genişleme olanağı.
Güç tasarruf potansiyeli..
Düşük işletme giderleri.
Güvenli bina yönetimi.

Örneklerle KNX uygulamaları

KONUT

Kişiselleştirilmiş aydınlatma kontrolü:

Tüm aydınlatmalar “merkezi OFF” butonu ile kapatılabilir.
Tek butonla aydınlatma senaryolarını gerşekleştirme (uzaktan kumanda ile de mümkün). (TV, yemek, romantik yemek, sinema, çalışma vs. gibi senaryolar)
Panik butonu: Eğer şüpheli bir durum varsa...
Evde uzun süre yok iken veya tatildeyken evde biri var senaryosu.

Çok yönlü geri bildirim

Cam veya kapıların açık olduğu bilgisi dokunmatik panel veya buton disolayleri üzerinden görülebilir.
Alarm mesajları telefona yönlendirilebilir. Ör: Kişisel telefon, güvenlik şirketi veya komşu telefonu.
Hareket dedektörleri ile hırsızları vazgeçirmek.
SMS veya sesli mesaj ile cihaz arızalarının bildirimi.

Akıllı perde-panjur kontrolü

Bir buton ile merkezi perde kontrolü. Uzaktan kumanda ile de mümkün.
Sensörler ile birlikte hava durumuna ve güneşe göre perde kontrolü
Zaman kontrollü perde kontrolü.

Zamana bağlı ısıtma kontrolü

Kişiye özel sıcaklık kontrolü ile hoş bir ortam
Zaman kontrollü valfler ile ısınma maliyeti azaltma
Gece ısıtmanın otomatik düşürülmesi ile sağlıklı uyku
Pencerenin açık kapalı durumuna göre ısıtma kontrolü.

Esnek bina yönetimi

Odaların kullanımın değişmesine bağlı olarak bina işlevlerinin ayarlanması.
İzleme ve kontrol amaçlı internet bağlantısı.
Bilgisayar vasıtası ile merkezi görüntüleme ve kontrol.
Tatil dönüşlerinde sabit veya cep telefonu vasıtasıyla ısıtmanın devreye alınması.

BİNA

Otomatik aydınlatma kontrolü

Aydınlatmalar haftasonları, mesai saatleri dışı veya aralarda zamana bağlı olarak kapatılabilir.
Gün ışığına bağlı aydınlatma kontrolü.
Enerji verimliliği.
Koridorların, merdive boşluklarının ve odaların ARGUS hareket sensörleriyle otomatik aydınlatılması.

Akıllı perde-panjur kontrolü

Direkt güneş ışığı seviyesine göre tentelerin kontrolü.
Rüzgar sensörleri ile şiddetli rüzgarlarda panjurların yukarı çekilmesi.
Jaluzi kanatlarının güneşin pozisyonuna göre ayarlanması.

Özelleştirilmiş ısıtma-soğutma kontrolü:

Varlık sensörleri vasıtasıyla odalarda mevcudiyete bağlı ısıtma.
Cam açıkken ısıtmanın kapatılması.
Kontrol edilebilir oda termostatları vasıtasıyla özelleştirilmiş, zaman bağlı ılık hava sirkülasyonu.
Radyatörlerin manuel ayarlanmasına gerek yoktur.

Esnek bina yönetimi

Odaların kullanımın değişmesine bağlı olarak bina işlevlerinin ayarlanması.
İzleme ve kontrol amaçlı internet bağlantısı.
Hata mesajları görüntülenebilir ve bina teknisyenine otomatik olarak bildirilebilir.
Sensörler vasıtasıyla pencerelerin, kapıların, yer altı otoparklarının durumunu izlenmesi.

KNX’in finansal zekası

KNX sadece esneklik, konfor, elverişlilik ve güvenlik kazandırmaz; Aynı zamanda kendi kendini de öder. Enerji giderlerinde, geleneksel çözümlere göre %30’a varan tasarruf sağlar.

Yapılan çalışmalar bina yönetim teknolojisi ile enerji ihtiyacının düşürülebileceğini göstermektedir. Grafiklerden de görüldüğü gibi otomasyon sistemleri ile klasik sistemde tek oda kontrolü için gerekli 100 birim enerji 50 birime, ısıtma için gerekli 100 birim 40 birime, aydınlatma için gerekli 100 birim 80 birime ve havalandırma için gerekli 100 birim 60 birime indirilebilir.

Schneider Electric‘in KNX çözüm maliyeti, planlama ve inşaat aşamasında klasik çözüme göre daha pahalı görünse de masraflar, kullanım aşamasına gelindiğinde önemli ölçüde düşer. Nedeni: başlangıç yatırım masrafları ortalama olarak binanın tüm maliyetinin sadece %25‘ini oluşturmaktadır. Bina kullanılmaya başladığında işletme maliyetleri %75‘e varır. Bütün büyük tasarruflar bu noktada gerçekleştirilir. Zaman geçtikçe bina yönetiminizden istekleriniz değişecektir. Ev nesiller boyu kullanılacak olabilir. Ya da ticari olarak kullanılan odalar, yeniden düzenleme, yeni kiracı ya da mülk sahibi nedeniyle farklı amaçlarla kullanılabilir. İşte KNX sistemi enerjiyi daha verimli kullanması ve tesisatta gerçekleştirilecek değişiklik ve genişlemelere daha elverişli olması sayesinde kullanım ömrü boyunca daha az maliyetlidir.

KNX otomasyon sistreminin temel bileşenleri

KNX sistemi 4 temel bileşenden oluşur

Sistem cihazları
Bus kablosu
Sensörler
Aktüatörler

Sistemin programlanması için KNX yazılımı ETS kullanılır.

1 - KNX sistem cihazları

Güç kaynağı, hat birleştiriciler, alan birleştiriciler, arayüzler ve router’lar sistem cihazlarıdır. İşlevleri bus hattını beslemek ve haberleştirmektir.

Sistem cihazları bus hattını beslerler, hat ve hatlardan oluşan alanları gereksiz haberleşme ve güç sarfiyatından korumak için iletişimi koparmadan birbirinden ayırırlar veya diğer sistem, protokol ve ağlarla haberleştirirler.

2 3 – KNX sensörler- KNX bus hattı kablosu

2 x 2 x 0.8 mm2 kesitli kablo kullanılmalıdır.

Topoloji hat, yıldız veya ağaç topolojisi olabilir veya bunlar birlikte tasarlanabilir. Yüzük topoloji uygun değildir. KNX sonlandırma dirençlerine ihtiyaç duymaz.

3 – KNX sensörler

KNX sensörler: Butonlar, termostatlar, analog ve dijital input arayüzleri, zamanlayıcılar, rüzgar, yağmur, ışık, hareket, varlık sensörleri ...

Sensörler butona basma veya ortam değişikliği gibi bilgileri kaydeder ve data telegramları biçiminde bus hattına iletir.

4 – KNX aktüatörler

Anahtarlama aktüatörleri, dimleme aktüatörleri, ısıtma aktüatörleri, panjur-perde-jaluzi aktüatörleri, görüntüleme aktüatörleri vb...

Aktüatörler data telegramlarını alır ve bu bilgileri çıkışılarına bağlı yükleri anahtarlama, dimleme, yukarı-aşağı çekme, vana açma kapama vb.. olarak uygular veya durum görüntülemesi sağlarlar.

ETS Yazılımı

ETS dünya çapında tek bir yazılımdır: Dünyanın her yerinde, tüm KNX projelerinde ve sertifikalı tüm KNX cihazları için tek ve aynı yazılım olan ETS’yi kullanabilirsiniz. Bu yazılım KNX standardının “de facto” kısmıdır. Yani bu yazılımın kullanılması bir nevi zorunluluktur.

Tüm KNX üreticilerinin sertifikalı ürünlerinin ürün veri tabanları ETS yazılımı üzerine yüklenebilir.

ETS ile birlikte KNX sistemi projeci ve uygulamacılara üreticiden bağımsız bir çözüm sunar. Sistem kurulduktan sonra ETS yazılımı vasıtası ile programlanır. Programlar istenildiği zaman güncellenebilir.