Rozdzielnica w domu z systemem inteligentnym to inne zwierzę niż klasyczna szafa z bezpiecznikami. Zamiast prostej skrzynki z dwudziestoma modułami mamy centralny węzeł, w którym spotykają się trzy światy: zasilanie sieciowe 230/400 V, obwody niskonapięciowe oraz magistrala sterująca. Każdy z nich ma inne wymagania i inne zagrożenia.
Najczęstszy błąd na tym etapie jest planistyczny: rozdzielnica zostaje dobrana według liczby obwodów, tak jak w domu tradycyjnym, a nie według liczby modułów, które faktycznie trzeba w niej zmieścić.
Dlaczego szafa rośnie tak szybko
W instalacji tradycyjnej jeden obwód gniazd to jeden moduł zabezpieczenia. W instalacji sterowanej ten sam obwód wymaga zabezpieczenia oraz kanału w aparacie wykonawczym, a często jeszcze miejsca w listwie zaciskowej. Do tego dochodzą elementy, których w klasycznej rozdzielnicy nie ma w ogóle:
- Zasilacze systemowe: magistrala i aktory potrzebują własnego zasilania, zwykle 24 V DC. Zasilacz to od dwóch do sześciu modułów i, co ważniejsze, źródło ciepła pracujące bez przerwy.
- Aktory wielokanałowe: moduły przełączające i roletowe zajmują często od ośmiu do dwunastu modułów każdy.
- Ściemniacze i moduły grzewcze: kolejne szerokie aparaty, przy czym ściemniacze grzeją się mocniej niż zwykłe przekaźniki.
- Elementy magistrali: sprzęgła liniowe, interfejsy, zabezpieczenia magistrali.
- Osprzęt sieciowy: switch, zasilanie PoE, czasem router, jeżeli szafa pełni też rolę węzła teletechnicznego.
Typowa duża szafa 4×18, czyli 72 moduły, w domu inteligentnym potrafi okazać się ułamkiem potrzeb. Przy pełnej automatyce parteru i piętra realistyczne są dwie obudowy albo szafa stojąca.
Rozdział przestrzeni na strefy
To wymaganie bezpieczeństwa. W rozdzielnicy muszą zostać rozdzielone: część zasilana napięciem sieciowym 230/400 V oraz część niskonapięciowa i magistralna.
Rozdział ma dwa cele. Pierwszy to ochrona przeciwporażeniowa: obwody o bardzo niskim napięciu bezpiecznym muszą być oddzielone od obwodów sieciowych tak, żeby uszkodzenie izolacji nie mogło przenieść na nie napięcia sieciowego. Drugi jest praktyczny: prowadzenie przewodu magistralnego równolegle do kabla zasilającego na długim odcinku sprzyja indukowaniu zakłóceń, a systemy magistralne bywają na nie wrażliwe.
W praktyce realizuje się to przez przypisanie osobnych szyn albo osobnych stref obudowy poszczególnym napięciom, prowadzenie przewodów magistralnych w wydzielonych kanałach i unikanie długich odcinków równoległych. Przy przejściach między strefami stosuje się przepusty zachowujące rozdział.
Ciepło, o którym nikt nie myśli na etapie projektu
W klasycznej rozdzielnicy mieszkaniowej ciepło wydziela się głównie pod obciążeniem: każdy wyłącznik nadprądowy traci przy prądzie znamionowym kilka watów, więc gęsto zabudowana szafa potrafi się nagrzać, ale wieczorem, a nie całą dobę. Rozdzielnica automatyki grzeje się nieustannie, bo zasilacze, ściemniacze i aktory pracują dwadzieścia cztery godziny na dobę, niezależnie od tego, co jest włączone w domu.
Konsekwencje są konkretne. Podwyższona temperatura wewnątrz obudowy obniża obciążalność przewodów i zwiększa skłonność wyłączników nadprądowych do zadziałania. Warto więc zostawić przestrzeń między aparatami grzejącymi się najmocniej, umieszczać zasilacze w górnej części szafy, przewidzieć wentylację w obudowach gęsto zabudowanych i unikać montażu szafy w pomieszczeniu, które samo w sobie jest ciepłe.
Zasilanie awaryjne i podział na to, co musi działać
W domu tradycyjnym zanik zasilania oznacza ciemność. W domu sterowanym oznacza dodatkowo, że nie działają rolety, ogrzewanie, kontrola dostępu i część zabezpieczeń. Dlatego przy projektowaniu warto z góry rozdzielić obwody na te, które muszą przetrwać zanik zasilania, i pozostałe.
Elementy systemowe (zasilacz magistrali, centrala, switch, kontrola dostępu) sensownie jest zasilić z jednego, wyraźnie oznaczonego obwodu, który łatwo później podłączyć do zasilania rezerwowego. Zrobienie tego na etapie projektu kosztuje jeden obwód. Zrobienie tego później oznacza przebudowę szafy.
Oznaczenia i dokumentacja są tu ważniejsze niż gdziekolwiek
W rozdzielnicy z osiemdziesięcioma kanałami wykonawczymi nikt nie odtworzy z pamięci, który kanał steruje którą roletą. Opis musi obejmować nie tylko obwody zabezpieczeń, ale też przypisanie kanałów aktorów do konkretnych odbiorników, adresy urządzeń magistralnych oraz przeznaczenie każdego zasilacza.
Zasady tworzenia takich oznaczeń opisałem w poradniku o oznaczeniach aparatury. W instalacji sterowanej dochodzi do tego dokumentacja konfiguracji systemu, która powinna trafić do inwestora razem z resztą dokumentacji odbiorczej. Bez niej kolejny integrator zaczyna od zera.
Rezerwa miejsca
W domu tradycyjnym rezerwa przydaje się przy fotowoltaice czy ładowarce. W domu sterowanym rozbudowa jest regułą: dochodzą czujniki, kolejne strefy grzewcze, sterowanie bramą, nawadnianie ogrodu. Każde z tych rozszerzeń to kanały w aktorze i miejsce na szynie.
Rezerwa rzędu jednej trzeciej pojemności szafy brzmi ekstrawagancko przy zakupie i okazuje się zbyt mała po trzech latach użytkowania.
Zaplanuj to na rysunku, nie na ścianie
Rozmieszczenie aparatów o różnej szerokości, rozdział stref napięciowych i zapas miejsca to zadanie, które najtaniej rozwiązuje się na etapie projektu. W DINBoard rozłożysz moduły na szynach z zachowaniem rzeczywistych szerokości i zobaczysz, ile miejsca faktycznie zostaje, zanim zamówisz obudowę, a przy szafie automatyki to jest różnica między jedną a dwiema obudowami.