Jít na vyhledávání

Charakteristika chytrých domů a domácností

Výklad

 

Z pohledu klasické centrálně pojaté energetiky byly obytné budovy a domy vždy na konci distribučního řetězce jako nezávislí spotřebitelé elektřiny. Nástupem a rozšiřováním decentralizované energetiky a využíváním různých typů lokálních mikrozdrojů elektřiny a tepla se postupně chování domů mění z role čistého spotřebitele na roli výrobně spotřební. Spotřeba se stává součástí energetického managementu, který dokáže časovat spouštění některých významných domácích spotřebičů podle momentální vlastní výroby nebo aktuální ceny elektřiny na trhu.

Se střešními solárními panely, tvořícími vlastní zdroj elektrické energie, se často počítá již při výstavbě nízkoenergetických a pasivních domů (Zdroj: © Herr Loeffler / stock.adobe.com)

Se střešními solárními panely, tvořícími vlastní zdroj elektrické energie, se často počítá již při výstavbě nízkoenergetických a pasivních domů

Kombinace solárních termálních kolektorů k ohřevu vody a mikro zdroje elektřiny z fotovoltaických panelů na střeše rodinného domu (Zdroj: © atm2003 / stock.adobe.com)

Kombinace solárních termálních kolektorů k ohřevu vody a mikro zdroje elektřiny z fotovoltaických panelů na střeše rodinného domu

Lokální zdroje v domácnostech jsou stále častěji doplňovány o bateriové akumulační systémy vyrovnávající rozdílné křivky výroby a spotřeby a potenciálně poskytující určitou kapacitu i při řízení moderní elektrizační soustavy. Z domů se stávají chytré domy s centrálním řídicím systémem, který prostřednictvím svých aktivních prvků automatizuje provoz energetických systémů i celého fungování domu.

Řídicí systém lokálního zdroje energie a baterie pro ukládání vyrobené energie dnes tvoří moderní integrované prvky interiéru (Zdroj: © malp / stock.adobe.com)

Řídicí systém lokálního zdroje energie a baterie pro ukládání vyrobené energie dnes tvoří moderní integrované prvky interiéru

Vlastní energetické zdroje přináší do koncepce chytrých domů trend úsporného bydlení a možnost alespoň částečné energetické soběstačnosti. Nejčastěji se na střechách objevují namodralé fotovoltaické panely, využívající energii slunečního svitu. Velkou výhodou vlastní solární elektřiny je skutečnost, že ji lze akumulovat a použít později, když už slunce nesvítí nebo svítí málo (při zatažené obloze). V domácích podmínkách existují dva základní způsoby akumulace energie – ohřev vody a uložení do baterií.

Instalace lithium-iontových baterií do domácího úložiště elektrické energie umožňuje využití výkonu fotovoltaické elektrárny i mimo období slunečního svitu (Zdroj: ČEZ, a. s.)

Instalace lithium-iontových baterií do domácího úložiště elektrické energie umožňuje využití výkonu fotovoltaické elektrárny i mimo období slunečního svitu

Při akumulaci elektrické energie ohřevem vody je výkon elektrárny převyšující spotřebu domu přeměněn topnými spirálami na teplo, které ohřívá vodu v bojleru.

Při akumulaci vyrobené solární elektrické energie do baterií se v domácích podmínkách využívají především lithiové baterie. Správně navržený a realizovaný fotovoltaický systém dokáže přímou spotřebou a akumulací využít až 100 % vyrobené elektrické energie.

Instalace inteligentní termostatické hlavice pro plánovanou a nastavitelnou regulaci výkonu otopného tělesa (Zdroj: © Dan Race / stock.adobe.com)

Instalace inteligentní termostatické hlavice pro plánovanou a nastavitelnou regulaci výkonu otopného tělesa

Důležitým prvkem chytrých domů a domácností je oblast vytápění a ohřevu teplé vody.

Správný výběr otopné soustavy společně se správným nastavením harmonogramu topení (ekvitermních křivek) a jeho přizpůsobením různým režimům domácnosti může znamenat nezanedbatelnou úsporu finančních prostředků. Systémům umožňujícím nastavení optimální teploty pro jednotlivé části domu nebo pro každou místnost se říká inteligentní vytápění. Tyto systémy automaticky regulují výkony zdrojů tepla (například kotle) i výkony otopných těles (radiátory) tak, aby se pocitová teplota v libovolném místě domu co nejvíce přiblížila potřebám a představám v něm žijících obyvatel.

Režim vytápění každé místnosti lze nastavit prostřednictvím intuitivní mobilní aplikace (Zdroj: © Andrey Popov / stock.adobe.com)

Režim vytápění každé místnosti lze nastavit prostřednictvím intuitivní mobilní aplikace

Základním pravidlem chytrého vytápění je individuálně nastavitelná teplota v každé místnosti. K tomu stačí vybavit topná tělesa chytrým termostatem, který automaticky reguluje jejich výkon podle aktuální teploty v místnosti a nastaveného programu. Druhou důležitou charakteristikou chytrého topení je možnost jeho ovládání na dálku.

Zdroj tepla, který je primárně využíván k topení obyčejně slouží v domácnosti i k ohřevu teplé vody. Je jedno, jestli je tím zdrojem automatický kotel na pevná paliva, plynový nebo elektrický kotel, nebo moderní řešení s tepelným čerpadlem, ohřev vody má většinou prioritu, takže teplo zdroje je k topení využito až po nahřátí zásobníku teplé užitkové vody.

Při delším pobytu v místnosti je nutná pravidelná výměna vzduchu, například krátkým otevřením oken (Zdroj: © ronstik / stock.adobe.com)

Při delším pobytu v místnosti je nutná pravidelná výměna vzduchu, například krátkým otevřením oken

K důležitým sledovaným parametrům chytrých budov patří i kvalita vnitřního vzduchu, zejména teplota, relativní vlhkost, hladina koncentrace oxidu uhličitého a těkavých organických látek. Jediný způsob, jak eliminovat negativní účinky nekvalitního a vydýchaného vzduchu, je jeho odvětrání a nahrazení čerstvým vzduchem buď pravidelným otvíráním oken, nebo systémem nuceného větrání. V chytrém domě je samozřejmě větrání zabezpečováno automaticky s použitím moderních technologií a dálkového ovládání. Periodická výměna vzduchu ve všech místnostech je v nejjednodušším případě řízena prostým časovým harmonogramem, chytré větrací systémy jsou řízeny na základě nepřetržitého monitoringu čidel kvality vzduchu v každé místnosti. Část tepla unikajícího při výměně vzduchu do okolí lze zpětně získat pomocí moderních rekuperačních výměníků.

Rozvaděče chytré elektroinstalace jsou podstatně větší a obsahují více prvků než klasické domovní rozvaděče s elektrickými jističi (Zdroj: © romaset / stock.adobe.com)

Rozvaděče chytré elektroinstalace jsou podstatně větší a obsahují více prvků než klasické domovní rozvaděče s elektrickými jističi

Aby všechny součásti chytré domácnosti mohly správně fungovat, musí být vhodně umístěny, zapojeny a nastaveny. O propojení se stará inteligentní elektroinstalace. Oproti běžné elektroinstalaci se liší především rozdělením řídicích a výkonových obvodů. Dalším specifikem je většinou hvězdicová topologie zapojení, která se sbíhá v centrálním rozvaděči. To znamená, že každé světlo, každá zásuvka i každý senzor nebo vypínač má samostatné vedení do rozvaděče.

Spotřeba vedení je u inteligentní elektroinstalace podstatně větší než u klasické instalace (Zdroj: © maskalin / stock.adobe.com)

Spotřeba vedení je u inteligentní elektroinstalace podstatně větší než u klasické instalace

Srdcem chytré elektroinstalace je malý průmyslový počítač, který se dá naprogramovat podle požadavků každé domácnosti. Celé řídicí centrum má vstupní a výstupní část. Jako vstupy se do rozvaděče sbíhají datové signály z různých čidel a domovních vypínačů. Signály jsou v řídicím počítači vyhodnoceny, a pokud jsou splněny nastavené podmínky, výstupní spínané obvody přenášejí do zásuvek a světel určitý elektrický výkon.

Jediným stiskem tlačítka na telefonu lze aktivovat odpovídající světelnou scénu pro konkrétní činnost (Zdroj: © zhu difeng / stock.adobe.com)

Jediným stiskem tlačítka na telefonu lze aktivovat odpovídající světelnou scénu pro konkrétní činnost

Dalším ze základních prvků, které může uživatel chytré domácnosti komfortně ovládat, je osvětlení interiérů a exteriérů. Inteligentní systémy chytrých domů automaticky a efektivně propojují denní a umělé osvětlení podle aktuální intenzity venkovního svitu. Variabilita nastavení a ovládání světelných systémů umožňuje svítit jen tolik, kolik je v danou chvíli potřeba a na místech, kde je to potřebné. Kromě úspory elektrické energie přináší zavedení inteligentního systému osvětlení ještě jeden rozměr a tím je jednoduché přizpůsobení intenzity, sytosti a barvy světelných zdrojů v místnosti různým situacím a náladám lidí, kteří v nich pobývají.

Inteligentní dům rozsvícený prostřednictvím světelné scény chytrého osvětlení (Zdroj: © nazarovsergey / stock.adobe.com)

Inteligentní dům rozsvícený prostřednictvím světelné scény chytrého osvětlení

Ovládání chytrého osvětlení zachovává možnosti manuálního zapnutí nebo vypnutí světla vypínačem a přidává řízení světel pomocí pohybového senzoru, senzoru vnějšího osvětlení nebo uživatelsky programovatelného časového plánu zapnutí a vypnutí s využitím mobilní aplikace v telefonu nebo tabletu.

Chytré domácí spotřebiče usnadňují a zpříjemňují život a šetří čas (Zdroj: © Oleksandr Delyk / stock.adobe.com)

Chytré domácí spotřebiče usnadňují a zpříjemňují život a šetří čas

Chytrá domácnost přináší do života lidí hlavně úspory a komfort. V řešení každodenních problémů stále více pomáhají chytré technologie, které jsou implementovány do domácích systémů, rozvodů a koncových spotřebičů. Využívání chytrých spotřebičů přináší zcela nové možnosti interakce s obytným prostředím. Kvalitativní skok kupředu je dán nastupující Wi-Fi konektivitou a internetem věcí (IoT). Z obyčejných mechanických a elektronických přístrojů se stávají komunikující zařízení s vlastní inteligencí.

Dálkově jde u chytré trouby nastavit teplotu a čas pečení, ale také spustit její pyrolytické čištění (Zdroj: © Daniel Krasoń / stock.adobe.com)

Dálkově jde u chytré trouby nastavit teplotu a čas pečení, ale také spustit její pyrolytické čištění

Uživatelé mohou s chytrými spotřebiči komunikovat na dálku a některé jejich funkce se mohou stát plnohodnotnou součástí zastřešujícího systému chytrého domu. Využívání chytrých spotřebičů přináší zcela nové možnosti interakce s obytným prostředím a v budoucnu budou podobní domácí pomocníci představovat jednoduchý, úsporný a především komfortní způsob řešení základních i nevšedních starostí.

Chytrá centra jednoduše vytvoří smart televizi s velkým výběrem zábavného a informačního obsahu i z obyčejné LCD televize (Zdroj: © Vlad Kochelaevskiy / stock.adobe.com)

Chytrá centra jednoduše vytvoří smart televizi s velkým výběrem zábavného a informačního obsahu i z obyčejné LCD televize

Stejně jako domácí spotřebiče, lze do chytré domácnosti začlenit i některé elektronické přístroje především z oblasti zábavy. Nejrozšířenější jsou chytré televize a multimediální centra, chytré vlastnosti mají ale i elektronické hračky, chytré sportovní a zdravotní elektronické přístroje nebo třeba moderní nositelná elektronika.

Vrátit se nahoru
detail