410-2008/02 – Systémová technika budov I (STB1)
| Garantující katedra | Katedra elektroenergetiky | Kredity | 7 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Roman Hrbáč, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Roman Hrbáč, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2024/2025 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je motivovat studenty, aby byli schopni aplikovat získané poznatky principů fungování základních typů systémové techniky budov při návrhu sběrnicové elektroinstalace v domě. Studenti budou schopni analyzovat daný problém, vykalkulovat náklady, provést specifikaci a obhájit projekt.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Exkurze
Anotace
Absolvováním předmětu Inteligentní elektroinstalační technika budov získá student přehled o současných možnostech automatizace provozně technických funkcí v budovách a bytech.
Studenti se seznámí se základními vlastnostmi centrálního, decentralizovaného a hybridního řízení provozně technických funkcí budov. Budou srovnány možnosti běžné elektroinstalace a sběrnicové elektroinstalace. Studenti získají přehled o firmách, které v této oblasti působí a také o cenových relacích jejich výrobků. Budou probrány principy a vlastnosti systémů sběrnicové instalace EIB a Nikobus. Studenti se seznámí s normami, které popisují problematiku sběrnicového řízení budov a bytů. Nastíní se problematika vizualizace provozně technických funkcí v budovách. Budou probrány možnosti systémů s přenosem dat po silovém vedení IB-PL. Pro motivaci studentů jsou k dispozici propagační materiály a propagační filmy firem Moeller a Siemens
Na cvičeních si studenti vyzkouší programování a zapojení mikrosystémů LOGO! S7 - 200a firmy Siemens jako příklad centrálního řízení, s aplikací na motorickou a světelnou domovní elektroinstalaci. Studenti se seznámí se základy provádění vizualizace pomocí vizualizačního programu Promotic.
Studenti mají možnost teoreticky návrhnout projekt sběrnicové elektroinstalace.
Povinná literatura:
1. Toman,K.- Kunc,J. Systémová technika budov - FCC Public spol. s r..o. v roce
1998
2. Vlach,J. Řízení a vizualizace technologických procesů - BEN
3. Šmejkal, PLC a automatizace - 1.díl -
4. Firemní podklady firmy Siemens, www.siemens.cz
5. Firemní podklady firmy Moeller, www.moeler-cz.com
Doporučená literatura:
1. Toman,K.- Kunc,J. Systémová technika budov - FCC Public spol. s r..o. v roce
1998
2. Vlach,J. Řízení a vizualizace technologických procesů - BEN
3. Šmejkal, PLC a automatizace - 1.díl
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
• Krátké vstupní testy před začátkem každého laboratorního měření s cílem prověření připravenosti studentů na měření
• Protokoly z měření každé úlohy zpracované na základě naměřených hodnot z těchto měření a jejich následného zpracování, zkompletování a vyhodnocení.
• Průběžné ověřování znalostí studentů na početních cvičeních formou diskuse a dotazů s cílem aktivního zapojení studentů do výuky. Identifikovat, dedukovat a hledat řešení problémů a jejich interpretace studenty.
• Kontrolní testy na řešení početních příkladů, popřípadě vybraných teoretických okruhů
• Semestrální práce a projekty na zadané téma na základě výběru, přezkoumání, seřazení a konečné kompilace faktů a jejich zapracování do konečné formy zadané práce.
E-learning
Další požadavky na studenta
Další požadavky na studenta nejsou.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
1. Systémová technika budov - úvodní hodina.
• Seznámení se s předmětem.
• Vymezení základních pojmů.
• Porovnání klasické a sběrnicové elektroinstalace.
2. Systémová technika budov
• Centralizované systémy.
• Hybridní systémy.
• Decentralizované řídicí systémy.
• Způsoby a principy realizace systémové techniky budov.
3. Popis sběrnicových systémů X-Comfort.
• Ovládání systému.
• Sběrnicové vedení.
• Spínací jednotka.
• Roletová jednotka.
• Stmívací jednotka.
• Senzory s různými funkcemi připojené ke sběrnicovému vedení.
• Sběrnicová tlačítka
• Přehled příslušenství
• Soumrakový spínač
• Detektory pohybu PIR
• Parametrizace systému přes PC
• Dálková komunikace přes PC-LINK a PC-LOGIC
• Vizualizace X-comfort
4. Popis sběrnicového systému EIB/KNX - část 1.
• Úvod.
• Slovník pojmů.
• Porovnání klasické a sběrnicové elektroinstalace.
• Sběrnicový systém KNX/EIB.
• Historie.
• Základní podmínky systému Instabus (EIB).
• Princip činnosti.
5. Popis sběrnicového systému EIB/KNX - část 2.
• EIB – datová sběrnice.
• EIB – senzory.
• EIB – aktory.
• EIB – systémové komponenty.
• EIB – výměna dat.
• EIB – topologie.
• EIB - adresování.
6. Popis sběrnicového systému EIB/KNX - část 3.
• EIB – účastnická stanice.
• EIB – účastnický modul.
• EIB – uživatelský modul.
• Typická struktura rozvodu pro jednu linii.
• Zdroj napětí.
• Aplikace.
7. Základy měření elektrických a neelektrických veličin v budovách a bytech - část 1.
• Přeměna neelektrických veličin na elektrické.
• Základní typy čidel a snímačů.
• Rozdělení snímačů.
• Příklady čidel, používaných v budovách a bytech.
8. Základy měření elektrických a neelektrických veličin v budovách a bytech - část 2.
• Vysvětlení principu činnosti jednotlivých čidel.
• Aplikace senzorů v budově a bytech fy Schneider Electric.
• Aplikace senzorů v budově a bytech fy Nikobus.
• Schematické značky EIB/KNX.
9. Základní pravidla zpracování projektu pro vybavení budov systémy sběrnicové techniky
• Tvorba dokumentace.
10. Fotovoltaické systémy v domácnostech a nízkoenergetických stavbách - část 1.
• Základy fotovoltaiky.
• Fotovoltaické systémy a praktické aplikace.
• Sluneční záření, fotovoltaický jev a funkce fotovoltaických článků.
• Druhy článků.
• Elektrické vlastnosti FV článků.
11. Fotovoltaické systémy v domácnostech a nízkoenergetických stavbách - část 2.
• Komponenty fotovoltaických systémů.
• Budova s téměř nulovou spotřebou energie jako aktivní prvek energetické soustavy.
• Moderní řešení fotovoltaické elektrárny.
• Příklad instalace FV systému připojeného k rozvodné síti.
• Ostrovní dům.
12. Prostředky pro úsporu energií v budovách, prostředky a způsoby pro dosažení ekonomického provozu - část 1.
• Legislativní pozadí.
• Spotřeba energií v budovách.
• Funkce managementu energií v budovách.
• Funkce managementu energií v automatizační rovině.
13. Prostředky pro úsporu energií v budovách, prostředky a způsoby pro dosažení ekonomického provozu - část 2.
• Funkce managementu energií na manažerské úrovni.
• Provozně technické funkce řízení prostředí a managementu energií v budovách.
• Příklady aplikací.
Cvičení:
1. Seznámení se s programováním jednoduchého sběrnicového systému Nikobus.
2. Seznámení se s programováním jednoduchého programovatelného automatu (logického modulu) LOGO a vyzkoušení jeho funkčnosti na konkrétních zapojeních.
3. Zadání seminárního projektu, vysvětlení základních pravidel pro zpracování projektu pro vybavení budov systémy sběrnicové techniky, tvorba dokumentace.
4. Konzultace, zápočet.
Laboratoře:
1. Praktické ověření základních zapojení jednofázových světelných obvodů v domovních instalacích pomocí sběrnicového systému Nikobus.
2. Úloha na ovládání motorické a světelné elektroinstalace pomocí mikrosystému „LOGO“
• Naprogramování spínání dvou spotřebičů dvěma paralelními kontakty. Ověřit funkčnost.
• Naprogramování spínání spotřebiče ze dvou míst - pomocí schodišťového spínače. Ověřit funkčnost.
• Naprogramování spínání spotřebiče časovým schodišťovým spínačem. Ověřit funkčnost.
• Naprogramování spínání a vypínání spotřebiče třemi tlačítky. Ověřit funkčnost.
3. Měření síly pomocí tenzometrů zapojených do můstku Věty o náhradním zdroji
• Studenti se seznámí s měřením síly pomocí odporových tenzometrů a s využitím Wheatstonova můstku.
4. Simulace vytápění v budově pomocí laboratorního modelu spalovacího kotle na tuhá paliva s využitím autonomní řídicí jednotky
• Studenti provedou měření na modelu laboratorního kotle na tuhá paliva postupem uvedeným v návodě na měření, zaznamenají si všechny technické parametry pro realizaci projektové dokumentace.
• Realizují ovládání provozně technických funkcí dle zadání vyučujícího.
5. Měření na fotovoltaickém článku
• Studenti zapojí přípravek s fotočlánkem a změří voltampérovou charakteristiku fotočlánku na přímém světle a bez přímého osvětlení (ve stínu).
Projekty:
Návrh sběrnicové elektroinstalace v rodinném domě pomocí systému EIB/KNX.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky