Lämpötoimilaite väyläjärjestelmään

Lämmitystoimilaitteet ovat periaatteessa kytkintoimilaitteita, joita sitä vastoin ei ole varustettu mekaanisilla releillä, vaan elektronisilla piireillä (triacilla), jotka ohjaavat termosähköisiä venttiileitä (pienet ohmiset kuormat) suljetuille kuumavesipiireille tai jäähdytetylle vedelle (jäähdytetty katto). Tämän seurauksena nämä laitteet ovat äänettömiä ja täysin kulumattomia. KNX-huonelämpötilasäätimen määrittämä säätöero eli asetuslämpötilan ja todellisen lämpötilan välinen ero muunnetaan komentoarvosähkeiksi ja lähetetään KNX-väylän kautta lämmitystoimilaitteen vastaavaan kanavaan. Termosähköinen (perinteinen) toimilaite liitetään kanavaan sopivalla kaapelilla (esim. NYM-J 3x1,5), jos lämmitystoimilaitetta ei ole asennettu toimilaitteen välittömään läheisyyteen. Lämmitystoimilaite voi yleensä kytkeä suoraan (1-bittinen) tai käsitellä vastaanotetun 1-tavun komentoarvosignaalin sisäisesti itsenäisesti ja ohjata kytkettyä taajuusmuuttajaa. Tämä vähentää merkittävästi KNX-väylän kuormitusta, koska huonelämpötilasäätimestä toimilaitteeseen ei tule ohjaussähkeitä ja vain laskettu säätöero lähetetään toimilaitteeseen 1-tavuisena komentoarvosanomana. Tämä muuntaa tiedot kytkentäsignaaleiksi (päälle/pois) suoraan määrätylle lämmityskanavalle. Tätä kutsutaan pulssinleveysmodulaatioksi (PWM). Pieni esimerkki havainnollistaa vain karkeaa toimivuutta, ei varsinaista valmistajakohtaista ohjausalgoritmia: Nykyinen lämpötila (ohjattu muuttuja) on 20 celsiusastetta. Haluttu huonelämpötila on 25 celsiusastetta ja edustaa ohjatun suuren (komentomuuttujan) asetusarvoa, halutun huonelämpötilan (asetusarvo) ja nykyisen lämpötilan (todellinen arvo) välinen ero on säätöero. Säätöero on 5 celsiusastetta ja sitä käytetään huonelämpötilaan vaikuttavan manipuloidun suuren määrittämiseen. Olettaen, että manipuloitu muuttuja on 20%. Tämä arvo lähetetään lämmitystoimilaitteelle 1-tavuisena viestinä (0-255 = 0-100%). Arvo 51 välitetään siksi toimilaitteelle. Toimilaitteen avaus-/sulkemisaika tallennetaan ETS:n avulla toimilaitteen parametreihin. Tämä aika löytyy käytetyn tavanomaisen toimilaitteen ominaisuuksista ja se on otettava käyttöön. Esimerkiksi toimilaite tarvitsee 2 minuuttia avautuakseen kokonaan. Toimilaite kytkee nyt 230 V AC tai 24 V DC termosähköisen venttiilikäytön päälle 24 sekunniksi (20 % 2 minuutista) ja kytkee sen pois päältä 96 sekunniksi ja sitten uudelleen päälle 24 sekuntia esimerkiksi 20 %:n komentoarvomäärityksellä jne. kunnes huonelämpötilansäädin laskee ja lähettää toisen komennon arvon. Toimilaitteen valmistajasta riippuen kanavaa kohden voidaan myös integroida useita toimilaitteita. Eibabon johtavia EIB-, KNX-lämmitystoimilaitteiden valmistajia ovat mm. ABB, Berker, Busch-Jaeger, EIBMARKT, Elsner, Gira, Hager, Jung, Lingg & Janke, MDT, Merten, Siemens ja Theben. Koska lämpösähköiset toimilaitteet eivät monien mielipiteiden mukaan ole kulumattomia ja ne tulisi vaihtaa joka vuosi, kalliiden KNX-toimilaitteiden aiemmat versiot eli KNX-toimilaitteen ja toimilaitteen yhdistävät laitteet eivät ole jääneet kiinni ja katoavat yhä enemmän markkinoilta. ETS-parametri 'Flush' auttaa minimoimaan harvoin käytettyjen venttiilien kulumista, esimerkiksi kesällä tai makuuhuoneissa. Tämä toiminto estää lämmitysventtiilien nopean kalkkeutumisen. Suhteellisen edulliset termosähköiset toimilaitteet (venttiilitoimilaitteet) napsautetaan tai ruuvataan suoraan talossa käytettävän venttiilin yläosaan (yleensä suoraan lämmityspiirin jakajaan) ja on siten kytketty venttiilin karaan. Valmistajakohtaiset erot käyttölaitteen ja venttiilin kannen tai kierteen ja kiinnityksen välillä voidaan kompensoida käyttämällä PVC:stä tai metallista valmistettuja sovittimia, jotta voidaan varmistaa manipuloitavan muuttujan oikea toteutus.