Kabeláž a schéma rozvaděče inteligentního domu

Kabeláž elektroinstalace vychází ze zpracovaného projektu.

Jak jsem již na blogu zmínil, tím, že stavíme svépomocí, jsme si nechali ke všemu zpracovat prováděcí projekt od projektantů. Ať už se rozhodnete si část elektroinstalace (natažení kabelů, slaboproud) instalovat svépomocí nebo vše ponechat na klíč, projekt je tady základ. Silnoproudá část je z velké části klasická elektroinstalace pro rodinný dům. Liší se hlavně kabeláž tahaná do hvězdy, teda od každého světla, rolety, větráku, čerpadla nebo zásuvkového okruhu je tahán samostatný kabel až do rozvaděče. Napájení je pak svedeno přes samostatné instlační relé. A to je princip tohoto řešení. Pomocí Arduina pouze ovládáme zátěžové vysokoproudé instalační relé. Co všechno chcete samostatně nebo ve skupině ovládat je už jenom na vás.

 

PiHome - Schéma zapojení

Rychlý popis schématu rozvaděče:

Instalace slaboproudu začíná osazením Raspberry Pi (dále Rpi) na DIN lištu. Vedle "produkčního" Rpi je vhodné mít další Rpi s identickým obsahem jako zálohu nejdůležitějšího uzlu.  Na Rpi běží centrální software - OpenHAB. Více o OpenHAB a jeho instalaci na Rpi naleznete v samostatném članku o OpenHAB. Rpi je dále přes USB hub propojeno s deskami Arduino Mega s Ethernet Shieldem. Přes USB probíhají uploady kódu do Arduino Mega (při vývoji) a Arduino je z něj také napájeno. Rpi a Arduino je dále propojeno pomocí LAN kabelu do interní sítě. Komunikace mezi Rpi a Arduino probíhá pomocí protokolu MQTT, kde se zabezpečeně posílají a odposlouchávají příkazy pro konkrétní akce. Arduino pak ovláda moduly s 8x SSR relé. Tyto desky mají samostané napájení 5V. Po sepnutí pak uzavírají okruh a spínají při 230V své instalační relé již v silnoproudé části rozvaděče. Až tyto relé jsou již stavěné na větší zátěž. Aktuálně používám elektromagnetické relé Eaton Z-R230/S s maximem 230V/20A. Okruh je jištěn 10 nebo 16A jističi dle průřezů kabelů dle norem. Silnoproudá část je zpracována projektantem až po instalační relé. Viz galerii níže. Vícefázové spotřebiče jsou spínané přes Eaton Z-R230/4S. Vzhledem k nízkým cenovým relacím jednotlivých komponent je v takovém provedení nejrobustnější držet v zásobě po 1ks Arduino, Rpi, relé board, Eaton relé atp. V případě výpadku může dojít k výměně ihned. Za 5 let běhu došlo pouze jednou k výměně USB HUB mezi Arduinem a RPi v cenové relaci 500 Kč.

 

Detailnější popis kabeláže:

Světla

Kabeláž osvětlení je tahána dle projektu kabelem CYKY 3x1,5 mm2. Uvažované je osvětlení 230V, standardními LED žárovkami - zabudovaný zdroj pro LED v žárovce. Funkce stmívání aktuálně není uvažována. V základu je možné použít moderní žárovky se stmíváním při opakovaném zapínání. Celkově je do rozvaděče přivedeno cca 700 m kabelů pro ovládání 30 obvodů světel, z toho 7 v exteriéru.

Upozornění:

Vlivem LED žárovek vzniká nebezpečí nárazových proudů při spínání (krátkodobě, řadové milisekundy proudy >100 A). Je potřeba dávat si pozor na výkon LED na jednom okruhu a dle toho dimenzovat, v tomto případě instalační relé v rozvaděči. Používáme standardní 20A elektromagnetické relé Eaton Z-R230/S. Na jednom spínaném obvodu nepřevyšuje výkon LED 40W. Pokud budete uvažovat více LED se zabudovanými zdroji (kondenzátory), je lepší  použít tzv. "inrush" relé, které tyto nárazy zvládne a "neslepí" se zde kontakty. Z tohoto důvodu nedoporučuji přímo spínat větší okruhy světel přímo PLC moduly a už vůbec né činskými relé deskami.

Vypínače

Používáme standardní tlačítka na 230V od firmy Hager. Přivedeny jsou k nim z rozvaděče ale CAT 7 kabely (bohatě stačí i CAT 6) kde je z Arduina 5V a spínání probíha oproti zemi GND z Arduina. Na jeden UTP kabel tak zapojíte až 7 tlačítek. Používá standardně jeden UTP kabel pro dvě dvoj-tlačítka + zbývá vždy rezerva.  Alternativně lze použít nalepovací vypínače na baterii atp. ale primárně preferujte vždy kabel!

Zásuvky, topení, žaluzie

K zásuvkovým okruhům, elektrickému podlahovému topení a většině spotřebičům (kuchyně) je tahán 3x 2,5 mm2. Celkově je do rozvaděče přivedeno cca 800 m kabelů. Speciality (indukční deska, sauna, žaluzie) jsou tahané odpovídajícími vícefázovými kabely, viz projekt.

 

V případě dotazů se neváhejte zeptat v komentářích článku. V galerii níže naleznete projekt a detailnější schéma zapojení. Nejsem projektant takže schéma je spíš pro pochopení zapojení než jako technický podklad.

Tabulka reálných výdajů:

Položky ( ceny z roku 2016) Cena
Rozvaděčová skříň , typ SEF-200120030-CFR 14 200 ,-
Kabel CYKY 3x1,5 mm2 (800m) 6 960 ,-
Kabel CYKY 3x2,5 mm2 (700m) 9 800 ,-
Sádrokarton krabice 50 ks 1 000 ,-
DIN lišta 1m  (15ks) 570 ,-
Celkem za rozvaděč bez výbavy + kabely 32570 ,-
   
Slaboproud  
2x Rpi 3 + krabičky + pasivní chlazení (rpishop.cz) 2600 ,-
5x Arduino Mega + krabičky (ebay) 3500 ,-
USB HUB 7-port, s napájením a vypínači portů (SoftCom) 495 ,-
10x relé 5V, 8x Relay Board + krabičky (ebay) 6000 ,-
Zdroj Mean Well MDR-40-5 (eshop-meanwell.cz) 355 ,-

UPS Eaton 3S 550 FR (mall.cz)

1600 ,-
Svorkovnice Krone, spojovací, 10ks (ceit.cz) 450 ,-
Celkem za sloboproud hardware

 15 000 ,-

   
Silnoproud  
Instalační relé Eaton Z-R230/S (88ks) 22 704 ,-
Instalační relé Eaton Z-R230/4S (2ks - sauna, indukce) 1600 ,-

Jistič 16A B, PL7 Eaton (28 ks)

2 184 ,-
Jistič 10A C, PL7 Eaton (4 ks) 360 ,-
Jistič 3P 16A B PL7 Eaton (2ks) 780 ,-
Jistič 3P 20A B PL7 Eaton (2ks) 880 ,-
Chránič Eaton PF7-40/4/01 100mA (1ks) 1180 ,-

Chránič Eaton PF7-40/4/0.03 (5ks)

6 020 ,-
Chránič Eaton PFL6-10/1/0.03/C/ (5ks) 2 600 .-
Práce cert. elektrikář - zapojení silnoproudé části 25 000 ,-
Revize 7 200 ,-
Celkem za silnoproud a práci + revize 70500 ,-
   
Celkem za elektroinstalaci Smart Home* 117 972 ,-  Kč bez DPH

* V ceně není započítán projekt, práce svépomoci, vypínače, nástroje (kleště atp.) + spotřební materiál (spojky, popisky, propojovací kabeláž a jiné drobnosti)

 

Hodnocení článku
Average: 4 (2 votes)

 

Líbil se Vám článek? Podpořte nás a kupte nám kafe.

Pozvi nás na kafePozvi nás na kafe

 

Upozornění

Vlastník a autor těchto stránek se zříká jakékoli odpovědnosti za případné ublížení na zdraví či poškození nebo zničení majetku v důsledku chyb v postupech a informacích zde uvedených. Předkládané informace mají informativní charakter. Kdokoliv použije jakoukoliv část informací z těchto stránek, plně zodpovídá za bezpečnost a dopad takto provedené instalace.  Nároky na odškodnění jsou zásadně vyloučeny. Všechny registrované nebo jiné obchodní známky zde použité jsou majetkem jejich vlastníků.