Die elektrische Anlage: was das ist und wie sie funktioniert

Die Elektrizität ist ein wichtiger Teil unseres alltäglichen Lebens: wir haben Licht, Elektrohaushaltsgeräte, Heizung, Klimaanlage, Fernseher, Telefone, Computer und noch weitere Geräte, die dank der Elektrizität funktionieren. ls erstes ist es notwendig einige Begriffe des Bereichs der elektrischen Ingenieurwissenschaft zu definieren.

 

Mit dem Begriff “elektrisches System” meint man den Zusammenhang der Mittel und Geräte, die Elektrizität produzieren, verwandeln und verteilen. Mit “elektrischer Anlage” ist die Ausführungsart gemeint, durch die die spezifischen Anschlussstellen versorgt werden, die im System Energie brauchen.

Ein Beispiel aus dem Bereich der Beleuchtung: die traditionelle elektrische Anlage besteht aus elektrischen Kabeln von 1,5 Quadratmillimetern, die mit der Abzweigdose verbunden sind, von der die Zuleitungskabel stammen. Die Hauptfunktion einer elektrischen Anlage ist es also die Bedürfnisse und Ziele des Anwenders nachzuvollziehen, indem sie die verschiedenen Komponenten (wie die Beleuchtung, die Heizung usw.) gemäß der Sicherheitskriterien zu koordinieren. Eine gute elektrische Anlage muss nicht nur die Hauptzwecke erfüllen, sondern auch extrem sicher, qualitativ hochwertig (indem sie eine ständige, intensive und immer verfügbare Anspeisung garantiert) und flexibel sein, um bessere Wartungsarbeiten zu erlauben. Das wichtigste Merkmal einer gut funktionierenden elektrischen Anlage ist mit der Logik des Systems verbunden, da diese in jeder Etappe Logik und Kohärenz garantieren und Zufälle ausschließen soll. Häuser und Firmen bekommen Elektrizität von Dienstleistungsunternehmen durch Anspeisungslinien bzw. eine Leitung unterirdischer Kabel und Verwandlungssysteme oder Transformatoren auf Freileitungen. Das Stromnetz senkt die Spannung je näher der finale Anwender ist: Die Energie wird durch isolierte Kabel bis zum privaten Elektrizitätszähler geliefert. In Wahrheit läuft die Elektrizität nicht wirklich in die Anschlussdosen der Gebäude, sondern es entsteht eine Spannung (die in Volt gemessen wird), die eine Verfügbarkeit von 220V anbietet und die sich anschaltet, wenn man einen Netzstecker einsteckt.

Der Elektrizitätszähler ist das wichtigste Verteilungspaneel für die Stromkreise, die um das Haus laufen und es den Geräten und Lichtern ermöglichen, zu funktionieren. Ein Stromkreis ist die kreisförmige Strecke, die in dem gleichen Ort startet und endet: Im Grunde genommen ist das die Arbeitsweise der elektrische Energie. Man kann auch sekundäre Paneele in einem Haus finden, die mit dem Hauptpaneel verbunden sind; diese versorgen größere Haushaltsgeräte oder die Bereiche des Hauses mit einem weiteren Stromkreis, wie die Küche oder die Waschkeller, und besitzen weitere sekundäre Schalter.

Arbeitsweise und Merkmale der elektrischen Anlage: von den traditionellen Systemen bis zur Heimautomation

Eine traditionelle elektrische Anlage basiert auf der Anwesenheit von Verteilungsnetzen und benutzt feste und präzise Mechanismen für die Lieferung und die Anwendung des Stroms.

Heutzutage haben sich neue Technologien im Energiebereich entwickelt, z.B. mit der Anwendung erneuerbarer Energien (Windenergie oder Photovoltaikanlagen), die energiesparend und umweltfreundlich sind.

Aus diesem Grund werden intelligente Verteilungsnetze hergestellt, die, dank der Anwendung von smart grid, lokale Energieübermaßen anderswo besser verteilen können.

Softwaresysteme verwalten diese Automatisationssysteme, indem verschiedene erneuerbaren Energien (wechselhafter und intermittierender) in die Energie des Generators integriert werden. Dies garantiert mehr Energieeinsparungen. Was die Benutzung der elektrischen Energie in den Behausungen betrifft, spricht man immer häufiger von Heimautomation für die Projektierung von neuen modernen elektrischen Anlagen.

Diesen Begriff benutzt man für isolierte, programmierbaren Geräte, wie z.B. Thermostate oder Bewässerungssysteme, aber in Wahrheit meint man mit Heimautomation die Häuser, in denen fast alles – Lichter, Haushaltsgeräte, Anschlussdosen, Heizung, Klimaanlage – mit einem Netz verbunden ist, das man extern bedienen kann. Zu diesen Systemen gehören auch Alarmanlagen, die Sperrung aller Türen und Fenster, Schlösser, Rauchmelder, Überwachungskameras und weitere eventuelle Sensorsysteme. Vor kurzer Zeit konnte man die zentral automatisierte Kontrolle der Systeme nur in größeren Gebäuden oder in teuren Villen finden. Normalerweise waren nur die Beleuchtungssysteme, Heizungen und die Klimaanlagen betroffen : die „building Automation“ lieferte nur eine Grundkontrolle, Überwachung und Programmierung der Funktionen und es war nur aus dem inneren des Gebäude heraus benutzbar.

Heutzutage könnte jeder die ganze elektrische Anlage seines Hauses automatisieren lassen: jede Heimautomation besitzt eine IP Adresse und man kann alle Geräte extern bedienen. Die ersten Empfänger sind die “intelligenten” Geräte und die, die mit einem lokalen Netz verbunden werden können, wie Ethernet oder Wi-Fi. Allerdings kann man heute die elektrischen Systeme und sogar Einzelstücke, wie z.B. Anschlussdosen und Schalter, mit der Automation des Hauses verbinden.

Die Automatisierung ist eines der Hauptmerkmale der Heimautomation. Es bezieht sich auf die Fähigkeit, die Funktionen der Geräte im Netz zu programmieren und zu planen. Die Programmierung kann die Zeitplanung einschließen, wie z.B. die Möglichkeit Lichter an oder abzuschalten zu verschiedenen Uhrzeiten. Man kann auch nicht aneinandergereihte Ereignisse aktivieren, wie alle Lichter anzuschalten, wenn die Alarmanlage an ist.

Wenn man die Möglichkeiten der Programmierung der Heimautomation nachvollzieht, könnte man unbegrenzte und kreative Lösungen nutzen, um den Lebensstil zu verbessern, vereinfachen und sicherzustellen. Wenn das Westfenster zu viel Licht rein lässt, reicht es die motorisierten Vorhänge mit einer „intelligenten“ Anschlussdose zu verbinden und sie zu programmieren, damit sie sich jeden Mittag automatisch schließen. Z.B. wenn jemand jeden Tag ins Haus reinkommen muss, um den Hund zu füttern oder mit ihm Gassi zu gehen, kann man das System der Heimautomation programmieren, die Eingangstür freizuschalten und dann wieder zu sperren.

In welchen Sinn spricht man von heimautomatischer elektrischer Anlage?

Der Hauptunterschied zwischen traditionellen und „intelligenten“ elektrischen Anlagen besteht aus der Anwendung der Technologie, wie der der Projektierung und Einstellung der Systeme.

Ein Beispiel aus dem Beleuchtungsbereich: die Hauptmerkmale eines „smart“ Hauses bestehen darin, dass eine Bindung zwischen dem Schalter und dem Licht fehlt. Wir sind daran gewöhnt, einen Schalter zu drücken, um ein einziges Licht anzuschalten, d.h. diese 2 Elemente sind von einem elektrischen Kabel verbunden.

Anderenfalls gibt es in einem automatisierten Haus hinter den Zündvorrichtungen elektronische, fernprogrammierte Module, die den Input von dem Schalter in der Abzweigdose bekommen. Aber das wichtigste Merkmale des elektronischen Moduls ist die Fähigkeit, Informationen im digitalen Format durch das BUS Kabel weiterzugeben, das viel dünner als die normalen elektrischen Kabel ist und von einer fernbedienten Software verwaltbar ist .

Wenn man die verschiedenen elektronischen Module in einem Haus miteinander verbindet, erschafft man ein echtes Informationsnetz, welches gemäß der verschiedensten Bedürfnisse programmierbar und automatisierbar ist. Anders als die traditionelle elektrische Anlage, die eine physische Verbindung zwischen Schalter und Licht braucht, kann eine intelligente Anlage von verschiedenen Steuerungen nach Zwecken und Bedürfnissen bedient werden, wie z.B. von einer Software im Computer oder von einem Smartphone.

Außerdem ersetzt das BUS Kabel – von 12 V versorgt und aus 3 Fäden von 0.5 Quadratmillimetern gebildet – dank seines kleinen Durchmessers, die traditionellen elektrischen Kabel von 220 V, und löst viele Platzprobleme in den Mauern. Die Flexibilität, die Schlankheit und das Energiesparen sind die Stärken einer automatisierten elektrischen Anlage, die heutzutage das am meisten empfohlene System in der Restauration alter Gebäude und in dem Aufbau von neuen Gebäuden ist.

Außer im Beleuchtungsbereich, ist die Heimautomation als Lösung für alle Aspekte des Hauslebens denkbar: Die informationstechnische Intelligenz lässt personalisierte Automationslösungen schaffen, die den Alltag vereinfachen, das Sicherheitsniveau erhöhen und die Kosten der elektrischen Energie sinken.

Für weitere Vertiefungen empfehlen wir den Link http://www.meccanismocomplesso.org/en/limpianto-elettrico-domotico-levoluzione-tecnologica-dellimpianto-elettrico-tradizionale/

 

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