A jövő épülete képes lesz majd gondolkodni a lakástulajdonosok helyett. Az idáig vezető út egyik állomása az okos termosztát, melynek világpiacán két nagy gyártó, a Honeywell és a Nest csatázik. A kicsik még talpon vannak, de hosszú távon nem biztos, hogy állják a sarat. Nézzük, hogy mi az irány az intelligens termosztátok világában.

Magyarországon is kapható lesz egy ilyen termék, az erről készült videót itt tudjátok megtekinteni:

Termosztátokról általában

A szobai termosztátok önmagukban, megfelelő hőellátó rendszerek nélkül nem képesek hideget vagy meleget teremteni. Nem mindegy azonban, hogy tehetetlenségük, reakcióidejük, fizikai jellemzőik miatt milyen fűtési rendszert szabályoznak. A szobai termosztátoknak ezeket a rendszereket kell ki-be kapcsolással, teljesítményszabályozással a lehető legkisebb ingadozásokkal működtetni, azért, hogy a helyiség a kívánt hőmérsékleti szinten legyen. Az intelligens, okos termosztátok a pontos helyiséghőmérséklet-szabályozáson túl az energiatakarékosságot és a komfortot is szolgálják olyan jellemzőkkel, mint a például a jelenlétérzékelés. Ezen felül a berendezés azt is figyelheti, hogy a tulajdonos közeledik-e a házához, így a fűtési rendszert a tehetetlenség beszámításával korábban elindíthatja, hogy a megfelelő hőfok beálljon a hazaérkezés pillanatában. De teljes rendszerekben is gondolkodhatunk, ahol a termosztátokat nemcsak a fogyasztó, hanem az energiaszolgáltató oldaláról is vezérelhetik. Ilyenek például a smart grid rendszerek, melyeknél a szolgáltató értesítheti automatikusan az ügyfeleit, hogy egy csúcsfogyasztási időszakban az otthoni hőmérsékletet csökkentenék, amennyiben a fogyasztó hozzájárulását adja. Ezzel spórolhat a végfelhasználó, és a döntés szabadsága is megmarad.

Mitől lesz okos egy készülék?

Attól, hogy a készülék valamilyen webes szolgáltatást, mobileszközös kapcsolatot használ, és úgy nyújt különböző szolgáltatásokat. Ehhez arra van szükség, hogy a termosztát csatlakozni tudjon az internethez. Többféle megoldás létezhet, vagy rádiófrekvenciás jelek segítségével csatlakozik egy gateway-hez, ami által megvalósul az internetelérés, vagy a készülékbe eleve beépített WIFI segíti elő a kapcsolatot. A technológiai fejlődés jelenleg ott áll, hogy elemről működő WIFI-s eszközök még nem valósíthatók meg. Alapvető elvárás lenne ugyanis, hogy az ilyen eszközök legalább fél, de jobb esetben egy évig töltés, „hozzányúlás” nélkül működőképesek maradjanak, de jelen pillanatban a WIFI modulok energiafelhasználása ennél jóval nagyobb, ezért az intelligens termosztátok nem független, bárhová elhelyezhető készülékek, hanem tápellátást igényelnek.

Internetelérés szempontjából is két lehetőség marad. Fix IP-címet vásárolhatunk a készüléknek, de nem ez a trend mostanság, mert költséges, és bonyolulttá teszi a rendszert. Éppen ezért a „felhő” alapú szolgáltatásba történnek a fejlesztések. Ez úgy működik, hogy a termosztát beregisztrál egy webszerver-parkba, és ez alapján történik az oda-vissza kommunikáció, függetlenül attól, hogy az adott internetszolgáltató milyen IP-címet osztott ki a háznak és azon belül a készüléknek. Jelenleg az intelligens termosztátok fejlesztői azon gondolkoznak, hogy milyen szolgáltatásokat lehetne úgy beépíteni, hogy azok valóban elősegítsék az energia-megtakarítást és növeljék a komfortot anélkül, hogy bonyolultak lennének a felhasználó számára. Illetve annyira okosaknak kell lenniük a termosztátoknak, hogy ne okozzanak nem várt működési zavarokat a fűtési rendszeren belül.

A két nagy irányai

Alapvetően akkor kell és érdemes fűteni az épületet, amikor otthon vannak a lakás tulajdonosai. Mind a Nest, mind a Honywell Lyric okos termosztát esetében ez jelenlétérzékelés alapján történik. Ez nem egyszerű fűtésszabályozási módszer, mert a jelenlétérzékelők nem tudják minden esetben maximális pontossággal megállapítani, hogy a helyiségben van-e valaki. A mozgásérzékelő észleli a mozgást, az infraérzékelő pedig a kibocsátott testhő alapján állapítja meg a jelenlétet, de mind a két módszer problematikus. Nem mozgunk, és ott vagyunk, nem lát ránk az érzékelő, vastag ruhát viselünk stb. A Nest egyenlőre azt az utat választotta, hogy okos termosztájai jelenlétérzékelő alapján próbálják megtanulni, jellemzően mikor vannak otthon a felhasználók. Ez alapján az időprogramját folyamatosan módosítja a készülék, és beállítja a fűtési szakaszokat. A probléma ezzel jellemzően az, hogy egy lakás több helyiségből is állhat, és nehéz a helyiségek hőmérsékletét differenciáltan beállítani. Több termosztát elhelyezése viszont negatívan hat a szabályozásra, feleslegesen „rángatja” a hőtermelőt. A Lyric termosztát ezért azon túl, hogy a mozgásérzékelős módszert is használja, továbbment a fejlesztésekben, és inkább az okostelefonok geolokációját használná ki.

A verseny jelenleg az Egyesült Államokban zajlik a két gyártó között. Számunkra ez azért jelenthet gondot, mert az amerikai érintésvédelmi, illetve rádiókommunikációs szabványok eltérnek az európaiaktól, ezért a mi kontinensünkön kevés ilyen okos termosztát használható. Ha egy készülék rádiófrekvenciás módszerrel kommunikál a hőtermelővel, akkor az európai szabványok erős megkötéseket tartalmaznak a rádióadók teljesítménye és a rádiókommunikációs időszakasz tekintetében. Azt gondolnánk, hogy egy WIFI eszköz folyamatos kommunikációval bír a hálózat felé, de ezt egy okos termosztát a jelenlegi szabványok szerint nem teheti meg (4 percenként egytized másodpercnyi kommunikációval működnek például a Lyric termékek).

A másik probléma a fűtési rendszerek tehetetlensége. Európai viszonylatban relatíve sokáig tart egy helyiség felmelegítése a kívánt hőmérsékletre, mivel itt a vizes hőhordozós rendszerek terjedtek el. A radiátoros rendszerek ezen belül még relatíve gyorsnak mondhatók, de a fal-, padlófűtéses rendszerek tehetetlensége akár több órás késleltetést is jelenthet. Amerikában ez kevésbé problematikus, ott légfűtést használnak, így gyorsan felfűthető az épület. Ez a tény szintén azt mutatja, hogy a geolokációs alkalmazás az okos termosztátok esetén alkalmasabb lehet Európában. A Lyric termosztátoknál be lehet állítani, hogy mennyire közel legyünk ahhoz, hogy a fűtési rendszer beinduljon – a munkából hazafelé jövet az otthonunktól mért 50 vagy éppen 20 kilométerre kapcsolja be a termosztát a fűtést.

Differenciált hőmérséklet a lakáson belül

A Lyric és a Nest termosztáttal egyaránt az a probléma, hogy egy-egy termosztátot alkalmaznak valamilyen központi helyiségben, így minden helyiséget továbbra is fűteni kell. Európában a vizes hőhordozó közegű fűtéseknél egyszerűbben megvalósítható a zónaszabályozás, azaz hogy minden helyiségben legyen külön hőmérsékletszabályozó. Ez megoldható egy központi termosztáttal és termosztatikus radiátorszelepekkel. Ennek az a nehézsége, hogy a szelepek felülről tudják korlátozni a helyiség hőmérsékletét. Attól, hogy kinyit a radiátorszelep, még nem fog fűteni a rendszer, ehhez szükség van egy szobatermosztátra, ami bekapcsol. Ezzel az energiapazarlást meg lehet ugyan akadályozni, de az egyedi, helyiségenként változó hőmérsékleti igényeket nem lehet kielégíteni. Ezért alakultak ki olyan rendszerek, melyek egy központi szobatermosztátnak látszó készülék segítségével egyedi időprogramokat tudnak minden egyes helyiségre tárolni és működtetni.

Termosztatikus forradalom

A fejlesztések pár éve kezdődtek, a rohamot a Nest indította el, azzal, hogy az Apple-ből kivált két mérnök, Tony Fadell és Matt Rogers az ott szerzett tapasztalatot és tudást átültette a termosztátokra is. Ez a tény meghatározta az eszközök megjelenését, kezelhetőségét, a végfelhasználókhoz történő viszonyát. A klasszikus épületgépészeti termékek, berendezések nem képviselték eddig ezt az irányt, nem vették fel az okos telefonoktól megszokott megjelenítés színvonalát. Mialatt a mobilok az egyszerű nyomógombos, szürke mátrixkijelzős állapotukból hét év alatt érintőképernyős, full HD felbontású csodákká váltak, a termosztátok esetleg kaptak egy háttérvilágítást, és nagyobb lett a kijelzőjük. Sokkal lassabb volt a fejlődésük. A Nest robbantott egy „bombát”, amikor kigondolta, hogy a végfelhasználónak nem csak egy úgymond mellékes szobatermosztátra van szüksége. A távolról elérhető termosztátok ötlete azonban jóval a Nest megjelenése előtt megvolt már, más gyártóknál is szóba került, működött. A Honeywell egyik termosztátja is ilyen volt, melynek az volt az újítása, hogy egy telefonos modem segítségével át lehetett állítani az éppen aktuális üzemmódról egy fix hőmérsékletú fűtésre. A készülék egy rövidzár-jelet kapott egy vonalas modemről, egy telefonhívás és PIN-kód (reléátváltó parancskód) után átállt egy előre megadott komforthőmérséklet-szintre. Hétvégi házaknál különösen jól működött – mielőtt a tulajdonosok elindultak, megadták a kódot, és melegbe érkeztek meg. Ez a készülék egyébként már hét éve nincs forgalomban.

Jelenleg az okos termosztátok fejlesztői azon ötletelnek, hogyan lenne érdemes még több szolgáltatást nyújtani. A Nest például elkezdte regisztrálni a működési időket, így a felhasználók az okos telefonjukon megnézhetik, mennyit fűtöttek, és a megfelelő beállításokkal akár a költséget is ki bírják kalkulálni. Sőt, törekvések vannak arra is, hogy más rendszereket (riasztókat, gázveszély-jelzőket, felügyeleti, biztonsági rendszereket) is akár egy platformon integrálni tudjanak, ami a végfelhasználók számára a kezelhetőséget még átláthatóbbá, egyszerűbbé teszi. A jövő az, hogy a lakás figyelni fogja a szokásainkat, különféle szempontjainkat, és még jobb kényelmi fokozatot, komfortot nyújt majd. Mi pedig nyomon tudjuk követni az otthonunk működését. A nagy kérdés az lesz, hogy a különböző internetalapú szolgáltatásoknak milyen költségei lesznek a jövőben.

Egyedi gyártók is léteznek

Kisebb gyártók, kis szériás termékekkel (évi pár száz darab) is jelen vannak a piacon. Szakmai igényességből és hobbiból fejlesztgetik a készülékeket. Miközben a nagy gyártók a világpiacra koncentrálnak, és a különböző földrészek, országok szabványossági kritériumainak is meg kell felelniük, a kicsik inkább egyedi igényeknek megfelelő termosztátokat állítanak elő. Hozzá kell tenni, hogy a nagyok az ötleteiket letesztelik a végfelhasználókon, így azokat a megoldásokat alkalmazzák, amelyek valóban hasznosak, működőképesek, így mindig a legújabb technológiát tartalmazzák, elérhető árszinten a fogyasztók számára. A kis gyártók kiszorulófélben vannak, mert nem fogják tudni hosszú távon megállni a helyüket, elég, ha csak arra gondolunk, hogy egy felhőszolgáltatás fejlesztése súlyos dollármilliókat emészt fel. A megbízhatóság, az ügyfélközpontú internetes felület és kezelhetőség inkább a nagy gyártókra jellemző.