Czym jest inteligentny dom: zasada działania i urządzenie + wskazówki dotyczące tworzenia projektu i montażu

Wymagania dotyczące instalacji i bezpieczeństwa

W tym akapicie zastanowimy się, jak przeprowadzić podgrzewanie wody własnymi rękami.

Krok 1: Projekt

Najpierw wybierz odpowiedni schemat i wyświetl go na papierze. Rozważ obszary pomieszczeń, położenie grzejników, rurociągów, ich wymiary itp. Taki szkic pomoże ci poprawnie obliczyć ilość materiałów eksploatacyjnych. Specjalne programy znacznie uprościją wszystkie obliczenia.

Krok 2: Akcesoria

Zastanówmy się krótko, czym może być kocioł, baterie i rury.Rodzaje urządzeń grzewczych, w zależności od stosowanego paliwa, to gazowe, elektryczne, na paliwo stałe i kombinowane. Ulubioną spośród tych opcji można słusznie nazwać urządzeniami gazowymi. Kotły wodne są dostarczane z pompą (do wymuszonego schematu ogrzewania w prywatnym domu) lub bez niej (obieg naturalny), a oba typy można zainstalować własnymi rękami. Jednostka dwuobwodowa sprawdziła się dobrze, zapewniając nie tylko ciepło w domu, ale także ciepłą wodę.

Baterie stalowe zadowolą się ceną, ale jednocześnie podlegają korozji, a jeśli planujesz spuścić płyn chłodzący, żywotność zostanie znacznie skrócona. Przeciwnie, można powiedzieć, że żeliwo jest materiałem wiecznym. Długo się nagrzewa, ale też długo utrzymuje ciepło. Jednak duża waga, niezbyt atrakcyjny wygląd i wysoki koszt znacznie zmniejszyły popularność tego materiału. Baterie żeliwne zostały zastąpione bateriami aluminiowymi. Ich wygląd jest bardzo atrakcyjny, szybko się nagrzewają i są odporne na korozję. Jednak aluminium nie toleruje nagłych zmian ciśnienia. Rezystory bimetaliczne słyną z doskonałego odprowadzania ciepła, jednak właściwości antykorozyjne pozostają takie same jak aluminium.

Rurociąg stalowy stracił swoją dawną świetność z powodu krótkiego okresu eksploatacji. Został zastąpiony nowoczesnym polipropylenem. Łatwy montaż, możliwość stworzenia „jednoczęściowego” projektu, rozsądny koszt i niezawodność – to niezaprzeczalne zalety. Rury miedziane mają również dobre właściwości, ale nie każdy może sobie pozwolić na ich koszt.

Krok 3: Kocioł

Ogrzewanie wody w prywatnym domu jest zbudowane w taki sposób, że nośnik jest ogrzewany przez kocioł. Ten schemat jest najbardziej optymalny w przypadku braku scentralizowanej podaży.Dlatego wybierając miejsce, w którym ma być zainstalowany kocioł, należy wziąć pod uwagę położenie wlotu gazociągu lub obecność instalacji elektrycznej. Jeśli mówimy o jednostce na paliwo stałe, musisz wykonać dodatkową instalację komina. Jeśli wolisz naturalną cyrkulację chłodziwa, ustaw urządzenie grzewcze tak, aby linia powrotna była jak najniższa. W tym przypadku piwnica jest idealna.

Krok 4: Montaż radiatorów

Baterie umieszcza się pod oknami lub w pobliżu drzwi. Konstrukcja mocowania zależy od materiału rezystorów i liczby sekcji. Im są cięższe, tym bardziej niezawodnej fiksacji potrzebują. Pomiędzy bateriami a parapetami należy pozostawić szczelinę co najmniej 10 cm, a do podłogi ponad 6 cm.Instalując zawory odcinające na każdym elemencie można regulować ilość płynu chłodzącego w akumulatorach, a zawór powietrza pomoże uniknąć niechcianych korków.

Krok 5: Okablowanie

Kocioł będzie punktem wyjścia do montażu rurociągu. W takim przypadku należy przestrzegać wybranego i naszkicowanego na papierze schematu. Jeśli rury są widoczne, mówimy o otwartym okablowaniu. Z jednej strony cierpi na tym estetyka, a z drugiej ewentualny wyciek pozostanie w zasięgu wzroku, a do wymiany uszkodzonego elementu nie trzeba demontować pudełka. Rurociąg może być również ukryty, zamurowany w ścianie, wykonany z płyt gipsowo-kartonowych itp. Na tym etapie podłączane są baterie, dodatkowe wyposażenie (pompa, filtry, zabezpieczenie, zbiornik wyrównawczy itp.).

Gotowe rozwiązania i montaż zrób to sam

Jak samemu zrobić „inteligentny dom”? W tej chwili istnieje szeroki wybór możliwości budowy systemu - różne duże firmy wypuszczają nowe produkty i oferują swoje rozwiązania i urządzenia. Rozważ kilka opcji realizacji tej koncepcji.

Strona główna Google

Google od wielu lat rozwija ideę inteligentnego domu i posiada rodzinę produktów, w oparciu o którą budowany jest system sterowania.

Kolumna Strona główna Google

Zestaw funkcji wykonywanych przez kolumnę jest bardzo szeroki: z jej pomocą można ułożyć plan dnia, posłuchać wiadomości, skorzystać z wyszukiwarki czy zagrać w gry. Zarządza muzyką, radiem, alarmami, timerami i przypomnieniami, umożliwia wysyłanie wiadomości do wszystkich urządzeń sieciowych. Ale będziesz musiał sam to zrusyfikować, instrukcje można znaleźć w Internecie. Google Home obsługuje również IFTTT, co pozwala na podłączenie różnych urządzeń do systemu.

Urządzenie Home Hub

Control Center, czyli kolumna do komunikacji z asystentem głosowym Asystenta, uzupełniona o ekran. Urządzenie nie jest wyposażone w kamerę w celu zwiększenia poczucia komfortu i bezpieczeństwa użytkownika. Jest tryb nocny – urządzenie może przekazywać polecenia obniżające jasność światła, temperaturę w domu oraz zamykające zamki. Możliwe jest zdalne sterowanie funkcjami za pomocą aplikacji Google Home.

Inteligentny dom oparty na ZigBee

Samoregulacji systemu Smart Home można również dokonać za pomocą ZigBee. Jest to standard komunikacji bezprzewodowej, za pośrednictwem którego współdziałają wszystkie urządzenia w domu lub mieszkaniu. ZigBee produkuje wiele urządzeń: inteligentne gniazda, żarówki, ściemniacze, czujniki ruchu, różne czujniki sterujące.Liderem wśród producentów urządzeń obsługujących standard ZigBee jest chińska firma Xiaomi.

Obsługa systemu ZigBee realizowana jest za pomocą następujących typów urządzeń:

• Koordynatorzy, którzy zarządzają działaniami systemu i zapewniają bezpieczeństwo procesów.
• Routery pracujące w sposób ciągły i odpowiedzialne za działanie urządzeń w trybie uśpienia. Odpowiadają również za naprawę w przypadku awarii. Łączą się z koordynatorem, routerami, a także urządzeniami peryferyjnymi i sprzętem do przesyłania informacji.
• Urządzenia końcowe odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie danych. Łączą się one z koordynatorem i routerami, a także z czujnikami i mechanizmami odpowiedzialnymi za wykonywanie poleceń.

Popularne czujniki dla Arduino

Arduino to płytka z programowalnym mikrokontrolerem, za pomocą którego w prosty sposób można tworzyć narzędzia automatyki lub robotyki. Rozważ najpopularniejsze podłączone do niego czujniki.

czujnik przeszkód

Składa się z fotodiody i diody LED emitującej i odbierającej sygnały w widmie podczerwieni.

Czujnik odległości

Czujnik HC SR04 składa się z odbiornika i emitera fal ultradźwiękowych.

Czujniki ciśnienia atmosferycznego

Popularne czujniki BMP180, BMP280, BME280 mogą być stosowane w barometrach elektronicznych.

Czujnik ruchu

Najpopularniejszym jest moduł HC SR501, który posiada możliwość dostosowania szybkości odpowiedzi i czasu opóźnienia odpowiedzi.

Czujnik światła.

Popularny ze względu na swoją prostotę i niezawodność.

Czujnik wycieku

Moduł składa się z czujnika i komparatora.Płytka komparatora posiada rezystor kontrolujący czułość czujnika.

Czujnik wilgotności

Składa się z elektrod i komparatora. Może być stosowany do określania wilgotności gleby w automatycznych systemach nawadniających.

31 marca - Pakiet od Wiren Board

Wreszcie dotarła paczka ze wszystkimi inteligentnymi kawałkami żelaza, których będę używał. Oto lista:

Co to jest sterownik inteligentnego domu?

Kontroler inteligentnego domu to urządzenie, które zarządza wszystkimi konsumentami, urządzeniami, a także wysyła do właściciela raport o stanie tych konsumentów. Kieruje się czujnikami temperatury, powietrza, światła do sterowania systemami oświetlenia, ogrzewania, klimatyzacji. Może być zaprogramowany do wykonywania różnych działań w czasie, zgodnie z harmonogramem. Oprócz trybu offline, ze sterownikiem można kontaktować się poprzez specjalny interfejs (sieć komputerowa, operator komórkowy lub sieć radiowa) i sterować urządzeniami ręcznie.

Urządzenia sterowane przez sterownik systemu inteligentnego domu

Konieczny jest dobór sterownika w zależności od tego, jak chcesz zbudować architekturę systemu sterowania.Na przykład istnieją dwa rodzaje systemu zarządzania: scentralizowany i zdecentralizowany. Sercem scentralizowanego systemu sterowania jest pojedynczy, wysokowydajny sterownik centralny, który zarządza wszystkimi odbiornikami (urządzeniami) i mediami w domu.

W przypadku sterowania zdecentralizowanego inteligentny system inteligentnego domu składa się z kilku prostszych sterowników, z których każdy posiada funkcje sterowania określonym obszarem – pomieszczeniem i wszystkimi w nim urządzeniami, osobnymi grupami oświetlenia w całym domu, określonym przeznaczeniem gospodarstwa domowego urządzenia itp. (kontrolerzy regionalni).

Sterownikiem centralnym nowoczesnego systemu inteligentnego domu jest komputer zamknięty w małej plastikowej obudowie z własnym OS (systemem operacyjnym), pamięcią RAM oraz wieloma elementami elektronicznymi do przełączania (sterowania) sygnałów: przekaźniki elektroniczne, klucze terrystorowe itp.

Jedna z konfiguracji centralnego sterownika domu systemu inteligentnego domu (wbudowany moduł transmisji bezprzewodowej, porty USB, COM, Ethernet)

Ponadto, w zależności od konfiguracji, może być wbudowany moduł GSM do zdalnego sterowania za pomocą telefonu komórkowego, nadajnik Wi-Fi do sterowania systemem z dowolnego miejsca w domu oraz graficzny interfejs dotykowy lub przyciskowy (ekran LCD). Dodatkowo złącza do podłączenia do komputera i/lub sprzętu sieciowego: Ethernet, USB.

Taki sterownik jest w stanie sterować inteligentnymi urządzeniami, takimi jak lodówki, kuchenki mikrofalowe, media itp.(jeśli taka funkcja jest zapewniona w samej technice), nawet raportowanie właścicielowi takich danych jak temperatura w lodówce, połączenia telefoniczne na linii wejścia-wyjścia i wiele innych.

Sterownik regionalny, dyskretny modulator wejścia-wyjścia, to logiczna elektroniczna jednostka sterująca małej mocy, która realizuje technologię inteligentnego domu (dla porównania częstotliwość mikroprocesora CK wynosi około 500 MHz, RK około 50 MHz), jako reguły, nie ma systemu operacyjnego i można go dostosowywać systemowo. Można go skonfigurować dla dowolnych podstawowych scenariuszy według czasu lub sygnałów z określonych czujników.

Programowalny sterownik systemu inteligentnego domu z interfejsem (złącze do podłączenia do sieci) Ethernet

Zarządza podstawowymi zadaniami i wydarzeniami. Na przykład podłączony do niego czujnik światła daje sygnał (kiedy robi się ciemno); sterownik wysyła sygnał do przekaźnika wykonawczego lub grupy do sterowania oświetleniem. Powiadamia również właściciela o każdej akcji. Innymi słowy, dyskretny modulator I/O jest rodzajem inteligentnego programowalnego przekaźnika elektronicznego.

Takie urządzenie składa się również z elementów elektronicznych do przełączania sieci oraz części inteligentnej: mikroprocesora z pamięcią. Może (w zależności od producenta i konfiguracji) posiadać USB, interfejs Ethernet i inne porty do sterowania, programowania i raportowania do właściciela.

Strategia inteligentnego systemu grzewczego

O tym, jak niejednoznaczna jest kwestia ogrzewania lokali, nie trzeba ponownie mówić.Wiąże się to bezpośrednio z kosztami zużycia energii, a koszty te znacząco obciążają budżet rodzinny.

Dlatego strategia „inteligentnego” ogrzewania jest naprawdę ważnym i wartym uwagi tematem nie tylko do rozważenia, ale także do próby jej realizacji.

Wystarczy ustawić parametr temperatury na osobnym termostacie, a „inteligentne” ogrzewanie wykona całą niezbędną pracę, aby zapewnić właścicielowi mieszkania (domu prywatnego) komfortowe warunki

Jeśli zastosujesz strategię inteligentnego domu do całego systemu grzewczego, istnieje duża szansa na znaczne obniżenie kosztów. Precyzyjna kontrola zużycia i racjonalna dystrybucja zasobu ciepła przyczynią się do oszczędności.

Strategia inteligentnego domu w odniesieniu do systemu grzewczego została obliczona i przetestowana w praktyce. Wynik zapowiada masowy charakter takiego podejścia.

Schemat i systemy sterowania inteligentnego domu, zdjęcia i wideo

Inteligentny budynek sam w sobie oznacza zasobooszczędny budynek biurowy lub handlowy, który praktycznie i prawidłowo zużywa wszystkie wykorzystywane źródła poprawy życia. Inteligentny dom - zaopatrzenie w ciepło, energię elektryczną i nie tylko, a także umiarkowany wpływ na środowisko zewnętrzne.

Innymi słowy tego typu budynek wyróżnia idealna produkcja, magazynowanie i zarządzanie energią w projekcie przydomowym. Dziś zasobooszczędne domy mogą być nie tylko wiejskimi domami, domami poza miastem lub wyposażonymi domkami letniskowymi, ale także tradycyjnymi mieszkaniami.

Rodzaj systemu inteligentnego domu

W warunkach gwałtownych zmian temperatury w ciągu roku dość ważna jest kwestia dostarczania ciepła do pomieszczeń mieszkalnych.Większość mieszkańców skarży się, że w czasie chłodów baterie grzewcze zapewniają bardzo mało ciepła, a gdy nadchodzi ciepło, ogrzewają się w pełni. W końcu dzieje się tak, że ludzie przepłacają za to, czego nie potrzebują. Jeśli Twój system grzewczy jest w porządku, ale nie znasz tego niezbyt przyjemnego zjawiska z pogłosek, to nie będzie dla Ciebie nie na miejscu, aby dowiedzieć się, jak można wyposażyć system grzewczy w inteligentnym domu.

Specyfika inteligentnego zaopatrzenia w ciepło

Sama koncepcja inteligentnego domu w odniesieniu do zaopatrzenia w ciepło zakłada komfortowe życie osoby w konsekwentnie ciepłym pomieszczeniu przy niskich kosztach cenowych. Oznacza to, że system grzewczy również powinien być zaprojektowany tak, aby nie trzeba było ponownie płacić za coś, czego nie używasz. Jednak w przypadku każdego układu, zwłaszcza opłacalnego zaopatrzenia w ciepło i zasobooszczędnego, trzeba po prostu zainwestować materialnie - ale i tak nie należy zapominać, że taka decyzja już wkrótce będzie w pełni uzasadniona!

Zatem zastosowanie automatyki do obsługi systemu ogrzewania inteligentnego domu jest podstawową zasadą tworzenia komfortowych warunków życia, a także oszczędności paliwa, pod warunkiem, że sama automatyka wraz z elementami sterującymi jest odpowiednio dobrana i użytkowana. To samo może mieć miejsce w przypadku wspólnej działalności produkcyjnej kotła grzewczego z centrum sterowania: za pomocą interfejsu komunikacyjnego i narzędzi bezpieczeństwa kotła realizowane jest dostarczanie ciepła.

Obieg grzewczy dla inteligentnego domu

Sam system zmienia temperaturę dostarczanego ciepła, patrząc na wskaźniki ze specjalistycznych czujników w pomieszczeniu.

W szczególności ta opcja jest odpowiednia dla wiejskiego domu.Optymalnym rozwiązaniem jest tutaj regulacja temperatury nośnika ciepła.

Obiecujący kierunek w organizacji

Z drugiej strony istnieje wiele innych sposobów na zorganizowanie dostaw ciepła w inteligentnym domu. Na przykład system może być zależny od pogody za oknem. Takie podejście zakłada obecność nie tylko czujnika przeznaczonego do pomiaru temperatury konkretnie w pomieszczeniu, ale także czujnika skoncentrowanego na zewnętrznych wskaźnikach temperatury. Aby dokładnie utrzymać działanie takiego ogrzewania, najlepiej zastosować dwa zewnętrzne liczniki.

Schemat zarządzania kontrolą

Za zasadę działania odpowiedniego regulatora uważa się krzywą temperatury nośnika ciepła w funkcji pogody. Innymi słowy, gdy za oknem wychodzi zimno, woda w instalacji nagrzewa się, a gdy z zewnątrz jest gorąca, zamarza. Znak +20 w skali Celsjusza można przyjąć jako punkt bazowy dla nośnika ciepła, tak aby temperatura systemu, mówiąc w przenośni, była równa temperaturze zewnętrznej, a nadmiar mocy cieplnej i ogrzewania pomieszczeń się kończy .

Aby zbliżyć się do poziomu komfortu ogrzewanie w inteligentnym domu, istnieje możliwość dostosowania ogrzewania tak, aby temperatura w mieszkaniu miała charakter lokalny. Innymi słowy, w poszczególnych miejscach można go skorygować w stosunku do ustawionego przez czujnik zewnętrzny. Jeżeli w jednym z pomieszczeń znajduje się wiele osób, które z prawdziwych powodów ogrzewają pomieszczenie, system może obliczyć wzrost temperatury w tej strefie, porównać ją z ustawioną na regulatorze pogodowym, a następnie rozdzielić ciepło na mieszkanie w związku z regulacją wskaźników w tym pomieszczeniu.

W podobny sposób zapewniony układ ogrzewania w inteligentnym budynku z pewnością można nazwać obiecującym kierunkiem tworzenia komfortu w domu, a także zmniejszania kosztów finansowych płacenia za dostawę ciepła.

Nie znałeś odpowiedzi na własne pytanie? Zapytaj naszego eksperta: Zapytaj

Zasada działania inteligentnego domu

Kluczowym elementem systemu jest kontroler. Zbiera i analizuje sygnały ze wszystkich czujników znajdujących się w mieszkaniu. Jego praca nigdy się nie kończy.

Kontroler pozwala kontrolować wszystkie podłączone gadżety w czasie rzeczywistym, a także zaplanować opóźnione uruchomienie. Wystarczy raz ustawić niezbędne parametry do systemu, a będzie on stale je wspierał.

Ale przy wszystkich zaletach taki sprzęt ma również szereg wad. Jak każda technika, może zawieść i zawiesić się. Dlatego może być konieczne ponowne uruchomienie go i ponowna konfiguracja. Czasami wymaga to zaangażowania profesjonalistów.

W zależności od rodzaju transmisji sygnału z czujników, systemy dzielą się na przewodowe i bezprzewodowe. W pierwszym przypadku wszystkie komponenty są połączone ze sobą kablami. Systemy przewodowe charakteryzują się niezawodnością, dużą szybkością reakcji i długą żywotnością. W kompleksach bezprzewodowych sygnał jest przesyłany dedykowanym kanałem radiowym. Pozwala to uprościć i przyspieszyć montaż konstrukcji.

Ze względu na sposób sterowania inteligentne domy dzieli się na:

1. Scentralizowany. Wszystkie informacje są gromadzone w jednym logicznym module. Jego rolę często pełni kontroler, który posiada dużą liczbę wejść.Napisany jest na nim program, za pomocą którego sterowane są urządzenia. Taka konstrukcja pozwala na tworzenie złożonych scenariuszy działania sprzętu.

2. Zdecentralizowany. Każde urządzenie wyposażone jest w osobny mikroprocesor. Jeśli jeden element ulegnie awarii, pozostałe działają normalnie. Systemy zdecentralizowane są niezawodne i trwałe.

3. Łączny. Składają się z jednej jednostki centralnej i kilku zdecentralizowanych modułów sterujących. Ten projekt można łatwo dostosować, dlatego obecnie jest preferowany przez większość producentów.

Inteligentne domy można również sklasyfikować według rodzaju protokołu: otwarty i zamknięty. Protokół to język, za pomocą którego wszystkie urządzenia komunikują się ze sobą. Większość producentów pracuje z otwartym protokołem. Z protokołu zamkniętego korzystają te firmy, które chcą obniżyć koszty swoich produktów i wdrażać dowolne niestandardowe rozwiązania.

Rodzaje systemów

Inteligentny dom możesz wykonać według różnych schematów, w zależności od rodzaju sprzętu i protokołu komunikacyjnego. Systemy oprogramowania i sprzętu dla inteligentnych domów są warunkowo podzielone na kilka typów.

Przewodowy

Bezprzewodowy

Rozwiązania scentralizowane

zdecentralizowany

Sieć z otwartymi protokołami

Sprzęt z zamkniętym protokołem

Główne elementy i czujniki:

• blok główny (może nie być w schemacie zdecentralizowanym);
• czujniki wycieku wody;
• czujniki dymu;
• czujniki temperatury;
• czujniki ruchu i światła;
• kamery monitorujące;
• inteligentna wentylacja domu;
• system zdalnego otwierania/zamykania rolet;
• zarządzanie mediami;
• urządzenia sterujące do ogrzewania, elektryczności i zaopatrzenia w wodę;
• mogą istnieć przekaźniki informacji z liczników wody i energii elektrycznej (takie projekty realizuje m.in. Moskwa w ramach wprowadzania innowacji w sektorze mieszkaniowym i usług komunalnych);
• brama programowa lub sprzętowa do podłączenia i sterowania z zewnątrz oraz przesyłania alertów do właściciela;
• inteligentne gniazda i przełączniki;
• alarm.

W wielu schematach czujniki i inne elementy służą jako bramy do przesyłania sygnału bezprzewodowego do sąsiednich urządzeń sieciowych.