Ce este o casă inteligentă: principiu de funcționare și dispozitiv + sfaturi pentru crearea și asamblarea proiectelor

Cerințe de instalare și siguranță

În acest paragraf, vom lua în considerare modul de încălzire a apei cu propriile noastre mâini.

Pasul 1: Proiect

Mai întâi, selectați schema corespunzătoare și afișați-o pe hârtie. Luați în considerare zonele camerelor, poziția radiatoarelor, conductelor, dimensiunile acestora etc. O astfel de schiță vă va ajuta să calculați corect cantitatea de consumabile. Programele speciale vor simplifica foarte mult toate calculele.

Pasul 2: Accesorii

Să luăm în considerare pe scurt ce pot fi un cazan, bateriile și conductele.Tipurile de unități de încălzire, în funcție de combustibilul utilizat, sunt pe gaz, electric, combustibil solid și mixt. Favoritul dintre aceste opțiuni poate fi numit pe bună dreptate dispozitive cu gaz. Cazanele de apă vin cu o pompă (pentru o schemă de încălzire forțată pentru o casă privată) sau fără ea (circulație naturală), iar ambele tipuri pot fi instalate cu propriile mâini. Unitatea cu dublu circuit s-a dovedit bine, oferind nu numai căldură în casă, ci și apă caldă.

Bateriile din oțel vor mulțumi prețul, dar în același timp sunt supuse coroziunii, iar dacă intenționați să goliți lichidul de răcire, atunci durata de viață va fi redusă semnificativ. Fonta, dimpotrivă, se poate spune că este un material etern. Se încălzește mult timp, dar se menține și cald mult timp. Dar greutatea mare, aspectul nu prea atractiv și costul ridicat au redus semnificativ popularitatea acestui material. Bateriile din fontă au fost înlocuite cu altele din aluminiu. Aspectul lor este foarte atractiv, se încălzesc rapid și sunt rezistente la coroziune. Cu toate acestea, aluminiul nu tolerează schimbările bruște de presiune. Rezistoarele bimetalice sunt renumite pentru disiparea lor excelentă a căldurii, cu toate acestea, proprietățile anticorozive rămân aceleași cu cele ale aluminiului.

Conducta de oțel și-a pierdut gloria anterioară din cauza duratei de funcționare scurte. A fost înlocuit cu polipropilenă modernă. Instalare ușoară, capacitatea de a crea un design „o singură bucată”, cost rezonabil și fiabilitate - toate acestea sunt avantaje incontestabile. Țevile de cupru au și caracteristici bune, dar nu toată lumea își poate permite costul.

Pasul 3: Cazan

Încălzirea apei într-o casă privată este construită în așa fel încât purtătorul să fie încălzit de un cazan. Această schemă este cea mai optimă în absența unei aprovizionări centralizate.Prin urmare, atunci când alegeți un loc unde să instalați cazanul, trebuie să luați în considerare locația admisiei conductei de gaz sau prezența cablajului electric. Dacă vorbim despre o unitate de combustibil solid, atunci trebuie să faceți o instalare suplimentară a coșului de fum. Dacă preferați circulația naturală a lichidului de răcire, atunci poziționați unitatea de încălzire astfel încât conducta de retur să fie cât mai scăzută. În acest caz, subsolul este ideal.

Pasul 4: Montarea radiatoarelor

Bateriile sunt plasate sub ferestre sau lângă uși. Designul de montare depinde de materialul rezistențelor și de numărul de secțiuni. Cu cât sunt mai grele, cu atât au nevoie de fixare mai fiabilă. Trebuie lăsat un spațiu de cel puțin 10 cm între baterii și pervaz, iar mai mult de 6 cm trebuie lăsat până la podea.Prin instalarea supapelor de închidere pe fiecare element, puteți regla cantitatea de lichid de răcire din baterii, iar supapa de aer va ajuta la evitarea blocajelor de trafic nedorite.

Pasul 5: Cablaj

Cazanul va fi punctul de plecare pentru instalarea conductei. În acest caz, ar trebui să respectați schema aleasă și schițată pe hârtie. Dacă țevile sunt vizibile, atunci vorbim despre cablare deschisă. Pe de o parte, partea estetică are de suferit, iar pe de altă parte, orice scurgere va rămâne la vedere, iar pentru a înlocui elementul deteriorat, nu este nevoie să dezasamblați cutia. Conducta poate fi, de asemenea, ascunsă, zidită în perete, din gips-carton etc. În această etapă sunt conectate bateriile, echipamentele suplimentare (pompă, filtre, unitate de siguranță, rezervor de expansiune etc.).

Soluții gata făcute și asamblare făcută de tine

Cum să-ți faci singur o „casă inteligentă”? În prezent, există o gamă largă de opțiuni pentru construirea unui sistem - diverse companii mari lansează produse noi și își oferă soluțiile și dispozitivele. Luați în considerare mai multe opțiuni pentru implementarea acestui concept.

Google Home

Google dezvoltă de mulți ani ideea unei case inteligente și are o familie de produse pe baza căreia este construit sistemul de control.

Coloana Google Home

Setul de funcții îndeplinite de coloană este foarte larg: cu ajutorul ei poți să faci un plan pentru ziua, să asculți știrile, să folosești un motor de căutare sau să te joci. Gestionează muzica, radioul, alarmele, temporizatoarele și mementourile, vă permite să trimiteți mesaje către toate dispozitivele din rețea. Dar va trebui să-l rusificați singur, instrucțiunile pot fi găsite pe Internet. Google Home acceptă și IFTTT, care vă permite să conectați diferite dispozitive în sistem.

Dispozitiv Home Hub

Centru de control, care este o coloană pentru comunicarea cu asistentul vocal Asistent, completată de un ecran. Dispozitivul nu este echipat cu o cameră pentru a spori sentimentul de confort și siguranță al utilizatorului. Există un mod de noapte - dispozitivul poate transmite comenzi care scad luminozitatea luminii, temperatura din casă și închide încuietorile. Este posibil să controlați funcțiile de la distanță prin aplicația Google Home.

Casă inteligentă bazată pe ZigBee

Auto-ajustarea sistemului Smart Home se poate face și folosind ZigBee. Acesta este un standard de comunicare fără fir prin care toate dispozitivele dintr-o casă sau un apartament interacționează. ZigBee produce multe dispozitive: prize inteligente, becuri, variatoare, senzori de mișcare, diverși senzori de control.Liderul dintre producătorii de dispozitive care acceptă standardul ZigBee este compania chineză Xiaomi.

Funcționarea sistemului ZigBee se realizează folosind următoarele tipuri de dispozitive:

• Coordonatori care gestionează activitățile sistemului și asigură securitatea procesului.
• Routere care funcționează constant și sunt responsabile pentru funcționarea dispozitivelor în modul de repaus. Ei sunt, de asemenea, responsabili pentru recuperare în caz de defecțiuni. Se conectează la coordonator, routere, precum și dispozitive periferice și echipamente pentru transferul de informații.
• Dispozitive finale responsabile pentru trimiterea și primirea datelor. Acestea se conectează la coordonator și routere și sunt, de asemenea, conectate la senzori și mecanisme responsabile cu executarea comenzilor.

Senzori populari pentru Arduino

Arduino este o placă de microcontroler programabilă cu care puteți crea cu ușurință instrumente de automatizare sau robotică. Luați în considerare cei mai populari senzori conectați la acesta.

senzor de obstacol

Este alcătuit dintr-o fotodiodă și un LED care emite și primește semnale în spectrul infraroșu.

Senzor de distanta

Senzorul HC SR04 este format dintr-un receptor și un emițător de unde ultrasonice.

Senzori de presiune atmosferică

Senzorii comuni BMP180, BMP280, BME280 pot fi utilizați în barometrele electronice.

Senzor de mișcare

Cel mai comun este modulul HC SR501, care are capacitatea de a regla viteza de răspuns și timpul de întârziere a răspunsului.

Senzor de lumina.

Popular pentru simplitatea și fiabilitatea sa.

Senzor de scurgeri

Modulul este format dintr-un senzor și un comparator.Placa de comparație are o rezistență care controlează sensibilitatea senzorului.

Senzor de umiditate

Constă din electrozi și comparator. Poate fi folosit pentru a determina umiditatea solului în sistemele automate de irigare.

31 martie - Pachet de la Wiren Board

In sfarsit a sosit pachetul cu toate bucatile inteligente de fier pe care le voi folosi. Iată lista:

Ce este un controler inteligent pentru casă?

Un controler pentru casă inteligentă este un dispozitiv care gestionează toți consumatorii, aparatele și, de asemenea, trimite un raport proprietarului despre starea acestor consumatori. Este ghidat de senzori de temperatură, aer, lumină pentru controlul sistemelor de iluminat, încălzire, aer condiționat. Poate fi programat pentru a efectua diverse acțiuni în timp, conform unui orar. Pe lângă modul offline, controlerul poate fi contactat printr-o interfață specială (rețea de calculatoare, operator mobil sau rețea radio) și poate controla dispozitivele manual.

Aparate controlate de controlerul sistemului smart home

Este necesar să selectați controlerul în funcție de modul în care doriți să construiți arhitectura sistemului de control.De exemplu, există două tipuri de sistem de guvernare: centralizat și descentralizat. În centrul sistemului de control centralizat se află un singur controler central de înaltă performanță care gestionează toți consumatorii (dispozitivele) și utilitățile din casă.

În cazul controlului descentralizat, sistemul inteligent pentru casă inteligentă constă din mai multe controlere mai simple, fiecare dintre ele având funcțiile de a controla o anumită zonă - o cameră și toate aparatele din ea, grupuri de iluminat separate în toată casa, un anumit scop al gospodăriei. electrocasnice etc. (controlori regionali).

Controlerul central pentru un sistem modern de casă inteligentă este un computer închis într-o carcasă mică de plastic cu propriul sistem de operare (sistem de operare), RAM și multe componente electronice pentru comutarea (controlul) semnalelor: relee electronice, chei teristor etc.

Una dintre configurațiile controlerului central de acasă al sistemului de casă inteligentă (modul de transmisie wireless la bord, porturi USB, COM, Ethernet)

De asemenea, în funcție de configurație, poate exista un modul GSM încorporat pentru control de la distanță prin intermediul unui telefon mobil, un transmițător Wi-Fi pentru controlul sistemului de oriunde în casă și o interfață grafică tactilă sau buton (ecran LCD). În plus, conectori pentru conectarea la un computer și/sau echipamente de rețea: Ethernet, USB.

Un astfel de controler este capabil să controleze echipamente inteligente precum frigidere, cuptoare cu microunde, utilități etc.(dacă o astfel de funcție este prevăzută în tehnica în sine), chiar și raportarea proprietarului unor date precum temperatura din frigider, apeluri telefonice de intrare-ieșire și multe altele.

Un controler regional, un modulator discret de intrare-ieșire, este o unitate de control electronică logică de mică putere care implementează tehnologia smart home (pentru comparație, frecvența microprocesorului CK este de aproximativ 500 MHz, RK este de aproximativ 50 MHz), ca un regula, nu are sistem de operare și este personalizabil sistemic. Poate fi configurat pentru orice scenarii elementare de timp sau de semnale de la anumiți senzori.

Controler programabil al sistemului smart home cu o interfață (conector pentru conectarea la rețea) Ethernet

El gestionează sarcini și evenimente elementare. De exemplu, un senzor de lumină conectat la acesta dă un semnal (când se întunecă); controlerul trimite un semnal către releul sau grupul executiv pentru controlul luminii. De asemenea, anunță proprietarul fiecărei acțiuni. Cu alte cuvinte, un modulator I/O discret este un fel de releu electronic programabil inteligent.

Un astfel de dispozitiv constă și din componente electronice pentru comutarea rețelei și o parte inteligentă: un microprocesor cu memorie. Acesta (în funcție de producător și configurație) poate avea USB, o interfață Ethernet și alte porturi pentru control, programare și raportare către proprietar.

Strategia sistemului de încălzire inteligentă

Nu este nevoie să vorbim încă o dată despre cât de ambiguă este problema încălzirii spațiilor rezidențiale.Este direct legat de costul consumului de energie și aceste costuri împovărează semnificativ bugetul familiei.

Prin urmare, strategia de încălzire „inteligentă” este un subiect cu adevărat important și util, nu numai pentru a o lua în considerare, ci și pentru a încerca să o implementăm.

Este suficient să setați parametrul de temperatură pe un termostat separat și încălzirea „inteligentă” va face toate lucrările necesare pentru a oferi proprietarului apartamentului (casă privată) condiții confortabile.

Dacă aplicați strategia casei inteligente sistemului de încălzire în întregime, există toate șansele de a reduce semnificativ costurile. Controlul precis al consumului și distribuția rațională a resursei de căldură vor contribui la economii.

Strategia casei inteligente în raport cu sistemul de încălzire a fost calculată și testată în practică. Rezultatul promite caracterul de masă al unei astfel de abordări.

Schemă de încălzire inteligentă și sisteme de control, foto și video

O clădire inteligentă în sine implică o clădire de birouri sau de retail eficientă din punct de vedere al resurselor, care consumă practic și corect toate sursele de îmbunătățire a vieții utilizate. Casă inteligentă - alimentare cu căldură, energie electrică și multe altele, precum și un impact moderat asupra mediului extern.

Cu alte cuvinte, o clădire de acest tip se remarcă prin producția, stocarea și gestionarea ideală a energiei într-un proiect casnic. Astăzi, casele eficiente din punct de vedere al resurselor pot fi nu numai case de țară, case în afara orașului sau cabane de vară echipate, ci și apartamente tradiționale.

Tip de sistem de casă inteligentă

În condițiile unor schimbări bruște de temperatură pe tot parcursul anului, problema alimentării cu căldură a spațiilor rezidențiale este destul de importantă.Majoritatea locuitorilor se plâng că pe vreme rece, bateriile de încălzire oferă foarte puțină căldură, iar când vine căldura, se încălzesc la maxim. În cele din urmă, ceea ce se întâmplă este că oamenii plătesc în exces pentru ceea ce nu au nevoie. Dacă sistemul dvs. de încălzire este în regulă, dar nu sunteți familiarizat cu acest fenomen nu prea plăcut din auzite, atunci nu va fi deplasat să aflați cum poate fi echipat sistemul de încălzire dintr-o casă inteligentă.

Specificații ale furnizării inteligente de căldură

Însuși conceptul de casă inteligentă în raport cu furnizarea de căldură implică o viață confortabilă a unei persoane într-o cameră caldă constant, cu costuri reduse. Aceasta înseamnă că și sistemul de încălzire ar trebui proiectat astfel încât să nu fie nevoie să plătiți din nou pentru ceva pe care nu îl utilizați. Cu toate acestea, pentru orice aranjament, în special pentru furnizarea de căldură profitabilă și eficientă din punct de vedere al resurselor, este doar necesar să se investească material - dar totuși este necesar să nu uităm că o astfel de decizie va fi foarte curând justificată pe deplin!

Deci, utilizarea automatizării pentru funcționarea unui sistem inteligent de încălzire a casei este principiul de bază pentru crearea unor condiții confortabile de viață și, de asemenea, pentru economisirea combustibilului, cu condiția ca automatizarea în sine, împreună cu componentele de control, să fie selectate și utilizate corect. Același lucru poate exista și în cazul activității productive comune a unui cazan de încălzire cu un centru de control: cu ajutorul unei interfețe de comunicare și a instrumentelor de siguranță a cazanului se realizează alimentarea cu căldură.

Circuit de încălzire pentru o casă inteligentă

Sistemul în sine modifică temperatura sursei de căldură, uitându-se la indicatorii de la senzorii specializați din cameră.

În special, această opțiune este potrivită pentru o casă de țară.Soluția optimă aici este reglarea temperaturii suportului de încălzire.

O direcție promițătoare în organizație

Pe de altă parte, există multe alte modalități de a organiza furnizarea de căldură într-o casă inteligentă. De exemplu, sistemul poate depinde de vremea din afara ferestrei. Această abordare presupune prezența nu numai a unui senzor conceput pentru a măsura temperatura în mod specific în cameră, ci și a unui senzor concentrat pe indicatorii externi de temperatură. Pentru a menține cu precizie funcționarea unei astfel de încălziri, cel mai bine este să folosiți două contoare externe.

Schema de management al controlului

Principiul de funcționare al regulatorului respectiv este considerat a fi curba temperaturii agentului de căldură în funcție de vreme. Cu alte cuvinte, când vine frigul în afara ferestrei, apa din sistem se încălzește, iar când este cald din exterior, îngheață. Semnul de +20 pe scara Celsius poate fi luat ca punct de bază pentru purtătorul de căldură, astfel încât temperatura sistemului, la sens figurat, să fie egală cu temperatura exterioară, iar puterea de căldură în exces și încălzirea spațiului se termină. .

Pentru a se apropia de nivelul de confort încălzire într-o casă inteligentă, este posibilă reglarea încălzirii astfel încât temperatura apartamentului să aibă caracteristici locale. Cu alte cuvinte, în locuri individuale poate fi corectat în raport cu cel setat de un senzor extern. Dacă într-una dintre camere sunt multe persoane care, din motive reale, încălzesc camera, sistemul poate calcula creșterea temperaturii în această zonă, o poate compara cu cea setată pe controlerul de vreme și apoi poate împărți căldura în jurul valorii de apartament în legătură cu reglarea indicatoarelor din această cameră.

În mod similar, amenajarea prevăzută a sistemului de încălzire într-o clădire inteligentă poate fi numită cu siguranță o direcție promițătoare pentru crearea confortului în locuința dvs. și, de asemenea, reducerea costurilor bănești ale plății pentru furnizarea de căldură.

Nu știai răspunsul la întrebarea ta? Întrebați expertul nostru: Întrebați

Principiul de funcționare a unei case inteligente

Elementul cheie al sistemului este controlerul. Acesta colectează și analizează semnalele de la toți senzorii aflați în apartament. Munca lui nu se oprește niciodată.

Controlerul vă permite să controlați toate gadgeturile conectate în timp real, precum și să programați o lansare întârziată. Este suficient să setați parametrii necesari sistemului o dată și îi va susține în mod constant.

Dar cu toate avantajele, un astfel de echipament are și o serie de dezavantaje. Ca orice tehnică, poate eșua și îngheța. Prin urmare, poate fi necesar să-l reporniți și să-l reconfigurați. Uneori, acest lucru necesită implicarea profesioniștilor.

În funcție de tipul de transmisie a semnalului de la senzori, sistemele sunt împărțite în fir și fără fir. În primul caz, toate componentele sunt conectate între ele prin cabluri. Sistemele cu fir se caracterizează prin fiabilitate, viteză mare de răspuns și durată lungă de viață. În complexele fără fir, semnalul este transmis pe un canal radio dedicat. Acest lucru vă permite să simplificați și să accelerați instalarea structurii.

Pe baza metodei de control, casele inteligente sunt împărțite în:

1. Centralizat. Toate informațiile sunt colectate într-un singur modul logic. Rolul său este adesea îndeplinit de controler, care are un număr mare de intrări.Pe el este scris un program, cu ajutorul căruia dispozitivele sunt controlate. Acest design vă permite să creați scenarii complexe pentru funcționarea echipamentelor.

2. Descentralizat. Fiecare dispozitiv este echipat cu un microprocesor separat. Dacă un element eșuează, restul continuă să funcționeze normal. Sistemele descentralizate sunt fiabile și durabile.

3. Combinate. Acestea constau dintr-o unitate centrală și mai multe module de control descentralizate. Acest design este ușor de personalizat și, prin urmare, astăzi este preferat de majoritatea producătorilor.

Casele inteligente pot fi clasificate si in functie de tipul de protocol: deschise si inchise. Un protocol este un limbaj prin care toate dispozitivele comunică între ele. Majoritatea producătorilor lucrează cu un protocol deschis. Acele companii care doresc să reducă costul produselor lor și să implementeze orice soluții non-standard folosesc un protocol închis.

Tipuri de sisteme

Puteți face o casă inteligentă după diferite scheme, în funcție de tipul de echipament și protocolul de comunicare. Sistemele software și hardware pentru casele inteligente sunt împărțite condiționat în mai multe tipuri.

Cablat

Fără fir

Soluții centralizate

descentralizate

Rețea cu protocoale deschise

Echipament cu protocol închis

Elemente și senzori principali:

• bloc principal (poate să nu fie într-o schemă descentralizată);
• senzori de scurgeri de apă;
• senzori de fum;
• senzori de temperatură;
• senzori de mișcare și lumină;
• camere de supraveghere;
• ventilație inteligentă a casei;
• sistem de deschidere/închidere de la distanță a jaluzelelor;
• management media;
• dispozitive de control pentru încălzire, energie electrică și alimentare cu apă;
• pot exista transmițători de informații de la contoarele de apă și electricitate (astfel de proiecte sunt implementate, de exemplu, de Moscova, ca parte a introducerii inovațiilor în sectorul locuințelor și serviciilor comunale);
• gateway software sau hardware pentru conectare și control din exterior și transmiterea alertelor către proprietar;
• prize și întrerupătoare inteligente;
• alarma.

Într-o serie de scheme, senzorii și alte elemente servesc drept gateway pentru transmiterea unui semnal fără fir către dispozitivele de rețea învecinate.