Какво представлява интелигентният дом: принцип и структура + създаване на проект и съвети за сглобяване

Изисквания за монтаж и безопасност

В този раздел е показано как да инсталирате водно отопление със собствените си ръце.

Стъпка 1: Проект

Първо изберете подходящ макет и го нарисувайте на хартия. Важно е да се вземат предвид размерите на помещенията, разположението на радиаторите, тръбопроводите и т.н. Такава скица ще ви помогне да изчислите правилното количество консумативи. Специален софтуер също ще улесни изчисленията.

Стъпка 2: Аксесоари

Нека разгледаме накратко какво могат да представляват котелът, радиаторите и тръбите. В зависимост от използваното гориво има отоплителни уреди на природен газ, електричество, твърдо гориво и хибридни уреди. Газовите уреди са най-предпочитаните сред тези варианти. Водогрейните котли се предлагат със или без помпа (за принудителна циркулация), като и двата вида могат да се монтират собственоръчно. Двуконтурният агрегат, който осигурява не само топлина в къщата, но и топла вода, се е доказал като отличен.

Стоманените батерии ще ви зарадват с цената, но в същото време те са склонни към корозия и ако планирате да източвате охладителната течност, експлоатационният живот значително намалява. От друга страна, може да се каже, че чугунът е вечен материал. Нагряването отнема много време, но също така задържа топлината дълго време. Но голямото му тегло, непривлекателният външен вид и високата цена значително намалиха популярността на този материал. Чугунените радиатори са заменени с алуминиеви. Външният им вид е много привлекателен, загряват бързо и са устойчиви на корозия. Алуминият обаче не понася резки промени в налягането. Биметалните резистори са известни с отличното си разсейване на топлината, въпреки че антикорозионните им свойства остават същите като тези на алуминия.

Стоманените тръбопроводи са загубили предишната си слава поради краткия си експлоатационен живот. Той е заменен от съвременния полипропилен. Лесен монтаж, възможност за създаване на конструкция от "една част", разумна цена и надеждност - всичко това са неоспорими плюсове. Медните тръби също са много ефективни, но цената им не винаги е достъпна.

Стъпка 3: Котел

Отоплението на водата в еднофамилна къща е проектирано така, че средата да се загрява от бойлер. Това е много добро решение, ако няма централна отоплителна система. Ето защо е важно да се вземе предвид местоположението на газовата връзка или на електрозахранването, когато се избира къде да се монтира котелът. В случай на агрегат на твърдо гориво трябва да се извърши допълнителна инсталация на комина. Ако предпочитате естествена циркулация, разположете отоплителния уред така, че обратният поток да е възможно най-нисък. В този случай мазето е идеално.

Стъпка 4: Монтиране на радиаторите

Радиаторите се поставят под прозорците или в близост до вратите. Конструкцията на приспособлението зависи от материала и броя на секциите. Колкото по-тежки са те, толкова по-сигурни трябва да бъдат. Между радиатора и перваза на прозореца трябва да се остави разстояние от поне 10 cm, а до пода - повече от 6 cm. С монтирането на спирателен вентил на всеки елемент ще можете да регулирате количеството охлаждаща течност в радиаторите, а вентилационният отвор ще ви помогне да избегнете нежелани течения.

Стъпка 5: Окабеляване

Котелът ще бъде отправната точка за тръбопроводите. Тя трябва да следва избраната схема и да бъде начертана на хартия. Ако тръбите са видими, това е отворена връзка. От една страна, естетиката страда, но от друга страна, всеки теч ще остане видим и няма да е необходимо да се разглобява кутията, за да се замени повреденият елемент. Тръбите могат да бъдат скрити, зазидани в стената, облечени с гипсокартон и т.н. На този етап можете също така да свържете радиатора и допълнителното оборудване (помпа, филтър, предпазна кутия, разширителен съд и т.н.).

Сглобяеми решения и самостоятелно сглобяване

Как да си направим самостоятелно "Умна къща"? В момента има голям избор от варианти за изграждане на системата - различни големи компании пускат новости и предлагат свои решения и устройства. Нека разгледаме няколко варианта за прилагане на тази концепция.

Google Home

Google разработва идеята за интелигентен дом от много години и разполага със семейство продукти, на които да базира своята система за управление.

Високоговорител на Google Home

Високоговорителят има широк набор от функции: можете да го използвате за планиране на деня си, да слушате новини, да използвате търсачката или да играете игри. Тя управлява музика, радио, аларми, таймери и напомняния и ви позволява да изпращате съобщения до всички устройства в мрежата. Но ще трябва сами да го русифицирате, инструкциите могат да бъдат намерени в интернет. Google Home поддържа и IFTTT, която ви позволява да свързвате различни устройства в системата.

Устройството Home Hub

Home Hub, който представлява високоговорител за комуникация с гласовия асистент, допълнен от екран. Устройството не е оборудвано с камера, за да се повиши чувството за комфорт и безопасност на потребителя. Има нощен режим - устройството може да предава команди, които намаляват яркостта на осветлението, понижават температурата в къщата и затварят ключалките. Възможно е функциите да се управляват дистанционно чрез приложението Google Home.

Базиран на ZigBee интелигентен дом

Можете също така сами да настроите система за интелигентен дом с помощта на ZigBee. ZigBee е стандарт за безжична комуникация, чрез който всички устройства в една къща или апартамент комуникират помежду си. ZigBee се предлага в много устройства: интелигентни контакти, електрически крушки, димери, детектори за движение и различни сензори за управление. Лидер сред производителите на устройства, които поддържат стандарта ZigBee, е китайската компания Xiaomi.

Системата ZigBee работи със следните видове устройства:

• Координатори, които контролират операциите на системата и осигуряват сигурността на процесите.
• Маршрутизатори, които работят постоянно и отговарят за работата на устройствата в режим на заспиване. Те отговарят и за възстановяването в случай на повреда. Те комуникират с координатора, маршрутизаторите и периферните устройства и оборудването за предаване на информация.
• Крайни устройства, които отговарят за изпращането и получаването на данни. Свързани са с координатора и маршрутизаторите, както и със сензорите и механизмите, отговорни за изпълнението на командите.

Популярни сензори за Arduino

Arduino е програмируема микроконтролерна платка, която може да се използва за лесно създаване на инструменти за автоматизация или роботика. Нека разгледаме най-популярните сензори, свързани с него.

Сензор за препятствия

Състои се от фотодиод и светодиод, които излъчват и приемат сигнали в инфрачервения спектър.

Сензор за разстояние

Сензорът HC SR04 се състои от приемник и излъчвател на ултразвукови вълни.

Сензори за атмосферно налягане

Често използваните сензори BMP180, BMP280, BME280 могат да се използват в електронни барометри.

Сензор за движение

Най-разпространеният е HC SR501, чиято характеристика е възможността за регулиране на скоростта и времето за забавяне на реакцията.

Сензор за светлина.

Популярен заради своята простота и надеждност.

Сензор за течове

Модулът се състои от сензор и компаратор и съдържа резистор на платката на компаратора, който контролира чувствителността на сензора.

Детектор за влага

Състои се от електроди и компаратор. Може да се използва за определяне на влажността на почвата в автоматични напоителни системи.

31 март - Доставка от Wiren Board

Най-накрая пристигна пратка с всички умни джаджи, които ще използвам. Ето го и списъкът:

Какво представлява контролерът за системата за интелигентен дом?

Контролерът на умната къща е устройството, което контролира всички консуматори, устройства, а също така изпраща доклад на собственика за състоянието на тези консуматори. Той управлява сензорите за температура, въздух и светлина, за да контролира осветлението, отоплението и климатичните системи. Той може да бъде програмиран да извършва различни действия с течение на времето, съгласно график. В допълнение към автономния режим контролерът може да бъде свързан чрез специален интерфейс (компютърна мрежа, мобилен оператор или радиомрежа) и да управлява ръчно уредите.

Устройства, управлявани от контролер на интелигентна домашна система

Контролерът трябва да се избере в зависимост от това как искате да проектирате архитектурата на системата за управление. Например съществуват два вида системи за управление: централизирани и децентрализирани. Централизираната система за управление се основава на един-единствен високопроизводителен централен контролер, който управлява всички потребители (уреди) и комунални услуги в къщата.

В случай на децентрализирана система за управление интелектуалната система на интелигентната къща се състои от няколко по-прости контролера, всеки от които изпълнява функции по управление на определена зона - стая и всички устройства в нея, отделни групи осветление в цялата къща, определено предназначение на домакинските уреди и т.н. (регионални контролери).

Централният контролер на една съвременна система за интелигентен дом е компютър, затворен в малък пластмасов корпус със собствена операционна система, оперативна памет и множество електронни компоненти за превключване (управление) на сигнали: електронни релета, теристорни ключове и др.

Един от пълните комплекти на централния домашен контролер на системата "умна къща" (вграден модул за безжичен трансфер, USB, COM, Ethernet портове)

Освен това, в зависимост от конфигурацията, може да има вграден GSM модул за дистанционно управление чрез мобилен телефон, Wi-Fi предавател за управление на системата от всяка точка на къщата и графичен интерфейс с докосване или натискане на бутони (LCD екран). Освен това има конектори за връзка с компютър и/или мрежово оборудване: Ethernet, USB.

Такъв контролер може да управлява интелигентни уреди като хладилници, микровълнови печки, комунални услуги и др. (ако самата технология има такава функция), като съобщава на хоста дори данни като температура на хладилника, повиквания за вход/изход на телефонната линия и др.

Регионалният контролер, дискретен входно-изходен модулатор, е логически електронен блок за управление с ниска мощност, върху който се реализира технологията на интелигентния дом (за сравнение, честотата на микропроцесора CC е около 500 mHz, а на RC - около 50 mHz), обикновено без операционна система и с възможност за системно конфигуриране. Той може да бъде конфигуриран за всякакви елементарни сценарии по време или по сигналите на определени сензори.

Програмируем контролер за интелигентни домашни системи с Ethernet интерфейс (мрежов конектор)

Той управлява елементарни задачи и събития. Например, свързан към него светлинен сензор подава сигнал (когато настъпи мрак); контролерът изпраща сигнал към изпълнително реле или група за управление на осветлението. Той също така уведомява хоста за всяко действие. С други думи, дискретният входно-изходен модулатор е вид интелигентно програмируемо електронно реле.

Това устройство се състои също от електронни компоненти за превключване на мрежата и интелигентна част: микропроцесор с памет. Той (в зависимост от производителя и конфигурацията) може да има USB, Ethernet интерфейс и други портове за управление, програмиране и отчитане към хоста.

Стратегия за интелигентна отоплителна система

Не е необходимо да се подчертава колко двусмислен е въпросът за отоплението на жилищата. Тя е пряко свързана с разходите за потребление на енергия, които значително утежняват семейния бюджет.

Ето защо интелигентната стратегия за отопление е наистина важна и полезна тема, която не просто трябва да се обмисли, но и да се опита да се приложи.

Достатъчно е да зададете параметъра на температурата на един термостат и интелигентното отопление ще свърши цялата необходима работа, за да осигури на собственика на апартамента (частната къща) комфортни условия.

Ако приложите стратегията на "умната" къща към отоплителната система в пълен аспект, има голям шанс да намалите значително разходите. Прецизният контрол на потреблението и рационалното разпределение на топлинния ресурс ще допринесат за икономии.

Стратегията за интелигентен дом по отношение на отоплителната система е изчислена и тествана на практика. Резултатът обещава масов подход.

Интелигентни системи за отопление и управление на дома, снимки и видеоклипове

Интелигентна сграда означава офис или търговска сграда с ефективно използване на ресурсите, която използва всички налични източници на препитание по практичен и подходящ начин. Интелигентната сграда означава топлинна, електрическа и друга енергия, както и умерено въздействие върху външната среда.

С други думи, този тип сгради се характеризират с перфектно производство, съхранение и управление на енергията в рамките на домашен проект. В днешно време ресурсно ефективни къщи могат да бъдат не само селски къщи, къщи извън града или оборудвани летни къщи, но и традиционни апартаменти.

Вид на системата за интелигентен дом

При резките температурни промени през годината отоплението на жилищата е доста важен въпрос. Повечето наематели се оплакват, че радиаторите дават много малко топлина, когато е студено, но когато е горещо, те отопляват колкото могат. В крайна сметка хората плащат прекалено много за нещо, от което не се нуждаят. Ако обаче отоплителната ви система е наред, но не сте чували за това неприятно явление, ще искате да знаете как може да се организира отоплителната система в един интелигентен дом.

Специфика на интелигентното отопление

Самата концепция за "умна къща" по отношение на отоплението предполага уютно настаняване на човека в стабилно топло помещение с ниска цена. Това означава, че отоплителната система трябва да бъде организирана по такъв начин, че да не се налага да се плаща отново за нещо, което не се използва. Всяко решение, особено икономична и ресурсно ефективна отоплителна система, обаче изисква финансова инвестиция - но не бива да се забравя, че подобно решение скоро ще се изплати напълно!

Следователно използването на автоматизация за работата на отоплителната система на интелигентен дом е основен принцип за създаване на комфортни условия на живот и за икономия на гориво, при условие че самата автоматизация, както и компонентите за управление, са правилно подбрани и използвани. Подобна ситуация може да възникне, когато отоплителният котел работи съвместно с център за управление: подаването на топлина се реализира чрез комуникационен интерфейс и набор от инструменти за безопасност на котела.

Отоплителна схема за интелигентната къща

Системата променя температурата на подаване самостоятелно в зависимост от стойностите, отчетени от специалните сензори в помещението.

Този вариант е особено подходящ за селска къща. Оптималното решение тук е контролът на температурата на нагревателната среда.

Обещаваща тенденция в организацията

От друга страна, има много други начини за организиране на отоплението в една интелигентна къща. Например системата може да зависи от времето извън прозореца. Такъв подход включва не само сензор, предназначен за измерване на температурата в помещението, но и сензор, насочен към отчитане на външната температура. За точното поддържане на този тип отопление е най-добре да се използват два външни измервателни уреда.

Схема за управление

Принципът на работа на съответния регулатор се основава на кривата на температурата на топлоносителя в зависимост от времето. С други думи, когато навън е студено, водата в системата ще се затопли, а когато навън е горещо, тя ще бъде студена. Стойност по Целзий от +20 може да бъде приета за референтна точка за топлоносителя, така че в този момент температурата на системата образно казано е равна на външната температура и допълнителната топлинна мощност и отоплението на помещението приключват.

За да се определи приблизително нивото на комфорт на топлоснабдяване в интелигентен домВъзможно е отоплението да се настрои така, че температурата в апартамента да има местни характеристики. С други думи, в отделни зони тя може да се коригира спрямо зададената стойност от външен сензор. Ако в една стая се намират няколко души, които я отопляват по реални причини, системата може да изчисли повишаването на температурата в тази зона, да го сравни с температурата, зададена на климатичния контролер, и след това да разпредели топлината в целия апартамент в зависимост от корекцията на цифрите в тази стая.

По този начин даденото устройство на отоплителната система в интелигентна сграда може да се нарече обещаващо направление за създаване на комфорт в дома ви, както и за намаляване на разходите за заплащане на топлоснабдяването.

Не знаете отговора на собствения си въпрос? Попитайте нашия експерт: Ask

Как работи интелигентният дом

Основният елемент на системата е контролерът. Той събира и анализира сигналите от всички сензори в апартамента. Работата му не спира нито за минута.

Контролерът ви позволява да управлявате всички свързани джаджи в реално време, както и да планирате отложен старт. Достатъчно е да зададете необходимите параметри веднъж и системата ще ги поддържа през цялото време.

Но при всички свои предимства това оборудване има и редица недостатъци. Както всяка техника, тя може да се повреди и да замръзне. Затова може да се наложи да рестартирате и да го конфигурирате отново. Понякога се налага да се включат професионалисти.

Системите се разделят на кабелни и безжични в зависимост от вида на предаване на сигнала от сензорите. В първия случай всички компоненти са свързани помежду си с кабели. Проводниковите системи се характеризират с надеждност, бързо време за реакция и дълъг експлоатационен живот. В безжичните комплекси сигналът се предава по специален радиоканал. Това улеснява и ускорява монтажа.

Според начина на управление интелигентните домове се разделят на:

1. Централизирано. Цялата информация се събира в един логически модул. Ролята му често се изпълнява от контролер с голям брой входове. Върху него е записана програмата, чрез която се управляват устройствата. Този дизайн позволява създаването на сложни сценарии за работата на машината.

2. Децентрализирано. Всяко устройство е оборудвано с отделен микропроцесор. Ако един от елементите откаже, останалите продължават да работят както обикновено. Децентрализираните системи са стабилни и надеждни.

3. Комбинирани системи. Те се състоят от един централен блок и няколко децентрализирани блока за управление. Тази конструкция е лесна за настройка и затова се предпочита от повечето производители днес.

Интелигентните домове могат да се класифицират и според вида на протокола: отворен и затворен. Протоколът е езикът, на който всички устройства комуникират помежду си. Повечето производители работят с отворен протокол. Фирмите, които искат да намалят цената на своите продукти и да въведат някои нестандартни решения, използват затворен протокол.

Видове системи

Възможно е да се направи интелигентна къща по различни схеми в зависимост от вида на оборудването и комуникационния протокол. Хардуерно-софтуерните комплекси за интелигентни домове обикновено се разделят на няколко вида.

Проводник

Безжичен

Централизирани решения

Децентрализиран

Мрежа с отворен протокол

Хардуер със затворен протокол

Основни елементи и сензори:

• основна единица (може да не е в децентрализирана схема);
• сензори за течове на вода;
• димни детектори;
• температурни сензори;
• сензори за движение и светлина;
• камери за наблюдение;
• интелигентна домашна вентилация;
• система за дистанционно отваряне/затваряне на щори;
• управление на мултимедията;
• устройства за управление на отоплението, електрозахранването и водоснабдяването;
• може да има предаватели на информация от водомери и електромери (такива проекти се изпълняват например в Москва в рамките на внедряването на иновации в сферата на жилищното строителство и комуналните услуги);
• софтуерен или хардуерен шлюз за външно свързване и управление и предаване на сигнали на собственика;
• интелигентни контакти и ключове;
• алармена система.

В някои схеми сензорите и другите елементи служат като шлюзове за безжично предаване на сигнали към съседни мрежови устройства.