Co je to chytrý dům: princip a struktura + vytvoření projektu a tipy pro montáž

Instalace a bezpečnostní požadavky

Tato část ukazuje, jak nainstalovat ohřev vody vlastníma rukama.

Krok 1: Projekt

Nejprve si vyberte vhodné rozvržení a nakreslete si ho na papír. Je důležité vzít v úvahu velikost místností, umístění radiátorů, potrubí atd. Takový náčrt vám pomůže vypočítat správné množství spotřebního materiálu. Výpočty vám usnadní i speciální software.

Krok 2: Příslušenství

Podívejme se stručně, co může být kotel, radiátory a potrubí. V závislosti na používaném palivu existují plynové, elektrické, na tuhá paliva a hybridní topné spotřebiče. Mezi těmito možnostmi jsou oblíbené plynové spotřebiče. Kotle na vodu jsou k dispozici s čerpadlem nebo bez něj (pro nucený oběh), přičemž obě varianty lze instalovat vlastníma rukama. Výborně se osvědčila dvouokruhová jednotka, která zajišťuje nejen teplo v domě, ale i teplou vodu.

Ocelové baterie potěší cenou, ale zároveň jsou náchylné ke korozi, a pokud plánujete vypouštění chladicí kapaliny, výrazně se snižuje provozní životnost. Na druhou stranu lze říci, že litina je nadčasový materiál. Dlouho se zahřívá, ale také dlouho drží teplo. Vysoká hmotnost, neatraktivní vzhled a vysoká cena však výrazně snížily oblibu tohoto materiálu. Litinové radiátory byly nahrazeny hliníkovými. Jejich vzhled je velmi atraktivní, rychle se zahřívají a jsou odolné proti korozi. Hliník však nesnáší náhlé změny tlaku. Bimetalové rezistory jsou známé pro svůj vynikající odvod tepla, ačkoli jejich antikorozní vlastnosti zůstávají stejné jako u hliníku.

Ocelové potrubí ztratilo svou někdejší slávu kvůli krátké životnosti. Byl nahrazen moderním polypropylenem. Snadná instalace, možnost vytvoření "jednodílné" konstrukce, rozumná cena a spolehlivost - to vše jsou nesporné klady. Měděné trubky jsou také velmi účinné, ale jejich cena není vždy přijatelná.

Krok 3: Kotel

Ohřev vody v rodinném domě je řešen tak, že médium ohřívá bojler. To je velmi dobré řešení, pokud není k dispozici centrální vytápění. Při výběru místa instalace kotle je proto důležité zohlednit umístění plynové přípojky nebo přívodu elektřiny. V případě jednotky na tuhá paliva je nutné provést dodatečnou instalaci komína. Pokud dáváte přednost přirozené cirkulaci, umístěte ohřívač tak, aby byl zpětný tok co nejnižší. V tomto případě je ideální sklep.

Krok 4: Montáž radiátorů

Radiátory jsou umístěny pod okny nebo v blízkosti dveří. Konstrukce přípravku závisí na materiálu a počtu sekcí. Čím jsou těžší, tím musí být bezpečnější. Mezi radiátorem a okenním parapetem by měla být ponechána mezera nejméně 10 cm a více než 6 cm od podlahy. Pokud každý prvek vybavíte uzavíracím ventilem, budete moci regulovat množství chladicí kapaliny v radiátorech a odvzdušňovací ventil pomůže zabránit nežádoucímu průvanu.

Krok 5: Zapojení

Kotel bude výchozím bodem pro práci s potrubím. Mělo by se postupovat podle vybraného schématu, které je nakresleno na papíře. Pokud jsou trubky viditelné, jedná se o otevřené připojení. Na jedné straně tím trpí estetika, ale na druhé straně zůstane případná netěsnost viditelná a není nutné skříňku rozebírat kvůli výměně poškozeného prvku. Potrubí lze také skrýt, zazdít do zdi, obložit sádrokartonem apod. V této fázi můžete také připojit chladič a další vybavení (čerpadlo, filtr, bezpečnostní skříňku, expanzní nádobu atd.).

Prefabrikovaná řešení a vlastní montáž

Jak samostatně vytvořit "chytrý dům"? V současné době existuje široký výběr variant konstrukce systému - různé velké společnosti vydávají novinky a nabízejí vlastní řešení a zařízení. Podívejme se na několik možností realizace tohoto konceptu.

Google Home

Společnost Google rozvíjí myšlenku inteligentní domácnosti již řadu let a má k dispozici řadu produktů, na nichž je založen její řídicí systém.

Reproduktor Google Home

Reproduktor má širokou škálu funkcí: můžete s ním plánovat svůj den, poslouchat zprávy, používat vyhledávač nebo hrát hry. Ovládá hudbu, rádio, budíky, časovače a připomenutí a umožňuje odesílat zprávy všem zařízením v síti. Musíte si ji však sami zrusit, návod najdete na internetu. Služba Google Home také podporuje IFTTT, která umožňuje propojit různá zařízení se systémem.

Zařízení Home Hub

Home Hub, což je reproduktor pro komunikaci s hlasovým asistentem doplněný obrazovkou. Zařízení není vybaveno kamerou, aby se zvýšil pocit pohodlí a bezpečnosti uživatele. K dispozici je noční režim - zařízení může vysílat příkazy, které snižují jas světel, snižují teplotu v domě a zavírají zámky. Funkce je možné ovládat na dálku prostřednictvím aplikace Google Home.

Chytrá domácnost založená na ZigBee

Systém chytré domácnosti si můžete pomocí ZigBee nastavit i sami. ZigBee je standard bezdrátové komunikace, pomocí kterého spolu komunikují všechna zařízení v domě nebo bytě. ZigBee je k dispozici v mnoha zařízeních: chytrých zásuvkách, žárovkách, stmívačích, detektorech pohybu a různých ovládacích senzorech. Lídrem mezi výrobci zařízení podporujících standard ZigBee je čínská společnost Xiaomi.

Systém ZigBee pracuje s následujícími typy zařízení:

• Koordinátoři, kteří řídí provoz systému a zabezpečují procesy.
• Směrovače, které běží nepřetržitě a jsou zodpovědné za provoz zařízení v režimu spánku. Odpovídají také za obnovu v případě poruchy. Komunikují s koordinátorem, směrovači a periferními zařízeními a zařízeními pro přenos informací.
• Koncová zařízení odpovědná za odesílání a příjem dat. Připojení ke koordinátoru a směrovačům a připojení k senzorům a mechanismům odpovědným za provádění příkazů.

Oblíbené senzory pro Arduino

Arduino je programovatelná deska s mikrokontrolérem, kterou lze snadno použít k sestavení automatizačních nebo robotických nástrojů. Podívejme se na nejoblíbenější senzory, které jsou k němu připojeny.

Snímač překážek

Skládá se z fotodiody a LED, která vysílá a přijímá signály v infračerveném spektru.

Snímač vzdálenosti

Senzor HC SR04 se skládá z přijímače a vysílače ultrazvukových vln.

Snímače atmosférického tlaku

Běžně používané senzory BMP180, BMP280, BME280 lze použít v elektronických barometrech.

Snímač pohybu

Nejběžnější je HC SR501, jehož vlastností je možnost regulace rychlosti a doby zpoždění odezvy.

Světelný senzor.

Oblíbený pro svou jednoduchost a spolehlivost.

Snímač úniku

Modul se skládá ze senzoru a komparátoru a obsahuje rezistor na desce komparátoru, který řídí citlivost senzoru.

Detektor vlhkosti

Skládá se z elektrod a komparátoru. Lze použít ke zjišťování vlhkosti půdy v automatických zavlažovacích systémech.

31. března - Dodávka od společnosti Wiren Board

Konečně mi přišel balíček se všemi chytrými pomůckami, které budu používat. Zde je seznam:

Název	Množství	DIN/ks	DIN/celkem
Řídicí jednotka WB6	1	6	6
WB-MSW v.3 Multifunkční senzor CO2 VOC v maximální konfiguraci	8	—	—
WB-MSW v.3 Multifunkční senzor v minimální konfiguraci	3	—	—
WBIO-DI-DR-16 "suchý kontakt", okenní/dveřní senzor, tlačítka skriptů	2	3	6
pro měření spotřeby vody a kontrolu úniků.	1	3	3
Ovládání motorů záclon a oken	5	3	15
Elektroměr WB-MAP12H	1	6	6
Reléový modul WB-MR6C	4	3	12
WB-MIO-E pro přenos řídicích modulů do jiného panelu	1	2	2
WBIO-AO-10V-8 ovládání stmívačů 0-10V	1	2	2
WB-MRGBW-D Řízení pásků LED	4	2	8
DDM845R v3 stmívací žárovky, modul od rozumdomu	3	6	18

Co je to řídicí jednotka pro systém inteligentní domácnosti?

Řídicí jednotka chytrého domu je zařízení, které dohlíží na všechny spotřebiče, zařízení a také posílá majiteli zprávu o stavu těchto spotřebičů. Spravuje snímače teploty, vzduchu a světla pro řízení osvětlení, vytápění a klimatizace. Lze jej naprogramovat tak, aby v průběhu času prováděl různé činnosti podle časového plánu. Kromě autonomního režimu lze řídicí jednotku připojit přes speciální rozhraní (počítačová síť, mobilní operátor nebo rádiová síť) a ručně ovládat spotřebiče.

Zařízení ovládaná řídicí jednotkou inteligentního domácího systému

Řídicí jednotka by měla být vybrána v závislosti na tom, jak chcete navrhnout architekturu řídicího systému. Existují například dva typy řídicích systémů: centralizovaný a decentralizovaný. Centralizovaný řídicí systém je založen na jediné výkonné centrální řídicí jednotce, která řídí všechny spotřebiče (spotřebiče) a inženýrské sítě v domě.

V případě decentralizovaného řídicího systému se intelektuální systém inteligentního domu skládá z několika jednodušších řídicích jednotek, z nichž každá vykonává funkce řízení určité zóny - místnosti a všech zařízení v ní, samostatně skupin osvětlení v celém domě, určitého určení domácích spotřebičů apod. (regionální dispečeři).

Centrální řídicí jednotkou moderního systému inteligentní domácnosti je počítač uzavřený v malém plastovém pouzdře, který má vlastní operační systém (OS), operační paměť a mnoho elektronických komponent pro spínání (ovládání) signálů: elektronická relé, teristorové klíče atd.

Jedna z kompletních sad centrální řídicí jednotky systému chytrý dům (palubní modul bezdrátového přenosu, porty USB, COM, Ethernet).

V závislosti na konfiguraci může být k dispozici také vestavěný modul GSM pro dálkové ovládání prostřednictvím mobilního telefonu, vysílač Wi-Fi pro ovládání systému odkudkoli v domě a grafické dotykové nebo tlačítkové rozhraní (LCD displej). Kromě toho jsou k dispozici konektory pro připojení k počítači a/nebo síťovému zařízení: Ethernet, USB.

Taková řídicí jednotka je schopna ovládat chytré spotřebiče, jako jsou chladničky, mikrovlnné trouby, elektrické spotřebiče atd. (pokud je technologie sama o sobě vybavena takovou funkcí) a hlásit hostiteli i takové údaje, jako je teplota chladničky, vstupní/výstupní volání telefonní linky a další.

Regionální řídicí jednotka, diskrétní I/O modulátor, je logická elektronická řídicí jednotka s nízkou spotřebou energie, na které je implementována technologie inteligentní domácnosti (pro srovnání, frekvence mikroprocesoru CC je asi 500 mHz, RC je asi 50 mHz), obvykle bez operačního systému a systematicky konfigurovatelná. Lze jej nakonfigurovat pro libovolné elementární scénáře podle času nebo podle signálů určitých senzorů.

Programovatelná řídicí jednotka systému inteligentní domácnosti s rozhraním Ethernet (síťová zásuvka)

Spravuje základní úkoly a události. Například k němu připojený světelný senzor vydá signál (když nastane tma); řídicí jednotka vyšle signál výkonnému relé nebo skupině. ovládání osvětlení. O každé akci také informuje hostitele. Jinými slovy, diskrétní I/O modulátor je druh inteligentního programovatelného elektronického relé.

Takové zařízení se skládá také z elektronických komponent pro přepínání sítě a inteligentní části: mikroprocesoru s pamětí. Může mít (v závislosti na výrobci a konfiguraci) rozhraní USB, Ethernet a další porty pro ovládání, programování a hlášení hostiteli.

Strategie inteligentního systému vytápění

Není třeba zdůrazňovat, jak nejednoznačná je problematika vytápění domácností. Přímo souvisí s náklady na spotřebu energie, které výrazně zatěžují rodinný rozpočet.

Chytrá strategie vytápění je proto opravdu důležitým a užitečným tématem, které je třeba nejen zvážit, ale také se pokusit realizovat.

Stačí nastavit teplotní parametr na jediném termostatu a chytré vytápění udělá vše potřebné, aby majiteli bytu (rodinného domu) zajistilo příjemné podmínky.

Pokud se strategie "chytrého" domu uplatní na systém vytápění v plném rozsahu, existuje dobrá šance na výrazné snížení výdajů. K úsporám přispěje přesná regulace spotřeby a racionální rozdělování zdrojů tepla.

Strategie inteligentní domácnosti ve vztahu k topnému systému byla vypočtena a otestována v praxi. Výsledek slibuje masový přístup.

Inteligentní systémy vytápění a regulace domu, fotografie a videa

Inteligentní budova znamená kancelářskou nebo obchodní budovu, která účinně využívá všechny dostupné zdroje obživy praktickým a vhodným způsobem. Inteligentní budova znamená teplo, elektřinu a další energii a také mírný dopad na vnější prostředí.

Jinými slovy, tento typ budovy se vyznačuje dokonalou výrobou, skladováním a řízením energie v rámci domácího projektu. V dnešní době mohou být úsporné domy nejen venkovské domy, domy mimo města nebo vybavené letní domy, ale také tradiční byty.

Typ systému inteligentní domácnosti

Vzhledem k dramatickému nárůstu teplot po celý rok je vytápění obydlí velkým problémem. Většina nájemníků si stěžuje, že když je zima, radiátory topí velmi málo, ale když je horko, topí, jak mohou. Nakonec lidé přeplatí za něco, co nepotřebují. Pokud je však váš topný systém v pořádku, ale nejste o tomto nepříjemném jevu slyšet, budete chtít vědět, jak lze topný systém v inteligentním domě uspořádat.

Specifika inteligentního vytápění

Samotný koncept "chytrého domu" týkající se vytápění předpokládá útulné ubytování člověka ve stabilně teplých prostorách s nízkou cenou. To znamená, že topný systém by měl být uspořádán tak, aby nebylo nutné znovu platit za něco, co se nepoužívá. Jakékoli uspořádání, zejména úsporný systém vytápění šetřící zdroje, však vyžaduje finanční investici - je však třeba mít na paměti, že takové řešení se brzy plně vrátí!

Využití automatizace pro provoz inteligentního systému vytápění domu je tedy základním principem pro vytvoření komfortního prostředí pro bydlení a pro úsporu paliva, pokud je samotná automatizace spolu s řídicími prvky správně zvolena a používána. Podobná situace může nastat, když topný kotel pracuje ve spojení s řídicím centrem - dodávka tepla je realizována prostřednictvím komunikačního rozhraní a sady bezpečnostních nástrojů kotle.

Schéma vytápění pro inteligentní dům

Systém mění přívodní teplotu nezávisle na hodnotách ze speciálních čidel v místnosti.

Tato varianta je vhodná zejména pro venkovský dům. Optimálním řešením je zde regulace teploty topného média.

Slibný trend v organizaci

Na druhou stranu existuje mnoho dalších způsobů, jak organizovat vytápění v inteligentním domě. Systém může být například závislý na počasí za oknem. Takový přístup zahrnuje nejen snímač určený k měření teploty konkrétně v místnosti, ale také snímač zaměřený na měření vnější teploty. Pro přesné udržování tohoto typu vytápění je nejlepší použít dva externí měřiče.

Kontrolní schéma

Princip činnosti příslušného regulátoru je založen na křivce závislosti teploty topného média na počasí. Jinými slovy, když je venku zima, voda v systému se ohřívá, ale když je venku horko, teče studená. Za referenční bod pro teplonosnou látku lze považovat hodnotu +20 stupňů Celsia, takže v tomto bodě je teplota systému obrazně řečeno shodná s venkovní teplotou a dodatečný tepelný výkon a vytápění místnosti končí.

Přibližná úroveň pohodlí dodávka tepla v inteligentní domácnostiVytápění je možné nastavit tak, aby teplota bytu měla lokální charakteristiku. Jinými slovy, v jednotlivých oblastech lze korigovat ve vztahu k žádané hodnotě z externího čidla. Pokud je v místnosti přítomno více osob a z reálných důvodů se místnost vytápí, systém dokáže vypočítat zvýšení teploty v této oblasti, porovnat ji s teplotou nastavenou na regulátoru počasí a poté rozdělit teplo po celém bytě v závislosti na korekci údajů v dané místnosti.

Dané uspořádání topného systému v inteligentní budově lze tedy s jistotou označit za perspektivní směr pro vytvoření komfortu v domě a také snížení výdajů za dodávky tepla.

Neznáte odpověď na svou vlastní otázku? Zeptejte se našeho odborníka: Zeptejte se

Jak funguje chytrá domácnost

Klíčovým prvkem systému je řídicí jednotka. Sbírá a analyzuje signály ze všech senzorů v bytě. Jeho práce se nezastaví ani na minutu.

Ovladač umožňuje ovládat všechny připojené přístroje v reálném čase a také naplánovat odložený start. Stačí jednou nastavit požadované parametry a systém je bude udržovat po celou dobu.

Přes všechny své výhody má však toto zařízení i řadu nevýhod. Stejně jako každá technika může selhat a zamrznout. Možná bude nutné restartovat a znovu jej nakonfigurovat. Někdy je třeba zapojit odborníky.

Podle typu přenosu signálu ze snímačů se systémy dělí na kabelové a bezdrátové. V prvním případě jsou všechny komponenty vzájemně propojeny kabely. Kabelové systémy se vyznačují spolehlivostí, rychlou odezvou a dlouhou životností. V bezdrátových komplexech je signál přenášen prostřednictvím vyhrazeného rádiového kanálu. To usnadňuje a urychluje instalaci.

Podle způsobu ovládání se chytré domy dělí na:

1. Centralizované. Všechny informace se shromažďují v jednom logickém modulu. Jeho úlohu často plní regulátor s velkým počtem vstupů. Na něm je zapsán program, pomocí kterého se zařízení ovládají. Tato konstrukce umožňuje vytvářet komplexní scénáře provozu strojů.

2. Decentralizované. Každé zařízení je vybaveno samostatným mikroprocesorem. Pokud jeden prvek selže, ostatní pracují jako obvykle. Decentralizované systémy jsou robustní a spolehlivé.

3. Kombinované systémy. Skládají se z jedné centrální jednotky a několika decentralizovaných řídicích jednotek. Tato konstrukce se snadno nastavuje, a proto ji dnes upřednostňuje většina výrobců.

Chytré domy lze také rozdělit podle typu protokolu: otevřené a uzavřené. Protokol je jazyk, kterým spolu všechna zařízení komunikují. Většina výrobců pracuje s otevřeným protokolem. Společnosti, které chtějí snížit náklady na své výrobky a zavést některá nestandardní řešení, používají uzavřený protokol.

Typy systémů

Inteligentní dům je možné vytvořit podle různých schémat v závislosti na typu zařízení a komunikačním protokolu. Hardwarově-softwarové komplexy pro inteligentní domy se tradičně dělí na několik typů.

Drátové připojení

Funkce systému	Klady	Nevýhody a možné problémy
Komponenty komunikují přímo prostřednictvím kabelových připojení. Senzory vysílají své signály do řídicí jednotky a koncová zařízení přijímají řídicí příkazy.	Vysoká rychlost odezvy, žádné problémy s přenosem impulzů v bezdrátovém prostředí s nedostatečnou silou signálu. Datová sběrnice není přetížena mnoha impulsy.	Elektroinstalace je nutná, přípojky se plánují ve fázi výstavby domu. Instalace je složitá a vyžaduje mnoho práce. Možná bude nutné komplex nebo jeho část zcela předělat.

Bezdrátové připojení

Funkce systému	Výhody	Nevýhody a možné problémy
Zařízení jsou připojena k řídicím jednotkám prostřednictvím bezdrátových kanálů.	Nejsou potřeba žádné kabely, řešení je vhodné prakticky pro jakoukoli konfiguraci místnosti bez nutnosti úprav.	Některé periferie vyžadují výměnu baterií (i když moderní "chytrá zařízení" jsou schopna pracovat na jednu baterii až několik let). Rádiová komunikace poněkud omezuje systém a jeho působnost ve vesmíru. Všechna zařízení musí být v dosahu sítě. Tento problém je částečně řešen použitím sítí typu mesh. Při infračerveném provozu musí být zařízení ve vzájemné viditelnosti.

Centralizovaná řešení

Funkce systému	Výhody	Nevýhody a možné problémy
Vybaveno centrální řídicí jednotkou. Jednotka řídí a synchronizuje interakci komponent inteligentní domácnosti prostřednictvím společné sběrnice a zajišťuje provádění uživatelských příkazů.	Hlavní jednotka propojuje a koordinuje síťové prvky.	Funkce závisí na hardwarových možnostech řídicího modulu a vestavěném softwaru. Pokud "mozek" systému selže, přestane fungovat.

Decentralizované

Funkce systému	Výhody	Nevýhody a možné problémy
Zařízení pracují ve stejné síti, ale bez jediného řídicího centra. Každá jednotka je samostatný server.	Nehrozí ztráta funkčnosti v důsledku poruchy centrální jednotky.	Mnoho ovládacích prvků, které mohou zkomplikovat a znepřehlednit konfiguraci a ladění.

Síťování pomocí otevřených protokolů

Funkce systému	Klady	Nevýhody a možné problémy
Různí dodavatelé používají ve svých zařízeních specifické komunikační protokoly a formáty příkazů.	Můžete spárovat zařízení od různých dodavatelů bez obav z problémů s nekompatibilitou.	V některých případech může být nutné přizpůsobit prvky obvodu vzhledem k nuancím implementace protokolu.

Hardware s uzavřeným protokolem

Vlastnosti systému	Výhody	Nevýhody a možné problémy
Vývojář implementuje zařízení pomocí vlastního protokolu a příkazového jazyka. Lze použít pouze prvky vytvořené dodavatelem (nebo jím certifikované).	Všechny komponenty jsou vysoce kompatibilní (obvykle se předpokládá i zpětná kompatibilita se staršími verzemi periferií).	Zařízení třetích stran se k systému nebudou moci připojit. V některých případech tento problém řeší vývojář otevřením rozhraní API.

Hlavní prvky a senzory:

• hlavní jednotka (nemusí být v decentralizovaném systému);
• senzory úniku vody;
• detektory kouře;
• teplotní čidla;
• pohybové a světelné senzory;
• bezpečnostní kamery;
• inteligentní větrání domácnosti;
• systém dálkového otevírání/zavírání žaluzií;
• ovládání multimédií;
• regulační zařízení pro vytápění, elektřinu a zásobování vodou;
• mohou existovat vysílače informací z vodoměrů a elektroměrů (takové projekty se realizují například v Moskvě v rámci zavádění inovací v oblasti bydlení a komunálních služeb);
• softwarová nebo hardwarová brána pro připojení a ovládání zvenčí a přenos výstrah majiteli;
• chytré zásuvky a vypínače;
• poplašný systém.

V některých schématech slouží senzory a další prvky jako brány pro bezdrátový přenos signálu do sousedních síťových zařízení.