В этой статье хочу начать описание концепции умного дома в моем понимании и рассмотреть некоторые аспекты ее реализации. Сразу оговорюсь, что я практически не вижу применения понятия «Умный дом» к квартире, так как в ней практически отсутствуют системы, требующие автоматизации. Совсем другое дело - частный дом. Он содержит множество систем, которые можно и нужно автоматизировать - начиная от водоснабжения и заканчивая освещением сада. Итак, мое определение. Умный дом - это набор автоматических систем, которые функционируют при минимальном участии его обитателей, обеспечивая при этом максимальный комфорт, безопасность и энергосбережение. При этом реализация должна быть по возможности простой и доступной.
Дальнейшая потребность в энергии будет покрывать солнечные тепловые и фотоэлектрические панели. Выбор метода нагрева, который генерирует тепло в дни с минимальными солнечными выгодами, зависит от типа дома, планировки и размера, его ориентации на стороны мира и его компактности. Важно выбрать приемлемый и эффективный способ отопления. Кроме того, это не должно быть чрезмерно. Нам нужно дешевое тепло и держать его как можно дольше. Чтобы сохранить тепло, мы используем контролируемую вентиляцию с рекуперацией воздуха, где теплый, выдыхаемый воздух заменяется свежим воздухом, который затем переносится на тепло.
Начну я с реализации энергоснабжения дома.
Резервное энергоснабжение дома
В отличии от квартиры, дом значительно сильнее зависим от наличия электроэнергии, ведь при ее отсутствии автоматически лишаемся практически всех систем - освещения, отопления, вентиляции, горячей воды и часто вообще водоснабжения, если используется насосная станция. Поэтому в рамках комфорта умного дома необходимо предусмотреть резервное энергоснабжение. Самое простое решение - это использование автономного генератора. Но его нужно еще правильно подключить, чтобы при возобновлении подачи энергии ничего не сгорело, выбрать его мощность, чтобы не перегрузить и определиться с его запуском. Конечно, можно установить электростанцию, мощностью от 10 кВт, с автоматическим запуском и со схемами согласования с электросетью, но цена ее непомерно высока. Та и установить ее не так и просто. Ну и остается вопрос, когда его запускать - сразу при отключении электричества, через полчаса или вручную. Ведь хождение с фонариком в ожидании запуска как-то не очень комфортно, а мгновенный запуск часто неудобен, особенно в ночное время или при 15-ти минутном отключении. Так что самый простой вариант получается дорогой и не очень удобный. Это привело к поиску более рационального решения.Опишу коротко основную идею. Состоит она из нескольких решений:
Распределение воздуха можно легко использовать для обогрева горячим воздухом на случай, если солнечного усиления недостаточно. Однако мы не должны использовать этот параметр. Благодаря рекуперации тепла температура воздуха в салоне почти не меняется. Чтобы нагреть пассивный дом, нам нужно примерно десятую часть энергии, чем обычный дом. Мы тонем около 200 долларов в год.
Нагреватели горячего воздуха Огромным преимуществом является использование существующих систем распределения домашнего воздуха. Воздух нагревается либо электрической спиралью с рекуперацией тепла, либо теплообменником, где он получает тепло от воды. Теплый воздух может циркулировать или не циркулировать в зависимости от выбранной системы. Более популярной является система без циркуляции, где воздух не слишком сухой. Однако система циркуляции может быстрее реагировать на большие разности температур.
- Питание всего освещения дома через ИБП. Это позволит всегда иметь освещение на протяжении нескольких часов, в зависимости от аккумулятора, времени суток, количества и типа включенных ламп.
- Наличие дополнительной разводки под розетки с резервным питанием. Это позволит обеспечить резервным питанием критические системы генератором минимальной мощности. Без необходимости отключать всех потребителей от розеток, чтобы не перегрузить генератор. Розетки желательно сделать другим цветом, чтобы их можно было легко идентифицировать.
- Наличие схемы, автоматически подключающей генератор к сети, в случае ее отсутствия и отключающей генератор от сети при возобновления подачи электроэнергии.
- Запуск генератора. Это можно решить на выбор - автоматически, по таймеру, вручную. Я предпочитаю ручной запуск.
- Автоматическое глушение генератора.
Детали реализации
Все таки, отключение электроэнергии - это внештатная ситуация, нет смысла тратиться на полностью автономную систему. Поэтому разобьем потребителей на группы. Это освещение, критичные системы (котел, насос), некритичные системы (холодильник, вентиляция, телевизор). Что доставляет наибольший дискомфорт при отключении питания? Обычно - это отсутствие освещения. Без освещения сложно обойтись, ну и потребляет оно немного. Поэтому его резервируем в первую очередь, с помощью ИБП. Конкретную модель нужно подбирать исходя из нескольких условий - количество и тип ламп, тип и емкость аккумулятора. В большинстве случаев достаточно обычного компьютерного UPS, стоимостью $200. Подключается он в щитке, в разрыв линии освещения. Время работы от аккумулятора должно составлять не менее 30 минут, чтобы покрыть кратковременные отключения и дать время запустить генератор, в случае необходимости. Звуковую сигнализацию желательно отключить, чтобы не будить дом ночью.Следующий вопрос - выбор мощности генератора. Обычно 2500 Вт более, чем достаточно. А это обычная потребительская модель, стоимостью около $400. Этого хватит, чтобы обеспечить питанием насосы котла и скважины, освещение, холодильник и компьютер. Питание всего от аккумуляторов, по аналогии с освещением, крайне невыгодно. Во первых - нужна большая выходная мощность инвертора, во вторых - большая емкость аккумуляторов и высокая цена их замены, в третьих - инвертор должен выдавать правильную синусоиду, так как к ее форме чувствительны некоторые двигатели и модулируемые горелки котла. Генератор же выдает чистую синусоиду, автономен не менее 15 часов на одной заправке, дешев. Также, он чаще всего комплектуется стартером и собственным аккумулятором, что позволяет при желании реализовать автозапуск.
Печи и камины Камины не просто рекомендуются для пассивных домов, но это решение возможно, но в другой форме. Другое решение - каминная печь, но опять же с малой мощностью, иначе мы переполним комнату. Мы можем использовать комбинацию с горячей горячей горячей водой. В более низких климатических условиях его нагревают солнечные тепловые коллекторы, в больших морозах - только каминная печь.
Тепловые насосы В этом случае инвестиции в тепловые насосы для земляных, водных и водяных вод совершенно не нужны. Мы можем получить тепловой насос «воздух-вода». Две другие системы подходят только для больших домов, инвестиции невелики. Перекачка воздуха и воды имеет значительный риск в период с минимальными солнечными выгодами или периодами сильного мороза. Поэтому необходим другой резервный источник тепла.
Далее - разводка питания с резервированием от генератора. К ней подключаются насосы и котел. Необходимо обеспечить минимум по одной розетке в каждую комнату. Это позволит подключать по желанию остальную бытовую технику.
Ну и последнее - подключение.
Схема подключения систем резервного питания.
Ничто не является совершенным, кроме, быть может, самой природы. У устройств, изобретенных людьми, всегда есть недостатки. Вместо экстравагантных заявлений - «дерева, сжигающего древесину, который вы всегда хотели», или «Эта печь будет решать все ваши проблемы с нагревом» - мы хотели заняться ракетой, которую люди находят сложной.
Кормление должно проводиться довольно часто, а если у вас есть большая классическая печь, вы можете наполнить ее влажной древесиной, чтобы она сжигала тлеющие всю ночь. С небольшим упражнением с длинной и прямой древесиной сложной и удачливой природы вы можете кормить систему на 15 см с интервалом от полутора до трех раз, а система 20 см между двумя и четырьмя часами, Вы не можете держать его горящим с чистым сжиганием всю ночь, поэтому огонь должен быть сделан снова каждый день, или в некоторых случаях, два раза в день.
На схеме:
EL1 - освещение в доме,
Кл1 - клемма подключения к не зарезервированным розеткам
Кл2 - клемма подключения к зарезервированным розеткам
Кл3 - клемма, включенная в разрыв зажигания генератора.
К1 - реле управляющее контактной группой К1.2, К1.3, К1.4
G - генератор
UPS - источник бесперебойного питания
Когда есть напряжение в сети, обмотка реле находится под напряжением и питание подается напрямую в сеть. В случае отключения напряжения, контакты перейдут в исходное положение, обозначенное на схеме, и подключат к сети генератор. Освещение будет продолжать питаться некоторое время от аккумулятора UPS. В случае необходимости, генератор можно запустить, что обеспечит питанием освещение и резервные розетки, подключенные к клемме Кл2. Когда внешнее питание будет восстановлено, реле К1 сработает, отключив генератор от сети и разорвав цепь зажигания генератора, тем самым заглушив его. Система вернется в исходное состояние. Схема подключения является лишь демонстрацией идеи, а не принципиальной схемой.
В итоге стоимость всей системы составляет около $600 + работа по прокладке проводов. Но в некоторых случаях, можно использовать уже существующую проводку, если она грамотно выведена на щиток.
Он лучше работает с лесами, которые он освещает и прям. Но если у вашего источника дров вы найдете только согнутый, короткий, узловатый и разветвленный лес? Ну, самозагрузка под вашим собственным весом становится трудной, поэтому, возможно, вам нужна другая модель силовой трубки, возможно, горизонтальное барбекю под ней и закрытая дверь. Нам нужно больше исследований по использованию конкреций лиственных пород.
Слишком много работы, чтобы взломать лес. Из опыта мы знаем, что в системе на 15 см не будет дерева толще, чем ваше предплечье, а в 20 см системе не будет вводить древесину, большую, чем ваше колено. Если вам не нравится взламывать дрова, или если ваш лес сильно трескается, используйте мелкие и круглые бревна или проектируйте систему большего диаметра. Системы большего диаметра более подходят для массовых устройств аккумулирования тепла, длинных дымовых маршрутов и нескольких газовых трубок, например напольного отопления.
Послесловие
В статье описана базовая схема. Ее при желании можно и нужно улучшать. Особенно, когда появится возможность интеграции с удаленным управлением, мониторингом и прочим. Как минимум, в будущем можно добавить оповещение про отключение электроэнергии, удаленный запуск и отключение генератора, прочее. Также, вместе с освещением можно обеспечить резервным питанием через ИБП сигнализацию, роутер и сервера, но обычно этого не требуется. Так как они чаще всего комплектуются собственными резервными источниками питания. Достаточно включить их в розетку, подключенную к линии питания от генератора. Также, я не рассматривал подключение солнечных панелей и ветрогенераторов. Это дорого и плохо подходит именно для резервного питания. Они выдают малую мощность на протяжении всего срока службы, а для резервного питания нужна относительно большая мощность на короткий период - несколько десятков часов в год.UPD: Учитывая это, предпочтение отдается не только комфорту решения ну и соблюдению баланса цена-польза. Данную задачу можно решить массой способов. Мне данное решение кажется наиболее сбалансированным. Дальнейшее увеличение комфорта сопровождается значительным ростом стоимости, что приемлемо не всегда.
Электроснабжение загородных домов имеет ряд отличительных особенностей. Главная из них - это необходимость подключения к воздушной линии (ВЛ). Тяготы по устройству этого подключения обыкновенно возлагаются на владельца дома, а границей ответственности между энергосбытовой организацией и домовладельцем является точка подключения к ВЛ .
Частые детали необходимо часто заменять. В камере сгорания температуры очень высокие, а тепловое напряжение интенсивно. Тепловое напряжение означает, что скорость изменения температуры слишком велика. Кроме того, горячая точка движется непрерывно, когда топливо горит и садится. Стальные детали подающей трубки или камеры сгорания распадаются в результате медленного сгорания, а керамические детали, такие как кирпичи, треснут, сломаны и измельчены. Часто кирпич в горном туннеле сжигания скоро ухудшается, а площадь вокруг основания подающей трубы, где начинается туннель сгорания.
Устройство ответвления
При устройстве ответвления может потребоваться дополнительная установка одной или нескольких опор, если расстояние от точки ввода в дом до линии ВЛ составляет более 25 метров. Сам ввод должен располагаться на высоте не менее 2,75 метров, а стеновой проход должен быть выполнен в соответствии с требованиями пожарной безопасности.
Было бы полезно найти более эластичный материал. Возможно, литая или литая керамика будет вести себя лучше. Удаление золы не всегда легко. Размеры в поперечном сечении зоны горения являются критическими, поэтому работа печи будет зависеть от зольных отложений. Более чистая очистка может устранить фактор промедления. У меня желудок становится все сложнее.
Закройте крышку крышкой, поцарапайте древесину чаще, а не просто удалите золу. Из системы 20 см вы можете «собрать» 7-11 л золы. Около десяти минут, включая метание пепла и чистящие инструменты. Сначала создайте процедуру очистки, скажем, каждое воскресенье утром, прежде чем вы зажжете огонь. При необходимости отметьте соответствующие дни в календаре. Во-вторых, держите инструменты для чистки и пепельницу в легкодоступном месте. В-третьих, постарайтесь иметь в виду, что большинство проблем с курильщиком или трудным пуском вызваны засорением, как правило, засорением золы.
Речь идет о наличии в стене закладной трубки из несгораемого материала, а также о соответствии сечения вводного провода предельно допустимой нагрузке с учетом запаса. В качестве вводного проводника лучше всего использовать СИП, хотя не исключается и применение ВВГ или даже неизолированных проводов.
Для подключения к линии ВЛ следует применять только сертифицированные зажимы. Если говорить о СИП, то это, в первую очередь, прокалывающие зажимы с затяжными болтами, имеющими срывные головки.
Ракетные аисты требуют сложного оператора. Ракетные киоски - это приглашение к участию. Выбор топлива - это искусство, как в выборе древесины, так и в огнепожатии, по частям. Вот печь, которая постоянно напоминает вам о разнообразии природы. Если вы ошибаетесь, вы не будете осторожны или спешите, печь наказывает вас дымом в доме, или он не запускается или требует слишком много работы, чтобы кормить, разрезать и разделить лес. Это не плита для людей в арендованных помещениях, если они действительно не заинтересованы в этом процессе.
Он также не подходит для гостевых домов, отелей или ситуаций, когда арендаторы часто меняются. И, наконец, всего в нескольких случаях это просто не работает. О обычных металлических печах можно сказать, что в большинстве случаев это не работает, поэтому не беспокойтесь. Мы знаем только три примера нефункциональных ракетных печей. Два были построены новичками, для которых мы не могли дать диагноз на основе симптомов, описанных на телефоне, поэтому, возможно, мы не можем их учитывать. Но третья была демонстративно построена в мастерской.
Другой распространенный зажим для ответвлений - это известный многим . Для его монтажа проводники должны быть зачищены до чистого металла и обязательно отключены от напряжения.
Ограничение потребляемой мощности
Норма потребления электроэнергии на частное домовладение колеблется в зависимости от региона, но в среднем составляет 10-15 кВт. Кроме того, эта норма может зависеть от количества фаз в домовой сети и от каких-либо еще дополнительных условий.
Хотя мы пробовали все корректировки, о которых мы могли подумать, он все еще не хотел хорошо работать. У него была обратная печать и наполнил дом дымом, но мы никогда не понимали, почему. Не отчаивайтесь приведенным выше. В эксплуатации работают сотни ракетных печей. Большинство из них без проблем.
Это еще одна серьезная проблема с тепловыми масляными обогревателями. Если помещение и скамейка остынут, может потребоваться некоторое время, чтобы снова разогреться. В климатах, где спрос на отопление прерывистый, система работает менее эффективно. Если вы привыкли к очарованию восхищения пламенем, сидящим на кресле, вам будет трудно. Но вы можете видеть верхний огонь, и есть компенсация в послушании. Ракетные киоски - это слуховой праздник. Время от времени приглушенный и мягкий звук куска, который падает по подающей трубке, слышен тонко, и реакция огня сразу же слышится.
Для того чтобы исключить повышенное потребление электроэнергии, энергосбытовые компании все чаще устанавливают индивидуальные ограничители потребляемой мощности , отключающие потребителя при достижении электрическим током определенной предельной величины.
Отличие от рядового заключается в отсутствии необходимости ручного включения после срабатывания, а также в том, что устанавливается вне досягаемости для абонента, например, на опоре.
Нам сказали, что это самый любимый звук. Это поучительно. И наоборот, слухи и клык напоминают ваше подсознание о том, что в печи все еще есть топливо. Когда шум остановится, вы постепенно заметите это. Как с маленькими детьми в другой комнате, вам нужно проверить, что они делают, когда они молчат. Пока это громко, все в порядке.
Вам действительно нужно увидеть огонь, сидящий на диване? Выключите свет и посмотрите, как модели танцуют на потолке. Солнечные батареи производят энергию, а на улице облачно. Жилье площадью 100 квадратных метров с солнечными батареями, термопластинами, напольными покрытиями и экологическими дюбелями достигает 000 евро. Первоначальные инвестиции в экологический дом амортизируются в течение максимум пяти лет, а счета за коммунальные услуги могут быть сведены к нулю. Чтобы быть энергично независимым, дому нужны специальные удобства.
Заземление
Особое значение при устройстве электроснабжения загородного дома имеет повторное заземление на вводе. Главную заземляющую шину, расположенную во вводном щите рекомендуется подключать к заземлителю, сопротивление которого не должно превышать 30 Ом. Причем заземлитель может быть и естественным, то есть представлять собой металлические элементы конструкции здания или инженерные коммуникации (трубы, проложенные непосредственно в земле).
Для дома площадью около 100 квадратных метров, способного производить собственную энергию, стоимость строительных материалов и экологически чистого оборудования может достигать до 000 евро. Панели солнечных батарей, ветровые, инфракрасные обогреватели, устройства для уплотнения домашних животных - это лишь некоторые из экспонатов, которые привлекают внимание посетителей.
Просто посмотрите, потому что цены на машины не самые маленькие. Тем не менее, торговцы уверяют нас, что, хотя они большие, первоначальные инвестиции амортизируются в течение максимум пяти лет. Вы можете использовать растения для обеспечения горячей водой, электричеством, теплом, чтобы производить практически собственную энергию.
Эти элементы в любом случае входят в . Но в случае использования их в качестве повторного заземляющего устройства срок их службы может существенно сократиться из-за вероятности прохождения через них большого электрического тока.
Поэтому лучше всего устроить отдельное заземляющее устройство . Конструктивно оно может представлять собой (хотя возможны и другие варианты) три стальных прутка диаметром не менее 16 мм, расположенных вертикально на глубине 0,5 метров от поверхности земли и соединенных стальной полосой 4*40 мм.
Эффективность солнечных систем максимальна летом и слабее зимой. Область в Румынии, подходящая для установки таких систем, - это юг и юго-восток страны. «В юго-восточной части страны доходность такая же, как и на Сицилии», - говорит Корнелиу Якоб. Он также сказал нам, что солнечная панель для получения тока, необходимого только для освещения в доме, может стоить около 800 евро.
«Чтобы получить хорошую отдачу на заводе в Сату-Маре, как это было бы в Бухаресте, вам нужно увеличить количество панелей, что приведет к увеличению затрат», - добавил Винтила. Южный район страны одинаково подходит для установки ветровых турбин для производства электроэнергии, потому что есть более высокая интенсивность ветра.
Прутки следует расположить в вершинах равностороннего треугольника со стороной 3 метра. Для подключения такого заземлителя к ГЗШ можно воспользоваться той же полосой 4*40 мм и проводом, имеющим сечение не меньше фазного. Все соединения в повторном заземлителе выполняются только либо при помощи сварки, либо болтами.
В остальном электроснабжение загородного дома не имеет принципиальных отличий от электроснабжения рядовой квартиры, за исключением более высокой потребляемой мощности.
Необходимо лишь в очередной раз напомнить, что для подключения своей загородной резиденции к сети ВЛ надо, прежде всего, вооружиться техническими условиями в местной энергосбытовой компании. В дальнейшем это поможет избежать лишних проблем, ведь проще действовать по строгим указаниям, зная, с какой стороны можно ждать подвоха.
