Hvad er et smart hjem: princip og struktur + oprettelse af et projekt og tips til montering

Komponenter i et smart hus-system, deres funktion og arbejdsprincip

Installation og sikkerhedskrav

Dette afsnit viser, hvordan du installerer vandvarme med dine egne hænder.

Trin 1: Projekt

Vælg først et passende layout, og tegn det på papir. Det er vigtigt at tage højde for rummets størrelse, radiatorens placering, rørføring osv. En sådan skitse vil hjælpe dig med at beregne den rigtige mængde forbrugsstoffer. En særlig software gør også beregningerne lettere.

Trin 2: Tilbehør

Lad os kort undersøge, hvad kedlen, radiatorerne og rørene kan være. Der findes varmeapparater til naturgas, el, fast brændsel og hybridvarmeapparater, som afhænger af det anvendte brændstof. Gasapparater er de foretrukne blandt disse muligheder. Vandkedler fås med eller uden pumpe (til tvungen cirkulation), som begge kan installeres med dine egne hænder. Den to-kredsløbsenhed, som ikke kun leverer varme i huset, men også varmt vand, har vist sig at være fremragende.

Stålbatterier vil behage prisen, men samtidig er de udsat for korrosion, og hvis du planlægger at dræne kølevæsken, reduceres driftslevetiden betydeligt. Støbejern kan på den anden side siges at være et tidløst materiale. Det tager lang tid at varme op, men den holder også varmen i lang tid. Men den tunge vægt, det uattraktive udseende og de høje omkostninger har reduceret dette materiales popularitet betydeligt. Støbejernsradiatorerne er blevet udskiftet med aluminiumsradiatorer. De er meget flotte, de varmer hurtigt op og er modstandsdygtige over for korrosion. Aluminium tåler dog ikke pludselige trykændringer. Bimetalliske modstande er kendt for deres fremragende varmeafledning, selv om deres korrosionsbeskyttende egenskaber er de samme som for aluminium.

Stålrør har mistet sin tidligere glans på grund af deres korte levetid. Det blev afløst af moderne polypropylen. Nem installation, mulighed for at skabe "one-piece" konstruktion, rimelige omkostninger og pålidelighed - alt dette er ubestridelige plusser. Kobberrør har også gode egenskaber, men deres pris er ikke for alle.

Trin 3: Kedel

Vandopvarmning i et fritliggende hus er konstrueret således, at mediet opvarmes af en kedel. Dette er en meget god løsning, hvis der ikke er et centralvarmesystem til rådighed. Det er derfor vigtigt at overveje placeringen af gas- eller elforsyningen, når man beslutter, hvor kedlen skal installeres. Hvis der er tale om en enhed med fast brændsel, skal der foretages en ekstra skorstensinstallation. Hvis naturlig cirkulation foretrækkes, skal varmelegemet placeres, så returstrømmen er så lav som muligt. En kælder er ideel i dette tilfælde.

Trin 4: Montering af radiatorerne

Radiatorerne er placeret under vinduer eller i nærheden af døre. Udformningen af armaturet afhænger af materialet og antallet af sektioner. Jo tungere de er, jo mere sikre skal de være. Der skal være en afstand på mindst 10 cm mellem radiatoren og vindueskarmen, og der skal være mere end 6 cm til gulvet. Ved at montere en afspærringsventil på hvert element kan du regulere mængden af kølevæske i radiatorerne, og en udluftningsventil hjælper med at undgå uønsket træk.

Trin 5: Ledningsføring

Kedlen er udgangspunktet for rørarbejdet. Denne skal følge det valgte diagram, som er skitseret på papir. Hvis rørene er synlige, er der tale om en åben forbindelse. På den ene side lider æstetikken, men på den anden side vil enhver lækage forblive synlig, og der er ikke behov for at afmontere kassen for at udskifte det beskadigede element. Rørledninger kan også skjules, mures ind i væggen, beklædes med gipsplader osv. På dette tidspunkt kan du også tilslutte køleren og yderligere udstyr (pumpe, filter, sikkerhedsboks, ekspansionsbeholder osv.).

Præfabrikerede løsninger og selvmontering

Hvordan laver man et "Smart hus" uafhængigt? I øjeblikket er der et bredt udvalg af varianter af systemets opbygning - forskellige store virksomheder lancerer nyheder og tilbyder deres egne løsninger og anordninger. Lad os se på et par muligheder for at gennemføre dette koncept.

Google Home

Google har udviklet idéen om et smart hjem i mange år og har en række produkter, som styresystemet kan baseres på.

Google Home-højttaler

Hvad er et smart hus: princippet om drift og struktur + tips til projektoprettelse og montering

Højttaleren har en lang række funktioner: Du kan bruge den til at planlægge din dag, lytte til nyheder, bruge søgemaskinen eller spille spil. Den styrer musik, radio, alarmer, timere og påmindelser og giver dig mulighed for at sende beskeder til alle enheder i netværket. Men du skal selv gøre det russisk, og du kan finde en vejledning på internettet. Google Home understøtter også IFTTT, som gør det muligt at forbinde forskellige enheder til systemet.

Home Hub-enheden

Home Hub, som er en højttaler til kommunikation med stemmeassistenten, suppleret med en skærm. Enheden er ikke udstyret med et kamera for at øge brugerens følelse af komfort og sikkerhed. Der er en nattilstand - enheden kan sende kommandoer, der reducerer lysets lysstyrke, sænker temperaturen i huset og lukker låsene. Det er muligt at fjernstyre funktionerne via Google Home-appen.

ZigBee-baseret smart hjem

Du kan også selv opsætte et smart-hjem-system ved hjælp af ZigBee. ZigBee er en trådløs kommunikationsstandard, som alle enheder i et hus eller en lejlighed kan kommunikere med hinanden. ZigBee findes i mange enheder: smarte stikkontakter, pærer, lysdæmpere, bevægelsesdetektorer og forskellige kontrolsensorer. Den førende blandt producenterne af enheder, der understøtter ZigBee-standarden, er det kinesiske selskab Xiaomi.

Læs også:  Hvorfor der ikke er noget tryk i et HDPE-rør

ZigBee-systemet fungerer ved hjælp af følgende typer enheder:

  • Koordinatorer, som styrer systemets drift og sikrer processerne.
  • Routere, som kører konstant og er ansvarlige for driften af enhederne i dvaletilstand. De er også ansvarlige for genopretning i tilfælde af fejl. De kommunikerer med koordinatoren, routere og perifere enheder og informationsoverførselsudstyr.
  • Enheder, der er ansvarlige for at sende og modtage data. Forbundet med koordinatoren og routerne og forbundet med de sensorer og mekanismer, der er ansvarlige for at udføre kommandoer.

Populære sensorer til Arduino

Hvad er et smart hus: princippet om drift og struktur + oprettelse af projektet og monteringstips

Arduino er et programmerbart mikrocontroller-kort, der kan bruges til at bygge automatiserings- eller robotværktøjer. Lad os se på de mest populære sensorer, der er tilsluttet den.

Sensor for forhindringer

Består af fotodiode og LED, der udsender og modtager signaler i det infrarøde spektrum.

Afstandssensor

HC SR04-sensoren består af en modtager og en afsender af ultralydsbølger.

Sensorer for atmosfærisk tryk

Almindeligt anvendte sensorer BMP180, BMP280, BME280 kan anvendes i elektroniske barometre.

Bevægelsessensor

Den mest almindelige er HC SR501, hvis funktion er muligheden for at regulere hastigheden og responsforsinkelsestiden.

Lyssensor.

Populær på grund af sin enkelhed og pålidelighed.

Lækagesensor

Modulet består af en sensor og en komparator og indeholder en modstand på komparatorkortet, som styrer sensorens følsomhed.

Fugtdetektor

Består af elektroder og en komparator. Kan bruges til at registrere jordfugtighed i automatiske vandingssystemer.

31. marts - En levering fra Wiren Board

Endelig kom der en pakke med alle de smarte gadgets, som jeg skal bruge. Her er listen:

Navn Antal DIN/pc DIN/total
WB6-controller 1 6 6
WB-MSW v.3 CO2 VOC multifunktionel sensor i maksimal konfiguration 8
WB-MSW v.3 Multifunktionel sensor i minimal konfiguration 3
WBIO-DI-DR-16 "tørkontakt", vindues-/dørssensor, scriptknapper 2 3 6

til måling af vandforbrug og kontrol af lækager

1 3 3

Betjeningsanordninger for gardiner og vinduesmotorer

5 3 15
WB-MAP12H elmåler 1 6 6
WB-MR6C-relæmodul 4 3 12
WB-MIO-E til overførsel af styringsmoduler til et andet panel 1 2 2
WBIO-AO-10V-8 styring af 0-10V lysdæmpere 1 2 2
WB-MRGBW-D LED strip kontrol 4 2 8
DDM845R v3 lysdæmpende pærer, modul fra razumdom 3 6 18

Hvad er en controller til et smart home-system?

Controlleren i det smarte hus er den enhed, der overvåger alle forbrugere og enheder og sender også en rapport til ejeren om disse forbrugeres tilstand. Den styrer temperatur-, luft- og lyssensorer til at styre belysning, varme- og klimaanlæg. Den kan programmeres til at udføre forskellige handlinger over tid i henhold til en tidsplan. Ud over den autonome tilstand kan controlleren tilsluttes via en særlig grænseflade (computernetværk, mobiloperatør eller radionetværk) og manuelt styre apparater.

Hvad er et smart hus: princippet om drift og struktur + design og tips til samling med deres egne hænder

Enheder, der styres af en smart home system controller

Styringen skal vælges afhængigt af, hvordan du ønsker at designe styresystemets arkitektur. Der findes f.eks. to typer kontrolsystemer: centraliseret og decentraliseret. Et centraliseret styresystem er baseret på en enkelt højtydende central controller, der styrer alle forbrugere (apparater) og forsyningsvirksomheder i huset.

I tilfælde af et decentraliseret styresystem består det intelligente system i det intelligente hus af flere enklere controllere, som hver især udfører funktioner til forvaltning af en bestemt zone - et rum og alle enheder i det, separate grupper af belysning i hele huset, en bestemt destination for husholdningsapparater osv. (regionale kontrollører).

Den centrale controller i et moderne smart home-system er en computer i en lille plastkasse med eget operativsystem (operativsystem), arbejdshukommelse og mange elektroniske komponenter til at skifte (styre) signaler: elektroniske relæer, terrestriske taster osv.

Hvad er et smart hjem: princip og struktur + tips til projektoprettelse og montering

Et af de komplette sæt af den centrale huscontroller af systemet det smarte hus (indbygget modulet for trådløs overførsel, USB, COM, Ethernet-porte)

Afhængigt af konfigurationen kan der også være et indbygget GSM-modul til fjernbetjening via en mobiltelefon, en Wi-Fi-sender til at styre systemet fra et hvilket som helst sted i huset og en grafisk touch- eller trykknapsgrænseflade (LCD-skærm). Desuden er der stik til tilslutning til en computer og/eller netværksudstyr: Ethernet, USB.

En sådan controller er i stand til at styre intelligente apparater som køleskabe, mikrobølgeovne, forsyningsselskaber osv. (hvis teknologien selv har en sådan funktion), og rapporterer selv data som køleskabstemperatur, telefonlinjens input/output-opkald og meget mere til værten.

En regional controller, en diskret I/O-modulator, er en elektronisk styringsenhed med lav effektlogik, hvor smart home-teknologien er implementeret (til sammenligning er CC's mikroprocessorfrekvens ca. 500 mHz, RC's ca. 50 mHz), som regel uden operativsystem og kan konfigureres systematisk. Den kan konfigureres til alle elementære scenarier efter tid eller efter signalerne fra visse sensorer.

Hvad er et smart hjem: princip og struktur + tips til projektoprettelse og montering

Programmerbar smart home systemcontroller med Ethernet-interface (netværksstik)

Den administrerer elementære opgaver og begivenheder. For eksempel giver en lyssensor, der er tilsluttet den, et signal (når mørket falder på); controlleren sender et signal til et ledende relæ eller en gruppe til styring af belysningen. Den giver også værten besked om hver handling. Med andre ord er en diskret I/O-modulator en slags intelligent programmerbart elektronisk relæ.

Denne enhed består også af elektroniske komponenter til netværksomkobling og en intelligent del: en mikroprocessor med hukommelse. Den kan (afhængigt af producent og konfiguration) have USB-, Ethernet-interface og andre porte til kontrol, programmering og rapportering til værten.

Læs også:  Hvorfor virker køleskabet ikke, men fryseren virker? Fejlfinding og afhjælpning af problemet

Strategi for intelligente varmesystemer

Der er ingen grund til at understrege, hvor tvetydigt spørgsmålet om opvarmning af boliger er. Det er direkte forbundet med udgifterne til energiforbrug, og disse udgifter belaster familiens budget betydeligt.

Derfor er en intelligent opvarmningsstrategi et virkelig vigtigt og værdifuldt emne, som det ikke bare er værd at overveje, men også at forsøge at gennemføre.

Det er nok at indstille temperaturparameteren på en enkelt termostat, og den intelligente opvarmning vil gøre alt det nødvendige for at give ejeren af lejligheden (privat hus) behagelige forhold.

Hvis man anvender strategien for det "kloge" hus til opvarmningssystemet i fuldt omfang, er der en god chance for at reducere udgifterne betydeligt. Præcis styring af forbruget og rationel fordeling af varmeressourcerne vil bidrage til besparelser.

Smart Home-strategien i forhold til varmesystemet er blevet beregnet og afprøvet i praksis. Resultatet lover en massetilgang.

Smart home opvarmning ordning og kontrolsystemer, billeder og videoer

En smart bygning er en ressourceeffektiv kontor- eller erhvervsbygning, der udnytter alle livets faciliteter på en praktisk og hensigtsmæssig måde. En smart bygning betyder varme, elektricitet og anden energi samt en moderat påvirkning af det ydre miljø.

Med andre ord er denne type bygning kendetegnet ved perfekt energiproduktion, -lagring og -styring i et husprojekt. I dag kan ressourceeffektive huse ikke kun være landhuse, huse uden for byen eller sommerhuse, men også traditionelle lejligheder.

Type af smart home-system

Med dramatiske temperaturstigninger hele året rundt er opvarmning af boliger et stort problem. De fleste lejere klager over, at radiatorerne giver meget lidt varme, når det er koldt, men når det er varmt, varmer de så meget som muligt. Det ender med, at folk ender med at betale for meget for noget, de ikke har brug for. Hvis dit varmesystem imidlertid er fint, men du er ikke høre om dette ubehagelige fænomen, vil du gerne vide, hvordan varmesystemet i et smart hjem kan arrangeres.

Specifikationer for intelligent opvarmning

Selve konceptet "smart house" med hensyn til opvarmning forudsætter en hyggelig indkvartering af en person i et stabilt varmt lokale til en lille pris. Det betyder, at varmeanlægget skal være indrettet på en sådan måde, at der ikke er behov for at betale igen for noget, der ikke bruges. Ethvert arrangement, især et økonomisk og ressourceeffektivt varmesystem, kræver dog en økonomisk investering - men man skal huske på, at en sådan løsning hurtigt vil betale sig fuldt ud!

Anvendelse af automatisering til driften af et smart opvarmningssystem i hjemmet er således det grundlæggende princip for at skabe behagelige levevilkår og spare brændstof, forudsat at selve automatiseringen og kontrolkomponenterne er korrekt udvalgt og anvendt. En lignende situation kan opstå, når en varmekedel arbejder sammen med en kontrolcentral: varmeforsyningen sker via en kommunikationsgrænseflade og et kedelsikkerhedsværktøjssæt.

Opvarmningsdiagram for det intelligente hus

Systemet ændrer fremløbstemperaturen uafhængigt i henhold til værdierne fra særlige sensorer i rummet.

Denne variant er særlig velegnet til et landsted. Den optimale løsning er her temperaturstyring af opvarmningsmediet.

En lovende udvikling inden for organisation

På den anden side er der mange andre måder at organisere opvarmningen i et smart hus på. Systemet kan f.eks. være afhængigt af vejret uden for vinduet. En sådan tilgang omfatter ikke kun en sensor, der er designet til at måle temperaturen specifikt i rummet, men også en sensor, der fokuserer på eksterne temperaturmålinger. For at vedligeholde denne type opvarmning med nøjagtighed er det bedst at bruge to eksterne målere.

Kontroldiagram

Funktionsprincippet for den pågældende regulator er baseret på en kurve for varmemediets temperatur i forhold til vejret. Med andre ord, når det er koldt udenfor, vil vandet i systemet blive varmet op, men når det er varmt udenfor, vil det løbe koldt. En Celsius-værdi på +20 kan tages som referencepunkt for varmebæreren, således at systemtemperaturen på dette punkt billedligt talt svarer til udetemperaturen, og den ekstra varmeydelse og rumopvarmningen ophører.

For at tilnærme sig komfortniveauet for varmeforsyning i et smart hjemDet er muligt at indstille opvarmningen, så den flade temperatur har lokale karakteristika. Det vil sige, at der kan korrigeres i enkelte områder i forhold til setpunktet fra en ekstern sensor. Hvis der er flere personer til stede i et rum, og de opvarmer rummet af reelle årsager, kan systemet beregne temperaturstigningen i det pågældende område, sammenligne den med den temperatur, der er indstillet på vejrregulatoren, og derefter fordele varmen i lejligheden i forhold til korrektionerne i det pågældende rum.

Således kan en given indretning af varmesystemet i en smart bygning med beslutsomhed kaldes en lovende retning for skabelse af komfort i dit hus og også reduktion af udgifterne til varmeforsyning betaling.

Kender du ikke svaret på dit eget spørgsmål? Spørg vores ekspert: Spørg

Sådan fungerer et smart hjem

Systemets nøgleelement er controlleren. Den indsamler og analyserer signaler fra alle sensorer i lejligheden. Dens arbejde stopper ikke et øjeblik.

Læs også:  Mini russisk komfur med dine egne hænder: specifikationer og pryadovki til at bygge et kompakt komfur

Controller giver dig mulighed for at styre alle tilsluttede gadgets i realtid og planlægge en forsinket start. Det er nok at indstille de nødvendige parametre én gang, og systemet vil altid opretholde dem.

Men trods alle fordelene har dette udstyr også en række ulemper. Som enhver anden teknik kan den fungere dårligt og fryse fast. Så du skal muligvis genstarte og omkonfigurere den. Nogle gange er det nødvendigt at inddrage fagfolk.

Systemer opdeles i kablede og trådløse systemer alt efter typen af signaloverførsel fra sensorerne. I det første tilfælde er alle komponenter forbundet med hinanden med kabler. Kablede systemer er kendetegnet ved pålidelighed, hurtige svartider og lang levetid. I trådløse komplekser transmitteres signalet via en dedikeret radiokanal. Det gør det nemmere og hurtigere at installere.

På baggrund af hvordan de styres, opdeles smarte hjem i:

  1. Centraliseret. Alle oplysninger samles i ét logisk modul. Dens rolle varetages ofte af en controller med et stort antal indgange. Programmet, hvormed apparaterne styres, er skrevet på den. Dette design gør det muligt at skabe komplekse scenarier for maskinens drift.

  2. Decentraliseret. Hver enhed er udstyret med en separat mikroprocessor. Hvis et element svigter, fortsætter de andre med at fungere som normalt. Decentrale systemer er robuste og pålidelige.

  3. Kombinerede systemer. De består af en central enhed og flere decentrale kontrolenheder. Dette design er let at sætte op og foretrækkes derfor af de fleste producenter i dag.

Smart homes kan også klassificeres efter protokoltypen: åbne og lukkede. En protokol er det sprog, hvormed alle enheder kommunikerer med hinanden. De fleste producenter arbejder med en åben protokol. De virksomheder, som ønsker at reducere omkostningerne ved deres produkter og indføre nogle ikke-standardiserede løsninger, bruger en lukket protokol.

Typer af systemer

Det er muligt at lave et smart hus i henhold til forskellige ordninger, afhængigt af udstyrstypen og kommunikationsprotokollen. Hardware-software-komplekser til intelligente hjem er konventionelt opdelt i flere typer.

Med kabel

Systemfunktioner Fordele Ulemper og mulige problemer
Komponenterne kommunikerer direkte via kablede forbindelser.

Sensorerne sender deres signaler til en kontrolenhed, og de endelige enheder modtager kontrolkommandoerne.

Høj responshastighed, ingen problemer med pulstransmission i et trådløst miljø med utilstrækkelig signalstyrke.

Databussen overbelastes ikke af mange impulser.

Der kræves ledninger, og forbindelserne planlægges i husets byggefase.

Installationen er kompleks og kræver meget arbejde.

Der kan være behov for en fuldstændig ombygning af komplekset eller et segment af det.

Trådløs

Systemfunktioner Fordele Ulemper og mulige problemer
Enhederne er forbundet til kontrolenhederne via trådløse kanaler. Der kræves ingen ledninger, og løsningen er velegnet til stort set alle rumkonfigurationer uden ændringer. En del af perifere enheder skal udskifte batterier (selv om moderne "smarte enheder" kan fungere på ét batteri i op til flere år).

Radiokommunikation begrænser i nogen grad systemet og dets rækkevidde i rummet. Alle enheder skal være inden for rækkevidde af netværket. Dette problem løses delvist ved hjælp af mesh-netværk.

Ved IR-drift skal enhederne være inden for synsfeltet af hinanden.

Centraliserede løsninger

Systemfunktioner Fordele Ulemper og mulige problemer
Udstyret med en central kontrolenhed. Enheden styrer og synkroniserer interaktionen mellem smart home-komponenterne via en fælles bus og sørger for, at brugerkommandoer bliver udført. Hovedenheden forbinder og koordinerer netværkselementerne. Funktionaliteten afhænger af kontrolmodulets hardwarekapacitet og den indbyggede software.

Hvis systemets "hjerne" svigter, bliver det ubrugeligt.

Decentraliseret

Systemfunktioner Fordele Ulemper og mulige problemer
Enhederne fungerer på det samme netværk, men uden et enkelt kontrolcenter. Hver enhed er en uafhængig server. Der er ingen risiko for tab af funktionalitet på grund af fejl i centralenheden. Mange kontroller, hvilket kan gøre konfigurationen og fejlfinding mere kompliceret og forvirrende.

Åbne protokolnetværk

Systemfunktioner Fordele Ulemper og mulige problemer
Der er forskellige leverandører, der anvender specifikke kommunikationsprotokoller og kommando-formater i deres udstyr. Du kan parre udstyr fra forskellige leverandører uden at være bange for problemer med inkompatibilitet. I nogle tilfælde kan det være nødvendigt at tilpasse kredsløbselementerne på grund af nuancerne i protokollens gennemførelse.

Hardware med lukket protokol

Systemets funktioner Fordele ved Ulemper og mulige problemer
Udvikleren implementerer enhederne ved hjælp af sin egen protokol og sit eget kommandosprog. Kun elementer, der er skabt af leverandøren (eller certificeret af leverandøren), må anvendes. Alle komponenter er yderst kompatible (normalt er der også tale om bagudkompatibilitet med ældre versioner af periferiudstyr). Udstyr fra tredjeparter kan ikke tilsluttes systemet. I visse tilfælde løses dette problem ved, at udvikleren åbner en API.

Vigtigste elementer og sensorer:

  • hovedenhed (kan ikke være i en decentraliseret ordning);
  • sensorer for vandlækage;
  • røgdetektorer;
  • temperaturfølere;
  • bevægelses- og lyssensorer;
  • overvågningskameraer;
  • intelligent ventilation i hjemmet;
  • fjernbetjent system til åbning/lukning af persienner;
  • multimediekontrol;
  • kontrolanordninger til opvarmning, el- og vandforsyning;
  • der kan være transmittere af oplysninger fra vand- og elmålere (sådanne projekter gennemføres f.eks. i Moskva inden for rammerne af gennemførelsen af innovationer inden for bolig- og kommunale tjenester);
  • en software- eller hardwaregateway til tilslutning og ekstern styring og overførsel af advarsler til ejeren;
  • smarte stikkontakter og afbrydere;
  • alarmsystem.

Hvad er et smart hus: princippet om drift og struktur + oprettelse af et projekt og tips til samling

I nogle ordninger fungerer sensorer og andre elementer som gateways for trådløs signaloverførsel til nabonetværksenheder.

Bedømmelse
Websted om VVS

Tips til læsning

Hvor skal du fylde pulveret i en vaskemaskine, og hvor meget pulver skal du putte i?