المنزل الذكي أو لعبة للرجال: التحكم في درجة الحرارة

كنت أرغب في متابعة سلسلة من المقالات حول المنزل الذكي عن طريق اختيار نظام التدفئة ، لأن الشتاء قادم ، وأظهر مسح في إحدى مقالاتي السابقة أن 32 ٪ من القراء مهتمون بهذا الموضوع. ولكن بعد إعداد المقالة ، اعتقدت أننا بحاجة أولاً إلى الاتفاق على الأشياء الأساسية ، مثل التحكم في درجة الحرارة ، وكيفية عملها ، ومدى دقتها وسرعتها ، بالإضافة إلى التحكم في الكهرباء وسبب الحاجة إليها.

هناك حاجة بالتأكيد إلى التحكم في درجة الحرارة في منزل ريفي لأولئك الذين يأتون غالبًا إلى هناك في عطلات نهاية الأسبوع والعطلات. أيضا بالنسبة لأولئك الذين لا يخفضون درجة الحرارة هناك أقل من +5 درجة مئوية. ولكن هل هو ضروري لأولئك الذين يعيشون باستمرار هناك أو أولئك الذين لديهم الفرصة للحفاظ على درجة الحرارة هناك في منطقة +20 درجة مئوية؟

بالنسبة للسؤال ، هل تحتاج إلى منزل ذكي ، غالبًا ما تحصل على الإجابة: لدي غلاية ، ودرجة حرارة ثابتة ، وأعيش في المنزل طوال الوقت ، لماذا أحتاج إلى منزل ذكي؟

وحقاً ، تعتقد ، لماذا يحتاج إلى شيء آخر؟ ولكن في أعماق الوعي ، يعتقد أن المرجل بأرضيات دافئة و / أو مشعات لا يمكن أن يعطي درجة حرارة ثابتة في المنزل بسبب القصور الذاتي العالي. ولكن بعد كل شيء ، يقول الرجل أن درجة الحرارة ثابتة ولا يوجد سبب لعدم الثقة به. بعد كل شيء ، ينظر إلى محطة الطقس ، على حد قوله. كيف لا تصدق هنا؟




ثم أجريت تجربة. يجب أن أقول ، بالصدفة. ضع مستشعرين مختلفين ومحطة الطقس القريبة. معايرة وبدأت بمراقبة الشهادة. جهاز استشعار واحد "عارية" تمامًا ، بدون صندوق ومواد عازلة أخرى. أخرىفي الصندوق ، جاد بالفعل ، المجلس كله. حسنا ، محطة الطقس المعتادة. اتضح أن المستشعر الأول حساس للغاية (وهذا ليس مفاجئًا). والثاني "أبطأ" بكثير من الأول. حسنًا ، ردت محطة الأرصاد الجوية عمومًا على مضض على فتح باب الشرفة. بعد 3 دقائق من التهوية عند درجة حرارة خارجية تبلغ حوالي + 10 درجة مئوية ، أظهر المستشعر الأول بالفعل انخفاضًا في درجة الحرارة بمقدار 1 درجة مئوية ، والثاني بنسبة 0.5 درجة مئوية ، في حين أظهرت محطة الطقس انخفاضًا بنسبة 0.1 درجة مئوية فقط. يوضح الشكل سلوك مستشعرين. تأخير واحد من الآخر من 10 دقائق إلى نصف ساعة وحتى ساعة.

أجهزة الاستشعار مختلفة للغاية ليس لأن أحدها سيء أو جيد. ولكن لأن أهداف هذه القياسات مختلفة. هناك متطلبات خاصة لتركيب موازين الحرارة ، مثل تعليقها فقط على مستوى 1.5-2 م على الجدار الداخلي بعيدًا عن الشمس والأبواب ، إلخ. ولكن لا توجد متطلبات لسرعة القياس. ولا يمكن أن يكون هناك ، لأن في حالات مختلفة تكون مختلفة. لذلك ، هذا الشخص الذي يسخن مع المرجل ينظر إلى محطة الطقس برد فعل منعت بشدة ، وربما أيضا مع دقة منخفضة. وهي جيدة إذا كانت محطة طقس رقمية وليست محطة تناظرية (مقياس حرارة حائط الكحول). في حالة التناظرية ، كل شيء واضح. هناك لا يمكنك الانتظار للحصول على الدقة والسرعة. يمكن لمحطة الطقس الرقمية أن تظهر فقط بدرجات كاملة (بدون أعشار ومئات) أو بعشر. ولكن يمكن للشخص أن "يقرأ" بالتقريب إلى الأعداد الصحيحة.علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون محطة الأرصاد الجوية متأخرة جدًا ، كما في حالتي. فتحت باب الشرفة وبثته لمدة 5 دقائق وأغلقه. خفضت محطة الأرصاد الجوية القراءات بمقدار 0.1 درجة مئوية ، ثم ارتفع كل شيء مرة أخرى ، وارتفع مرة أخرى بمقدار 0.1 درجة مئوية ، كما لو لم يحدث شيء.

إذن ، ما الذي أريد قوله بالفعل أن جميع أجهزة الاستشعار صحيحة ، ولكن هل من الضروري قياس درجة الحرارة بدقة وسرعة؟ ما هي الدقة التي تحتاجها لتكون قادرًا على قياسها وبأي سرعة؟ أم أن الكمال يقول ذلك في داخلي ؟

دعنا نحصل على حق. نحن نتحدث عن الراحة بكل معانيها. للراحة ، من الأفضل الحفاظ على درجة الحرارة تمامًا عند نفس المستوى ، بغض النظر عن النافذة المغلقة أو الباب ، إلخ. يوم واحد يمكن أن تكون درجة حرارة واحدة ، وآخر في الليل. قد تختلف رفاهيتنا في نفس درجة الحرارة. قد تكون باردة عند +23 درجة مئوية وقد تكون ساخنة عند + 21 درجة مئوية. هنا يمكنك أن تنصح فقط باللباس من أجل الصحة. في بعض الأحيان ، يكون التجميد كافيًا لمجرد إلقاء نظرة على مقياس الحرارة ، وبعد أن رأيت أن درجة الحرارة + 23 درجة مئوية ، يتم تسخينها على الفور. لكن هذا حفر ذاتي. موضوع آخر.

يجب أن تكون درجة الحرارة ثابتة بشكل موضوعي في مكان معين. على سبيل المثال ، في الليل في غرفة النوم - بالقرب من السرير ، وليس بجوار المدفأة. في فترة ما بعد الظهر في المطبخ - بعيدًا عن الشمس والموقد.

لذا ، نصل إلى فهم أن درجة الحرارة يجب أن تكون ثابتة بشكل موضوعي. من المرغوب فيه بدقة عالية وسرعة. عند فتح النافذة ، يجب تشغيل جهاز التسخين الخالي من الطاقة المطلوب مع تعويض مناسب لفقدان الحرارة على الفور تقريبًا. عند الإغلاق ، أوقف تشغيله. ومع ذلك ، لا ينبغي أن يتدخل في نومنا. إذا تم تشغيله وإيقافه كل 2-3 ثوان ، فلن نغرق ببساطة ، فهذا ليس مريحًا. وهذه مناسبة للأفكار التالية.

في المثال الموضح في الشكل أدناه ، يتم عرض يوم التحكم في مشعاع التدفئة المركزية في المطبخ في شقة المدينة. الحفلة مشمسة ، لذلك يتم فصل البطارية أثناء النهار. النافذة تقف على التهوية الدقيقة. لا توجد رياح قوية.



أصبحت أكثر برودة في الليل ، وانخفضت درجة الحرارة عدة مرات إلى أقل من 22 درجة مئوية. في الصورة أدناه ، يتم اختيار هذه المرة بالتفصيل. في التحولات قصيرة المدى أقل من 22 درجة مئوية ، تم فتح محرك مؤازر حراري كهربائي ، وفتح مشعاع التدفئة. في بعض الأحيان لم يكن لديه الوقت لفتحه بالكامل ، حيث أصبحت درجة الحرارة أعلى بالفعل من درجة الحرارة المحددة عند 22.1 درجة مئوية لإيقاف محرك الأقراص. بدأت في الإغلاق ، ومرة ​​أخرى انخفضت درجة الحرارة إلى أقل من 22 درجة مئوية. اتضح أنه في بعض النقاط كان المؤازرة في حالة فتح غير مكتمل. لأن هذا مطبخ ، في الليل يمكنك تشغيل المؤازرة وإيقافه لبضع ثوان على الأقل. لن يؤذي أحدا في النوم. المؤازرة نفسها صامتة ، ولكن المخرج المتحكم فيه ينقر قليلاً عند تشغيل / إيقاف التشغيل.



أجهزة التدفئة مختلفة. يمكن أن يكون مشعاعًا للتدفئة المركزية ، أو تدفئة أرضية ، أو زيتًا أو سخانًا يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، وأكثر من ذلك بكثير. يمكن التحكم فيها جميعًا باستخدام المنزل الذكي. أكثرها خمولًا هو الأشعة تحت الحمراء. لكنها تتوهج ليلاً (كربون). إن تشغيل وإيقاف كل 2-3 ثوانٍ لن يساعد أيضًا في النوم سوف ينقر كل من المقبس والسخان. هناك سخانات مروحة ، لكنها ستتداخل أيضًا مع النوم مع مراوحهم. تبقى سخانات الزيت والمشعات مع التدفئة تحت البلاط. إنها صامتة للغاية ، ولكنها خاملة للغاية. لذلك ، في كل غرفة وحتى في أوقات مختلفة من اليوم ، يمكنك استخدام أنواع مختلفة من التدفئة. يمكنك الجمع بين: يمكن الاحتفاظ بالأرضيات الدافئة ومشعات التدفئة في درجات حرارة منخفضة ، على سبيل المثال ، 2-3 درجة مئوية تحت الهدف ،ويتم تسخينها بواسطة سخانات دقيقة. من حيث المبدأ ، كما لاحظت ، يفعل الكثيرون ذلك. العديد من الذين لديهم تدفئة أرضية و / أو مشعات تدفئة لديهم أيضًا سخانات كهربائية تقليدية.

جانب آخر للحفاظ على دقة درجة الحرارة هو كفاءة الطاقة. من المعروف أن زيادة درجة الحرارة بمقدار 2 درجة مئوية تؤدي إلى تجاوز طاقة بنسبة 15٪ مع اختلاف في درجة الحرارة قدره 40 درجة مئوية في المنزل وفي الشارع. هذا ، على سبيل المثال ، تريد الحفاظ على درجة الحرارة عند 22 درجة مئوية. خارج -20 درجة مئوية. تقوم الغلاية بتسخين الناقل الحراري ، الذي يذهب بعد ذلك إلى الأرضية الدافئة و / أو المشعاعات. يبلغ حجم سائل التبريد 100-150 لترًا. لتسخين كل شيء ، على سبيل المثال ، عند 10 درجات مئوية (من 50 إلى 60) ، سيستغرق الأمر ، على سبيل المثال ، حوالي 15 دقيقة. ينتشر هذا المبرد حول المنزل ويسخن المواد المحيطة به (الأرضيات ، المشعات ، الهواء ، إلخ). هذه كتلة ضخمة. وهذه الكتلة ستسخن ، قل 15 دقيقة أخرى. ولن يسخن حتى 22 درجة مئوية ، ولكن حتى 30 درجة مئوية أو أعلى. لديك جهاز استشعار الأرضية الدافئة بمعدل رد فعل منخفض ودقة منخفضة. جيد إذا رقمي.بعد 15 + 15 = 30 دقيقة ، سيصل إليه تغير في درجة الحرارة ، وسيفكر لمدة 3 دقائق أخرى. بعد ذلك ، بعد إدراك أنه يكفي ، أصدر تعليمات إلى وحدة التحكم بإيقاف تشغيل التدفئة. يتم إرسال الأمر إلى محرك سيرفو تناظري حراري كهربائي ، والذي وفقًا لجواز السفر يحقق دورة تشغيل في 5 دقائق. يغلق الدائرة المطلوبة لمدة 3 + 5 = 8 دقائق ، ويتم تسخين الكتلة حتى 30 درجة مئوية أبعد من المبرد بدرجة حرارة 60 درجة مئوية.

والآن السؤال. إلى أي قيمة ستنخفض درجة الحرارة أثناء تسخين المبرد والكتلة نفسها: 20-30 دقيقة؟ إذا كان عند 21.9 درجة مئوية ، بدأ وسط التدفئة في التسخين ، و -20 درجة مئوية في الشارع. قد تنخفض درجة الحرارة فعليًا بمقدار 2 درجة مئوية لفترة قصيرة من الزمن. لن يشاهد مقياس الحرارة هذا بسبب تثبيطه و / أو التثبيت غير الصحيح تمامًا. في رأيي ، في محطة الطقس + 22 درجة مئوية ستكون مرئية. حسنا 21.9 درجة مئوية ولكن في الحقيقة ستكون +20 درجة مئوية. لذا سيبدأ الإجراء العكسي. سوف يسخن كل شيء بعد 15 + 15 + 3 + 5 = 38 دقيقة ولن يتم إيقاف تشغيله قريبًا بسبب الكتلة الساخنة الكبيرة. هذا يعني أنه بعد أن يتخذ جهاز التحكم قرارًا بإيقاف تشغيل سائل التبريد ، فإن المنزل سوف يسخن فوق درجة الحرارة المحددة بنفس 2-3 درجة مئوية. وسيظهر مقياس الحرارة خارج العادة +22.2 درجة مئوية عند درجة حرارة حقيقية بالفعل + 24 درجة مئوية وما فوق.

وهكذا يبدو أن درجة الحرارة ثابتة ، بناءً على شهادة محطة الأرصاد الجوية. ولكن في الحقيقة ، يقفز عند ± 2 درجة مئوية. على سبيل المثال نطاق درجة الحرارة 4-5 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، + 2 درجة مئوية هو تجاوز صافي (-15 ٪ روبل من الجيب) ، و -2 درجة مئوية هو الانزعاج. لذا ، بالإضافة إلى رفاهيتنا ، نحصل أيضًا على عامل موضوعي لارتفاع درجات الحرارة. وهكذا يكون الطقس باردًا عند درجة حرارة +23 درجة مئوية ، وهنا تكون درجة الحرارة في الحقيقة +21 درجة مئوية فقط. على سبيل المثال وليس هناك راحة وتنفق الأموال الإضافية على التدفئة في الشوارع.

يتم تثبيت مستشعر درجة الحرارة المستخدم بواسطة وحدة التحكم في الغلاية في مكان واحد وبنفس الدقة ومعدل التفاعل ، يكون مستشعر محطة الطقس في مكان مختلف تمامًا. يمكن أن يكون وقت رد الفعل ودقته مختلفين تمامًا عن ذلك المستشعر.

كل هذا يؤثر على الراحة وتوفير الطاقة ، على الرغم من أنه للوهلة الأولى ، تكون درجة الحرارة طبيعية وثابتة ، بالإضافة إلى أنني معتاد عليها بالفعل. على أي حال ، إذا كانت الغلاية واقفة بالفعل ، فإن الجهاز يعمل بشكل صحيح ، فلا توجد أسئلة. وإذا كان المنزل جديدًا ولا يوجد نظام تدفئة بعد؟ هذه مناسبة للتفكير.

لا يمكن أن يكون المنزل الذكي الفائق مريحًا في درجة الحرارة إذا تم تثبيت مستشعر درجة الحرارة بشكل غير صحيح و / أو تم استخدام أجهزة تسخين بالقصور الذاتي.

في الختام ، أود أن أختتم: أنت بحاجة إلى معرفة هدف درجة الحرارة والدقة والسرعة العالية. يمكن دائمًا تقليل السرعة والدقة العالية من خلال منطق وحدة التحكم و / أو الوحدة التنفيذية. على العكس - لا شيء. ثم ينخفض ​​فقدان الحرارة وستزيد الراحة.

خرجت المقالة التالية.المنزل الذكي أو لعبة للرجال: التحكم في الكهرباء

Source: https://habr.com/ru/post/ar398301/