Hogar inteligente: operación de microclima o el camino a la comodidad paso a paso

La primera regla del hogar inteligente: no debería llevar tiempo.
La segunda regla de la casa inteligente: todos deben saber acerca de su casa inteligente.

Todos los materiales sobre el hogar inteligente

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Una casa inteligente deja de ser abstracta cuando va a la tienda, establece su lista de deseos y le dan un gran paquete con un montón de cajas. Al llegar a casa y sacar una docena de dispositivos al principio estás horrorizado. Pero después de pasar una o dos noches, comienza a comprender que una casa inteligente no es tan difícil y que muchas tareas se resuelven fácilmente con unos pocos clics del mouse.
Ya escribí cómo una casa inteligente no dejaba que un gato se congelara y cómo una casa inteligente aumenta la comodidad de estar en una habitación . Esta vez les contaré cómo una casa inteligente me ahorró un 30% en calefacción, llenó la casa de aire fresco y evitó que el suministro de agua se congelara este invierno. ¡Entonces, obtenemos cajas del paquete y vamos a enseñarle la casa a la mente!





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Calefacción
Ventilación
Suministro de agua
Técnica implicada
Conclusión

Pero antes de comenzar a instalar las unidades receptoras y ejecutivas de una casa inteligente, haré una breve excursión al funcionamiento de los sistemas de ingeniería para que quede claro por qué, qué y dónde instalarlo. Si desea comenzar la instalación de bloques inteligentes de inmediato, simplemente desplácese hasta el final de cada bloque, donde le mostraré cómo está montado y funciona este sistema de hogar inteligente.
Romperé el material en bloques para que sea más fácil de leer. El primer y más grande bloque será sobre calefacción, el segundo, más pequeño, sobre ventilación y el tercero, sobre cómo mantener la operatividad del suministro de agua. Quizás estos son los tres factores más importantes que le permiten vivir en su propia casa en invierno. Es simplemente imposible vivir sin calor o agua en la casa, pero sin la ventilación normal por la primavera en las paredes y el techo, puedes encontrar fácilmente un hongo. ¡Empecemos!

Calefacción

Hay muchos sistemas de calefacción y, a menudo, se seleccionan en función de las capacidades disponibles. Comencé por el hecho de que mi casa está hecha de paneles SIP, lo que significa que la pérdida de calor no será tan grande como, por ejemplo, en una casa de ladrillo. El panel SIP en sí mismo en el contexto se ve así: es un plástico de espuma, pegado por ambos lados con tableros OSB (o tablero de partículas orientado a OSB ).



La fábrica fabrica paneles de acuerdo con un plan previamente aprobado, lo firma y los recolectores reciben documentación que indica el orden de unión de los paneles. Se está construyendo una casa de dos pisos con un área de hasta 200 metros cuadrados en 2-3 semanas. Para armar una casa de este tipo es mejor en invierno o verano seco. En invierno, porque la nieve es fácilmente arrastrada por una escoba, y en verano seco, para no empapar la espuma de montaje en las costuras entre los paneles. La espuma es higroscópica y absorbe fácilmente la humedad.
Después de armar la casa e instalar las ventanas de las puertas, se obtiene un termo. La casa prácticamente no "respira", a diferencia de una casa de troncos o casa de armazón, por lo tanto, será necesario montar el suministro forzado y la ventilación de escape. Consideraré esto con más detalle más adelante.
Para elegir un sistema de calefacción, debe determinar la fuente de calor y el refrigerante.
Gas: Como no hay gas principal en mi pueblo, inmediatamente excluí la caldera de gas. ¿Por qué casi? Porque también consideré la posibilidad de instalar un tanque de gas y calentar con propano-butano. Las compañías locales me emitieron la factura mínima por un barril de gas con instalación a partir de 300 mil rublos. Al mismo tiempo, la tubería de gas de la casa se monta por algo de dinero. Y la habitación en sí con una caldera de gas debe estar especialmente preparada. Las calderas turbo son más simples, pero el gas también es un peligro de incendio. Por lo tanto, cambié al segundo tipo de combustible.
Diesel o aceite usado: Las calderas funcionan de manera estable, el ajuste y el ajuste son tales que es posible jugar en un amplio rango de temperatura. Un motor diesel no explota, como es el caso de los vapores de gasolina. Pero la experiencia operativa de mis amigos con las calderas de combustible diesel sugiere que todavía es un problema encontrar un combustible de calidad normal. Un olor específico también puede estar presente. Rechacé esta opción.
Pellets : Muchos han visto relleno de gato de astillas de madera prensada, esto es pellets. Se queman perfectamente, tienen buena eficiencia. Muchas calderas con quemadores de pellets se convierten fácilmente para quemar combustible sólido: leña o carbón. Pero incluso la mejor caldera con un búnker requiere reponer este búnker con gránulos cada 2-3 días. Además, necesita una sala de calderas y una tubería. Las calderas de pellets son volátiles. En general, no es mi opción.
Caldera eléctrica : Beneficios masivos: la electricidad es uno de los portadores de energía más económicos si no hay gas principal. La caldera eléctrica no necesita hacer una tubería, el combustible no se derramará ni se encenderá, no es necesario tirar leña cada N horas. Todo el mantenimiento se reduce a la inspección oportuna de componentes y ensamblajes. Lo más importante es que con una operación adecuada no requiere atención en absoluto. Menos: se requiere una fuente de alimentación estable y una conexión trifásica (muy deseable) a la red eléctrica.
Entonces, elegí una caldera eléctrica .

Para mí, elegí la forma más fácil de transferir calor: líquido. Es decir, la caldera calienta el líquido, el líquido transfiere calor a los calentadores. Y aquí surgió la pregunta: baterías o calefacción por suelo radiante.
Baterías: más baratas y fáciles de instalar. Fácil de reemplazar por otros. Deje secar las cosas sobre ellos :). Los contras también están presentes: la temperatura del refrigerante requerida comienza en 40 y termina con casi 80 grados. Además, de acuerdo con la ley física de convección, el aire caliente se eleva hacia arriba, dejando los pisos fríos, así que elegí ...
Piso cálido: la calefacción por suelo radiante de agua es más costosa. Notablemente más caro. Muy caro! Pero después de haber montado un piso así en toda la casa y llenarlo con una regla, obtuve una gran batería de 200 metros cuadrados, que aunque se calienta lentamente, acumula calor y lo regala durante mucho tiempo. Sí, y descalzo es agradable caminar al calor.
¿Por qué no un cable calefactor? Sí, porque el reemplazo de un cable quemado (no lo excluiremos) requiere abrir el revestimiento del piso, lo que causa muchos problemas. Además, un suelo radiante de agua no impone restricciones a la fuente de calor. Hoy caliento la casa con una caldera eléctrica, y mañana pondré una estufa de leña, la conectaré al circuito de agua y comenzaré a calentar con leña, es decir, siempre hay una reserva.



Las tuberías fueron colocadas por un "caracol", trataron de hacer que el arcén de cada carretera lo más cerca posible de las demás. Por cierto, el gato también caminó con un caracol y no pisó las tuberías.

Además, todo se vierte con una regla, cuyo espesor mínimo es de 5 cm. Y ya en la parte superior puede aplicar cualquier revestimiento de piso, ya sea parquet, laminado, baldosas o linóleo. Elegí pisos de baldosas y laminados. Debo decir de inmediato que el azulejo emite calor mucho más fácilmente, pero es más agradable caminar descalzo sobre el laminado.



El proceso de vertido de la regla es muy laborioso y francamente sucio. El polvo estaba en todas las superficies. La regla se secó durante aproximadamente dos semanas en climas cálidos y con ventanas abiertas.
Para no retrasar, mostraré de inmediato cómo se conectó la caldera a los pisos cálidos y qué salió de ella.



Para la calefacción, se utiliza una caldera eléctrica trifásica Vaillant eloBlock VE12. Del nombre se deduce que su potencia es de 12 kW, a pesar del hecho de que tres fases y una potencia de 15 kW se asignan a la casa. Es decir, hay una reserva para otros consumidores. Y dado que todo el sistema fue diseñado para funcionar solo de noche, no hubo problemas de sobrecarga.
Surgió la pregunta: ¿cómo controlar la caldera?
La caldera solo tiene configuraciones para la potencia y la temperatura del refrigerante, no es ajustable por temporizador. Pero la caldera misma admite la conexión de un relé térmico externo, que cierra o abre el circuito cuando se alcanza una cierta temperatura. Para él, los contactos en el bloque están resaltados. La foto está marcada en rojo.



Bingo! No se necesitan contactores y operación de alto voltaje. Nos conectamos a la placa con un par de cables y los conectamos a un relé doble Fibaro Double Switch 2x1.5kW .



Resultó ser una gran ventaja que el relé en sí también funciona con 220 V, por lo que conectamos el segundo par de cables a la red de 220 V (justo en la caldera en el panel de conmutación de los cables externos) y obtenemos.



Tenga en cuenta que está firmado en el relé donde está conectado el cero y donde está la fase. Cerramos la tapa, dejando la antena de cola del relé afuera, ya que el cuerpo metálico de la caldera amortigua completamente la señal. Encontrar un pequeño agujero en la caldera no es un problema, por lo que todo lo que quedaba era configurar el modo encendido.
Entonces, ¿cómo ahorrar? La electricidad a precio nocturno es un 30% más barata que durante el día. Por lo tanto, por la noche es más rentable calentar la casa. Cómo ahorrar y almacenar calor, ya lo he dicho. En invierno, a una temperatura de aproximadamente -10 grados, la caldera se ajustó a una temperatura de refrigerante de 23-25 ​​grados y calentó la casa cada dos días. El trabajo de finalización estaba en curso en este momento, por lo que no era necesario ajustar la temperatura más alta, pero la ventilación necesaria era excelente, ya que la humedad en la habitación era muy alta.


Ahora vaya al menú del controlador MI CASA VERDE VERA 3 , conecte el relé y cree dos horarios para él: uno para encender el relé y el segundo para apagarlo.





El resultado de todos estos trabajos es muy interesante de ver con un ojo infrarrojo.





Descubrimos la calefacción, pasamos a la ventilación.


Ventilación

Se dijo anteriormente que de acuerdo con la tecnología de construcción elegida, obtuve una casa termo. Tiene una gran ventaja en términos de preservación del calor, pero el reverso es la necesidad de ventilación forzada. Elegí la ventilación por extracción instalando un ventilador de conducto en el ático. Una tubería de alcantarillado estándar de 120 mm pasa a lo largo del elevador, y luego se separa con mangas flexibles.



La entrada de aire proviene del inodoro, el baño y la campana extractora. Es decir, todos los olores y la humedad se expulsan de la casa. Naturalmente, donde ha ido, debería venir. Las entradas de aire son provistas por válvulas en las ventanas. Si tomó ventanas sin válvulas, simplemente puede comprarlas e instalarlas. Visualmente, solo aparece una almohadilla adicional.



Funcionan esquemáticamente de la siguiente manera.



La campana de ventilación se enciende de acuerdo con el guión y de acuerdo con el cronograma. Para mi casa (volumen de unos 600 m3) recogí el siguiente escenario:

• El extractor se enciende cada hora durante 10 minutos de 9 a 22 (para que no haga ruido por la noche)
• El extractor se enciende cada vez que se enciende la luz del baño o del inodoro.

Incluye ventilador de relé incorporado Fibaro Single Switch 2.5kW . Elegí específicamente un relé más potente, ya que las corrientes de arranque de los motores pueden exceder la potencia nominal en 10 o más veces. Para relés débiles, los contactos pueden pegarse.
La iluminación está organizada por un voltaje seguro de 12V y la tira de LED correspondiente. Para determinar la inclusión de luz en el baño o en el inodoro, coloqué el cable de 3x1,5 mm. Se suministran dos cables con alimentación, y el tercero + 12V vuelve al blindaje. Esto se realiza desde todas las habitaciones ventiladas y se conectan al punto de contacto a través de un diodo, de modo que cuando la luz se enciende en una habitación, la luz en todo no se enciende. Luego, use el sensor universal Fibaro . Escribí sobre su configuración y capacidades anteriormente.

De acuerdo con este esquema, la ventilación ha estado funcionando durante un año y medio y no se han observado problemas.
¿Qué se puede hacer de manera diferente? Agregue dinero e instale un recuperador instalando ventilación de aire forzado con calefacción. Desafortunadamente, no sabía sobre tales cosas en la etapa de diseño de la casa, por lo que no descarté la posibilidad de instalar este dispositivo.


Abastecimiento de agua

Es casi imposible vivir en una casa sin calefacción ni suministro de agua. Ahora estamos hablando de una vida cómoda, cuando no tiene que dedicar tiempo a entregar agua de un pozo común o en un horno de horno normal y limpiarla de cenizas. Si no tiene un suministro central de agua, queda por hacerlo usted mismo. En este caso, dos opciones son las más comunes: un pozo y un pozo. Inicialmente, seguí el camino trillado y cavé un pozo. Mis argumentos eran simples: fácil de mantener, capacidad de agua acumulada propia con un volumen conocido, alta disponibilidad de trabajadores.
En el verano seco de 2014, el pozo se secó y tuvo que profundizarse en 2 anillos. La situación se agravó por el hecho de que después de 2 semanas el agua bajó aún más y solo el fondo del pozo permaneció húmedo. Se decidió perforar un pozo.
Se descubrió que hay tres tipos de pozos disponibles:
- pozo de "aguja";
- un pozo en la arena;
- caliza bien.

Los dos últimos se distinguieron por una gran profundidad de perforación (los perforadores a menudo hacen un pozo basado no en la profundidad requerida, sino en el presupuesto del cliente, porque se paga cada metro de profundización) y la necesidad de tratamiento de agua adicional. Tal instalación cuesta mucho dinero, y el dinero no es superfluo en un sitio de construcción, por lo que decidí perforar un "pozo abisinio" o un pozo de "aguja". Su peculiaridad radica en el hecho de que se perfora poco profundo, se sumerge una tubería con un diámetro de 32 mm y la bomba está en la superficie.
La perforación se lleva a cabo en un día por dos personas.



Para evitar la congelación en invierno, la tubería desde el pozo hasta la entrada de la casa estaba aislada en dos capas con polietileno espumado.


El cálculo fue simple: el agua del pozo se abastece con una temperatura de aproximadamente +4 grados y fluye a través de la tubería, "descongelará" lo que ha logrado congelar allí. Como no se utilizan unidades, la estación de bombeo se enciende cada vez que se abre el grifo. Que no hubo preguntas sobre los hidroblows, diré que la estación de bombeo está equipada con un pequeño tanque de 0.5 litros. Ha estado funcionando correctamente durante más de 1,5 años, por lo que puedo recomendar Grundfos mq 3-45 . Calentar la tubería con agua corriente funcionó suavemente hasta que la temperatura bajó a -28 grados afuera y desde la tarde hasta la mañana nadie abrió el grifo. No había agua en la mañana ...
Se compró urgentemente un cable autorregulador de calefacción y se retiró el aislamiento de las tuberías. El cable se vende por metros, pero puede comprar bloques prefabricados incluso con un enchufe o con cables.



Hay dos tipos de cables: para tender dentro de la tubería o afuera. Como el diámetro de mi tubería es de solo 32 mm, se eligió un cable con una junta externa. La mayoría de los esquemas en Internet recomiendan tender el cable a un lado o enrollarlo con torsión, pero me parece que este método es dudoso.



Dado que el agua y el hielo, de acuerdo con la ley de gravedad, siempre serán desde la parte inferior (no debe haber aire en la tubería en el suministro de agua correcto con válvulas de retención), coloqué el cable a lo largo de la parte inferior de la tubería y lo envolví firmemente con cinta de papel común, y fijé dos capas de aislamiento en la parte superior. No era hora de tomar fotografías, ya que la escarcha afuera estaba por debajo de -20 y la casa no tenía agua. Debe tenerse en cuenta que al cable no le gustan las curvas fuertes y tiene requisitos para el radio de redondeo; esto se indica en las instrucciones. El cable también varía en potencia por metro lineal: elegí 15 vatios por metro y no me decepcionó en absoluto. La tubería se calentó durante media hora y el agua entró en la casa.
Lo siguiente fue una cuestión de tecnología. En mi primera revisión de una casa inteligente, " Cómo una casa inteligente evitó que un gato se congelara ", escribí sobre el maravilloso multisensor Aeotec 4 en 1 .



Su característica es que también tiene un sensor de temperatura. Creamos la escena más simple: si la temperatura es inferior a -20 y el tiempo es superior a 21 horas (el consumo de agua disminuye notablemente y las tuberías ya no se calientan con agua corriente), entonces el relé del cable calefactor se enciende. Escenario dos: apague el relé a las 7 a.m.
También elegí un relé de 3 kW , ya que el cable consume 1100 W durante el arranque y su consumo disminuye a medida que se calienta. Cuando se alcanza la temperatura requerida, el cable se desconecta por segmentos para reducir el consumo de energía. En general, estoy satisfecho con el trabajo de mi sistema, pero la operación real no reveló ningún problema.


Técnica involucrada
Esta vez utilicé los siguientes dispositivos:

• Controlador inteligente para el hogar Mi Casa Verde Vera 3
• 1 Fibaro Double Switch 2x1.5kW
• 2 Fibaro Single Switch 3kW
• Aeotec 4 1
• Fibaro Universal Sensor

La historia resultó no tanto sobre la tecnología, sino sobre cómo puede configurar el buen funcionamiento de los sistemas de ingeniería sin un profundo conocimiento de la tecnología. No tuve que programar nada: el controlador le permite crear scripts bastante flexibles, aunque, si lo desea, puede escribir muchas más condiciones para el funcionamiento de una regla utilizando el lenguaje de programación incorporado. Una vez conectados, los sensores y los relés ejecutivos no requerían una intervención adicional, y la aplicación oficialmente gratuita le permite controlar el estado de todos los sistemas directamente desde su teléfono inteligente. Bueno y lo más importante: ahorré alrededor de 2-3 mil rublos por mes en calefacción, que se pueden invertir en el desarrollo de una casa inteligente. Es muy importante que se pueda crear un hogar inteligente sin tender cables adicionales: el canal de radio del estándar z-wave no está cargado,y el protocolo proporciona control sobre la ejecución del comando enviado. Este no es el último material del ciclo Smart Home, por lo que estoy listo para responder preguntas o realizar pruebas en mi hogar, como campo de pruebas para esta tecnología.
Mientras tanto ... ¡Prepara tu trineo en verano!

Source: https://habr.com/ru/post/es394489/