Hogar inteligente o juguete para hombres: control de temperatura

Quería continuar una serie de artículos sobre una casa inteligente eligiendo un sistema de calefacción, porque El invierno está por venir, y una encuesta en uno de mis artículos anteriores mostró que el 32% de los lectores están interesados ​​en este tema. Pero, después de preparar el artículo, pensé que primero teníamos que acordar cosas básicas, como el control de temperatura, cómo funciona, qué tan precisa y rápida debería ser, así como el control de la electricidad y por qué es necesario.

El control de temperatura en una casa de campo es definitivamente necesario para aquellos que a menudo vienen allí los fines de semana y días festivos. También para aquellos que no bajan la temperatura allí por debajo de + 5 ° C. Pero, ¿es necesario para quienes viven allí constantemente o para quienes tienen la oportunidad de mantener la temperatura allí en la región de + 20 ° C?

A la pregunta, ¿necesita una casa inteligente, a menudo obtiene la respuesta: tengo una caldera, la temperatura es constante, vivo en la casa todo el tiempo, ¿por qué necesito una casa inteligente?

Y realmente, piensas, ¿por qué necesita algo más? Pero en las profundidades de la conciencia está la idea de que una caldera con pisos y / o radiadores cálidos no puede dar una temperatura constante en la casa debido a la alta inercia. Pero después de todo, un hombre dice que la temperatura es constante y que no hay razón para no confiar en él. Después de todo, él mira la estación meteorológica, según él. ¿Cómo no creer aquí?




Y luego realicé un experimento. Debo decir, por casualidad. Pon 2 sensores diferentes y una estación meteorológica cerca. Calibrado y comenzó a monitorear el testimonio. Un sensor está completamente "desnudo", sin una caja y otros materiales aislantes. Otrosen la caja, ya seria, toda la tabla. Bueno, la estación meteorológica habitual. Resultó que el primer sensor es muy sensible (lo cual no es sorprendente). El segundo es mucho más "lento" que el primero. Bueno, la estación meteorológica generalmente reaccionó de mala gana a la apertura de la puerta del balcón. Después de 3 minutos de ventilación a una temperatura exterior de aproximadamente + 10 ° C, el primer sensor ya mostró una disminución de temperatura de 1 ° C, el segundo en 0.5 ° C, mientras que la estación meteorológica mostró una disminución de solo 0.1 ° C. La figura muestra el comportamiento de 2 sensores. El retraso de uno del otro es de 10 minutos a media hora e incluso una hora.

Los sensores son muy diferentes, no porque uno de ellos sea malo o bueno. Pero porque los objetivos de estas medidas son diferentes. Existen requisitos especiales para instalar termómetros, como colgarlos solo a un nivel de 1.5-2 m en la pared interior, lejos del sol y las puertas, etc. Pero no hay requisitos para la velocidad de medición. Y no puede haberlos, porque en diferentes casos son diferentes. Entonces, esa persona que se está calentando con una caldera está mirando una estación meteorológica con una reacción fuertemente inhibida y, posiblemente, también con baja precisión. Y es bueno si es una estación meteorológica digital, y no una analógica (termómetro de pared con alcohol). En el caso de lo analógico, todo está claro. Allí no puede esperar la precisión y la velocidad. Una estación meteorológica digital solo puede mostrar en grados enteros (sin décimas y centésimas) o con décimas. Pero una persona puede "leer" redondeando a enteros.Además, la estación meteorológica puede llegar muy tarde, como en mi caso. Abrí la puerta del balcón, emití durante 5 minutos y la cerré. La estación meteorológica bajó las lecturas en 0.1 ° C, luego todo se calentó nuevamente y aumentó nuevamente en 0.1 ° C, como si nada hubiera sucedido.

Entonces, sobre lo que realmente quiero decir que todos los sensores son correctos, pero ¿es necesario medir la temperatura de manera tan precisa y rápida? ¿Con qué precisión necesitas poder medirlo ya qué velocidad? ¿O el perfeccionista dice eso en mí ?

Vamos a hacerlo bien. Estamos hablando de confort en todos sus sentidos. Para mayor comodidad, es mejor mantener la temperatura exactamente al mismo nivel, independientemente de la ventana, puerta, etc. Un día puede ser una temperatura, otro por la noche. Nuestro bienestar puede ser diferente a la misma temperatura. Puede estar frío a + 23 ° C y puede estar caliente a + 21 ° C. Aquí solo puede aconsejarle que se vista para la salud. A veces, congelando, basta con mirar el termómetro y, habiendo visto que la temperatura es de + 23 ° C, inmediatamente se calienta. Pero esto es autoexcavador. Otro tema

La temperatura debe ser objetivamente constante en un lugar específico. Por ejemplo, en la noche en el dormitorio, cerca de la cama y no al lado del calentador. Por la tarde en la cocina, lejos del sol y la estufa.

Entonces, llegamos a la comprensión de que la temperatura debe ser objetivamente constante. Es deseable con alta precisión y velocidad. Cuando se abre la ventana, el dispositivo de calentamiento sin inercia de la potencia requerida con una compensación adecuada por la pérdida de calor debe encenderse casi de inmediato. Al cerrar, apagar. Sin embargo, no debe interferir con nuestro sueño. Si se enciende y apaga cada 2-3 segundos, simplemente no nos quedaremos dormidos, no es cómodo. Y esta es una ocasión para los siguientes pensamientos.

En el ejemplo de la figura a continuación, se muestra el día de control del radiador de calefacción central en la cocina en un apartamento de la ciudad. La fiesta es soleada, por lo que la batería se desconecta durante el día. La ventana se encuentra en microventilación. No hay fuertes ráfagas de viento.



Se hizo más frío por la noche, la temperatura cayó varias veces por debajo de 22 ° C. En la imagen a continuación, esta vez se selecciona en detalle. En las transiciones a corto plazo por debajo de 22 ° C, se abrió un servoaccionamiento electrotérmico que abrió el radiador de calefacción. A veces no tenía tiempo para abrirse completamente, ya que la temperatura ya era más alta que la temperatura establecida en 22.1 ° C para apagar la unidad. Comenzó a cerrarse, y nuevamente la temperatura cayó por debajo de 22 ° C. Resulta que en algunos puntos el servo estaba en un estado de apertura incompleta. Porque Esta es una cocina, por la noche puede encender y apagar el servo durante al menos unos segundos. No le hará daño a nadie dormir. El servo en sí mismo es silencioso, pero la salida controlada hace un ligero clic cuando se enciende / apaga.



Los dispositivos de calefacción son diferentes. Puede ser un radiador de calefacción central, calefacción por suelo radiante, calefacción por aceite o infrarrojos, y mucho más. Todos ellos pueden controlarse utilizando una casa inteligente. El más inercia de ellos es el infrarrojo. Pero brilla por la noche (carbono). Encender y apagar cada 2-3 segundos tampoco ayudará a conciliar el sueño, porque tanto el enchufe como el calentador harán clic. Hay calentadores de ventilador, pero también interferirán con el sueño con sus ventiladores. Permanezca calentadores de aceite y radiadores con calefacción por suelo radiante. Son bastante silenciosos, pero muy inerciales. Por lo tanto, en cada habitación e incluso en diferentes momentos del día, puede usar diferentes tipos de calefacción. Incluso puede combinar: los pisos cálidos y los radiadores de calefacción se pueden mantener a bajas temperaturas, por ejemplo, 2-3 ° C por debajo del objetivo,y se calientan con calentadores precisos. En principio, como noté, muchos lo hacen. Muchos de los que tienen calefacción por suelo radiante y / o radiadores de calefacción también tienen calentadores eléctricos convencionales.

Otro aspecto de mantener la precisión de la temperatura es la eficiencia energética. Se sabe que un aumento de temperatura de 2 ° C conduce a un exceso de energía del 15% con una diferencia de temperatura de 40 ° C en la casa y en la calle. Es decir, por ejemplo, desea mantener la temperatura a 22 ° C. Fuera -20 ° C. La caldera calienta el portador de calor, que luego va al piso cálido y / o radiadores. El volumen de refrigerante es de 100-150 litros. Para calentarlo todo, digamos, a 10 ° C (de 50 a 60), tomará, por ejemplo, unos 15 minutos. Este refrigerante se dispersa por la casa y calienta los materiales a su alrededor (pisos, radiadores, aire, etc.). Esta es una gran masa. Y esta masa se calentará, digamos otros 15 minutos. Y no se calentará hasta 22 ° C, sino hasta 30 ° C o incluso más. Tiene un sensor de piso cálido con una baja velocidad de reacción y baja precisión. Bueno si es digital.Después de 15 + 15 = 30 minutos, un cambio de temperatura lo alcanzará, y él pensará por otros 3 minutos. Luego, al darse cuenta de que es suficiente, le indica al controlador que apague la calefacción. El comando se envía a un servoaccionamiento analógico electrotérmico, que según el pasaporte cumple un ciclo de encendido y apagado en 5 minutos. Cierra el circuito deseado durante 3 + 5 = 8 minutos, y la masa calentada hasta 30 ° C se calienta más lejos del refrigerante con una temperatura de 60 ° C.

Y ahora la pregunta. ¿A qué valores bajará la temperatura mientras se calienta el refrigerante y la misma masa: 20-30 minutos? Si a 21.9 ° C el medio de calentamiento comenzó a calentarse, y -20 ° C en la calle. Es muy posible que la temperatura en realidad baje 2 ° C durante un corto período de tiempo. Un termómetro no verá esto debido a su inhibición y / o instalación incorrecta. En mi opinión, en la estación meteorológica se verán + 22 ° C. Pozo 21.9 ° C. Pero realmente será + 20 ° C. Entonces comenzará la acción inversa. Todo se calentará después de 15 + 15 + 3 + 5 = 38 minutos y realmente no se apagará pronto debido a la gran masa calentada. Esto significa que después de que el controlador tome la decisión de apagar el calentamiento del refrigerante, la casa se calentará por encima de la temperatura establecida en los mismos 2-3 ° C. Y el termómetro por costumbre mostrará + 22.2 ° C a una temperatura real ya + 24 ° C y superior.

Y parece que la temperatura es constante, a juzgar por el testimonio de la estación meteorológica. Pero realmente, salta a ± 2 ° C. Es decir el rango de temperatura es de 4-5 ° C. Al mismo tiempo, + 2 ° C es un exceso neto (-15% de rublos del bolsillo), y -2 ° C son molestias. Entonces, además de nuestro bienestar, también obtenemos un factor objetivo de saltos de temperatura. Y por lo tanto, hace frío a + 23 ° C, y aquí la temperatura es realmente solo + 21 ° C. Es decir y no hay comodidad y el dinero extra se gasta en calefacción urbana.

El sensor de temperatura utilizado por el controlador de la caldera se instala en un lugar y con la misma precisión y velocidad de reacción, el sensor de la estación meteorológica se encuentra en un lugar completamente diferente. Tanto su tiempo de reacción como su precisión pueden ser muy diferentes de ese sensor.

Todo esto afecta la comodidad y el ahorro de energía, aunque a primera vista, la temperatura es normal, constante, además, ya estoy acostumbrada. En cualquier caso, si la caldera ya está en pie, el equipo funciona correctamente, entonces no hay preguntas. ¿Y si la casa es nueva y todavía no hay un sistema de calefacción? Esta es una ocasión para pensar.

Ningún hogar súper inteligente puede sentirse cómodo en temperatura si el sensor de temperatura está instalado incorrectamente y / o se utilizan dispositivos de calentamiento por inercia.

En conclusión, quiero concluir: necesita conocer el objetivo de temperatura, preciso y a alta velocidad. La alta velocidad y precisión siempre se pueden reducir mediante la lógica del controlador y / o el módulo ejecutivo. Por el contrario, nada. Entonces la pérdida de calor disminuirá y la comodidad aumentará.

Salió el siguiente artículo.Hogar inteligente o juguete para hombres: control de electricidad

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