Maison intelligente ou jouet pour homme: contrôle de la température

Je voulais continuer une série d'articles sur une maison intelligente en choisissant un système de chauffage, car l'hiver est à venir, et une enquête dans l'un de mes articles précédents a montré que 32% des lecteurs sont intéressés par ce sujet. Mais, après avoir préparé l'article, j'ai pensé que nous devons d'abord nous mettre d'accord sur des éléments de base, tels que le contrôle de la température, comment il fonctionne, sa précision et sa vitesse, ainsi que le contrôle de l'électricité et pourquoi il est nécessaire.

Le contrôle de la température dans une maison de campagne est absolument nécessaire pour ceux qui y viennent souvent le week-end et les jours fériés. Aussi pour ceux qui ne baissent pas la température en dessous de + 5 ° C. Mais est-il nécessaire pour ceux qui y vivent en permanence ou ceux qui ont la possibilité d'y maintenir la température aux alentours de + 20 ° C?

À la question, avez-vous besoin d'une maison intelligente, vous obtenez souvent la réponse: j'ai une chaudière, la température est constante, je vis dans la maison tout le temps, pourquoi ai-je besoin d'une maison intelligente?

Et vraiment, vous pensez, pourquoi a-t-il besoin d'autre chose? Mais dans les profondeurs de la conscience, on pense qu'une chaudière avec des planchers chauds et / ou des radiateurs ne peut pas donner une température constante dans la maison en raison d'une forte inertie. Mais après tout, un homme dit que la température est constante et qu'il n'y a aucune raison de ne pas lui faire confiance. Après tout, il regarde la station météo, selon lui. Comment ne pas croire ici?




Et puis j'ai mené une expérience. Je dois dire, par hasard. Mettez 2 capteurs différents et une station météo à proximité. Calibré et a commencé à surveiller le témoignage. Un capteur est complètement «nu», sans boîte ni autres matériaux isolants. Autredans la boite, déjà sérieuse, toute la planche. Eh bien, la station météo habituelle. Il s'est avéré que le premier capteur est très sensible (ce qui n'est pas surprenant). Le second est beaucoup plus «lent» que le premier. Eh bien, la station météo a généralement réagi à contrecœur à l'ouverture de la porte du balcon. Après 3 minutes de ventilation à une température extérieure d'environ + 10 ° C, le premier capteur montrait déjà une baisse de température de 1 ° C, le second de 0,5 ° C, tandis que la station météo montrait une baisse de seulement 0,1 ° C. La figure montre le comportement de 2 capteurs. Le retard de l'un par rapport à l'autre est de 10 minutes à une demi-heure et même une heure.

Les capteurs sont tellement différents non pas parce que l'un d'eux est mauvais ou bon. Mais parce que les objectifs de ces mesures sont différents. Il existe des exigences particulières pour l'installation de thermomètres, telles que les suspendre uniquement à un niveau de 1,5-2 m sur la paroi intérieure, loin du soleil et des portes, etc. Mais il n'y a aucune exigence pour la vitesse de mesure. Et il ne peut pas y en avoir, car dans différents cas, ils sont différents. Ainsi, cette personne qui se réchauffe avec une chaudière regarde une station météorologique avec une réaction fortement inhibée, et peut-être aussi avec une faible précision. Et c'est bien s'il s'agit d'une station météo numérique, et non analogique (thermomètre mural à alcool). Dans le cas de l'analogique, tout est clair. Là, vous ne pouvez pas attendre la précision et la vitesse. Une station météo numérique ne peut afficher que des degrés entiers (sans dixièmes et centièmes) ou avec dixièmes. Mais une personne peut "lire" en arrondissant aux nombres entiers.De plus, la station météo peut être très tardive, comme dans mon cas. J'ai ouvert la porte du balcon, aéré pendant 5 minutes et l'ai fermée. La station météorologique a abaissé les lectures de 0,1 ° C, puis tout s'est réchauffé à nouveau et il a de nouveau augmenté de 0,1 ° C, comme si de rien n'était.

Alors, à propos de ce que je veux dire en fait que tous les capteurs sont corrects, mais est-il nécessaire de mesurer la température de manière si précise et rapide? À quelle précision avez-vous besoin de pouvoir le mesurer et à quelle vitesse? Ou le perfectionniste dit-il cela en moi ?

Faisons les choses correctement. Nous parlons de confort dans tous ses sens. Pour le confort, il est préférable de maintenir la température exactement au même niveau, indépendamment de la fenêtre ouverte-fermée, de la porte, etc. Un jour peut être une température, une autre la nuit. Notre bien-être peut être différent à la même température. Il peut faire froid à + 23 ° C et être chaud à + 21 ° C. Ici, vous ne pouvez que vous conseiller de vous habiller pour la santé. Parfois, au point de congélation, il suffit de regarder le thermomètre et, ayant vu que la température est de + 23 ° C, de se réchauffer immédiatement. Mais c'est de l'auto-creusage. Un autre sujet.

La température doit être objectivement constante à un endroit spécifique. Par exemple, la nuit dans la chambre - près du lit, et non à côté du radiateur. L'après-midi dans la cuisine - à l'abri du soleil et du poêle.

Ainsi, nous arrivons à la compréhension que la température doit être objectivement constante. Il est souhaitable avec une précision et une vitesse élevées. Lorsque la fenêtre est ouverte, le dispositif de chauffage sans inertie de la puissance requise avec une compensation adéquate de la perte de chaleur doit s'allumer presque immédiatement. À la fermeture, éteignez. Cependant, il ne devrait pas interférer avec notre sommeil. S'il s'allume et s'éteint toutes les 2-3 secondes, nous ne nous endormirons tout simplement pas, ce n'est pas confortable. Et c'est l'occasion pour les réflexions suivantes.

Dans l'exemple de la figure ci-dessous, le jour de commande du radiateur de chauffage central dans la cuisine d'un appartement en ville est affiché. La fête est ensoleillée, donc la batterie est déconnectée pendant la journée. La fenêtre repose sur la micro-ventilation. Il n'y a pas de fortes rafales de vent.



Il fait plus froid la nuit, la température descend plusieurs fois en dessous de 22 ° C. Dans l'image ci-dessous, cette fois est sélectionnée en détail. Dans les transitions à court terme en dessous de 22 ° C, un servomoteur électrothermique a été ouvert, ouvrant le radiateur de chauffage. Parfois, il n'a pas eu le temps de s'ouvrir complètement, car la température est déjà devenue plus élevée que la température réglée à 22,1 ° C pour éteindre le lecteur. Il a commencé à se fermer et à nouveau la température est descendue en dessous de 22 ° C. Il s'avère qu'à certains moments le servo était dans un état d'ouverture incomplète. Parce que c'est une cuisine, la nuit, vous pouvez activer et désactiver le servo pendant au moins quelques secondes. Il ne fera de mal à personne de dormir. Le servo lui-même est silencieux, mais la prise contrôlée clique légèrement lorsqu'elle est allumée / éteinte.



Les appareils de chauffage sont différents. Il peut s'agir d'un radiateur de chauffage central, d'un chauffage au sol, d'un chauffage au fioul ou infrarouge, et bien plus encore. Tous peuvent être contrôlés à l'aide d'une maison intelligente. Le plus inertiel d'entre eux est l'infrarouge. Mais il brille la nuit (carbone). Allumer et éteindre toutes les 2-3 secondes n'aidera pas non plus à s'endormir, car la prise et le radiateur cliquent. Il y a des radiateurs soufflants, mais ils interfèrent également avec le sommeil de leurs fans. Reste les radiateurs à huile et les radiateurs avec chauffage au sol. Ils sont assez silencieux, mais très inertiels. Par conséquent, dans chaque pièce et même à différents moments de la journée, vous pouvez utiliser différents types de chauffage. Vous pouvez même combiner: les planchers chauds et les radiateurs de chauffage peuvent être conservés à de basses températures, disons 2-3 ° C en dessous de la cible,et se réchauffer avec des radiateurs précis. En principe, comme je l'ai remarqué, beaucoup le font. Beaucoup de ceux qui ont un chauffage au sol et / ou des radiateurs de chauffage ont également des radiateurs électriques conventionnels.

Un autre aspect du maintien de la précision de la température est l'efficacité énergétique. On sait qu'une augmentation de température de 2 ° C entraîne des dépassements énergétiques de 15% avec une différence de température de 40 ° C dans la maison et dans la rue. C'est-à-dire, par exemple, que vous souhaitez maintenir la température à 22 ° C. En dehors de -20 ° C La chaudière chauffe le caloporteur, qui passe ensuite au plancher chaud et / ou aux radiateurs. Le volume de liquide de refroidissement est de 100-150 litres. Pour chauffer le tout, disons, à 10 ° C (de 50 à 60), cela prendra, disons, environ 15 minutes.Ce liquide de refroidissement se disperse dans la maison et chauffe les matériaux qui l'entourent (sols, radiateurs, air, etc.). C'est une énorme masse. Et cette masse va se réchauffer, disons encore 15 minutes. Et il ne chauffera pas jusqu'à 22 ° C, mais à 30 ° C ou même plus. Vous disposez d'un capteur de sol chaud avec un faible taux de réaction et une faible précision. Bon si numérique.Après 15 + 15 = 30 minutes, un changement de température l'atteindra et il réfléchira encore 3 minutes. Puis, réalisant que cela suffit, il demande au contrôleur d'éteindre le chauffage. La commande est envoyée à un servomoteur analogique électrothermique qui, selon le passeport, effectue un cycle marche-arrêt en 5 minutes. Il ferme le circuit souhaité pendant 3 + 5 = 8 minutes, et la masse chauffée jusqu'à 30 ° C est chauffée plus loin du liquide de refroidissement à une température de 60 ° C.

Et maintenant la question. À quelles valeurs la température chutera-t-elle pendant que le liquide de refroidissement chauffe et la même masse: 20-30 minutes? Si à 21,9 ° C le fluide caloporteur commençait à chauffer, et -20 ° C dans la rue. Il se pourrait bien que la température baisse de 2 ° C pendant une courte période. Un thermomètre ne le verra pas à cause de son inhibition et / ou d'une installation pas tout à fait correcte. À mon avis, à la station météo + 22 ° C sera visible. Eh bien 21,9 ° C Mais ce sera vraiment + 20 ° C. Alors, l'action inverse commencera. Tout chauffera après 15 + 15 + 3 + 5 = 38 minutes et ne s'éteindra pas vraiment bientôt à cause de la grande masse chauffée. Cela signifie qu'après que le contrôleur a décidé d'arrêter le chauffage du liquide de refroidissement, la maison chauffera au-dessus de la température définie de la même 2-3 ° C. Et le thermomètre par habitude affichera + 22,2 ° C à une température réelle déjà + 24 ° C et au-dessus.

Et il semble donc que la température soit constante, à en juger par le témoignage de la station météo. Mais vraiment, ça saute à ± 2 ° C. C'est-à-dire la plage de température est de 4 à 5 ° C. Dans le même temps, + 2 ° C est un dépassement net (-15% de roubles de la poche), et -2 ° C est un inconfort. Ainsi, en plus de notre bien-être, nous obtenons également un facteur objectif de sauts de température. Et il se trouve qu'il fait froid à + 23 ° C, et ici la température est vraiment juste + 21 ° C. C'est-à-dire et il n'y a pas de confort et l'argent supplémentaire est dépensé pour le chauffage des rues.

Le capteur de température utilisé par le contrôleur de la chaudière est installé en un seul endroit et avec la même précision et le même taux de réaction, le capteur de la station météo est dans un endroit complètement différent. Son temps de réaction et sa précision peuvent être très différents de ce capteur.

Tout cela affecte le confort et les économies d'énergie, même si à première vue, la température est normale, constante, d'ailleurs, j'y suis déjà habituée. Dans tous les cas, si la chaudière est déjà debout, l'équipement fonctionne correctement, alors il n'y a pas de questions. Et si la maison est neuve et qu'il n'y a pas encore de système de chauffage? C'est l'occasion de réfléchir.

Aucune maison super intelligente ne peut être confortable en température si le capteur de température est mal installé et / ou si des dispositifs de chauffage à inertie sont utilisés.

En conclusion, je veux conclure: vous devez connaître l'objectif de température, précis et à grande vitesse. La vitesse et la précision élevées peuvent toujours être réduites par la logique du contrôleur et / ou du module exécutif. Au contraire - rien. Ensuite, la perte de chaleur diminuera et le confort augmentera.

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Source: https://habr.com/ru/post/fr398301/