Casa ou brinquedo inteligente para homens: controle de temperatura

Eu queria continuar uma série de artigos sobre uma casa inteligente escolhendo um sistema de aquecimento, porque o inverno está próximo e uma pesquisa em um dos meus artigos anteriores mostrou que 32% dos leitores estão interessados ​​neste tópico. Mas, depois de preparar o artigo, pensei que primeiro precisamos concordar com coisas básicas, como controle de temperatura, como funciona, quão precisa e velocidade deve ser, bem como controle de eletricidade e por que é necessário.

O controle de temperatura em uma casa de campo é definitivamente necessário para aqueles que costumam chegar lá nos fins de semana e feriados. Também para quem não abaixa a temperatura lá abaixo de + 5 ° C. Mas é necessário para quem mora constantemente lá ou para quem tem a oportunidade de manter a temperatura lá na região de + 20 ° C?

Para a pergunta, você precisa de uma casa inteligente, geralmente recebe a resposta: eu tenho uma caldeira, a temperatura é constante, moro na casa o tempo todo, por que preciso de uma casa inteligente?

E realmente, você pensa, por que ele precisa de outra coisa? Mas nas profundezas da consciência está o pensamento de que uma caldeira com piso quente e / ou radiadores não pode fornecer uma temperatura constante na casa devido à alta inércia. Afinal, um homem diz que a temperatura é constante e não há razão para não confiar nele. Afinal, ele olha para a estação meteorológica, segundo ele. Como não acreditar aqui?




E então eu conduzi um experimento. Devo dizer, por acaso. Coloque 2 sensores diferentes e uma estação meteorológica nas proximidades. Calibrou e começou a monitorar o testemunho. Um sensor é completamente "vazio", sem uma caixa e outros materiais isolantes. Outrosna caixa, já sério, todo o tabuleiro. Bem, a estação meteorológica habitual. Descobriu-se que o primeiro sensor é muito sensível (o que não é surpreendente). O segundo é muito "mais lento" que o primeiro. Bem, a estação meteorológica geralmente reagiu com relutância à abertura da porta da varanda. Após 3 minutos de ventilação a uma temperatura externa de cerca de + 10 ° C, o primeiro sensor já mostrava uma queda de temperatura de 1 ° C, o segundo em 0,5 ° C, enquanto a estação meteorológica mostrava uma queda de apenas 0,1 ° C. A figura mostra o comportamento de 2 sensores. O atraso de um do outro é de 10 minutos a meia hora e até uma hora.

Os sensores são tão diferentes, não porque um deles seja ruim ou bom. Mas porque os objetivos dessas medidas são diferentes. Existem requisitos especiais para a instalação de termômetros, como pendurá-los apenas no nível de 1,5-2 m na parede interna, longe do sol e das portas, etc. Mas não há requisitos para a velocidade de medição. E não pode haver eles, porque em casos diferentes eles são diferentes. Portanto, a pessoa que está aquecendo com uma caldeira está olhando para uma estação meteorológica com uma reação fortemente inibida e, possivelmente, também com baixa precisão. E é bom se for uma estação meteorológica digital e não analógica (termômetro de parede a álcool). No caso do analógico, tudo está claro. Lá você não pode esperar pela precisão e velocidade. Uma estação meteorológica digital pode ser exibida apenas em graus inteiros (sem décimos e centésimos) ou com décimos. Mas uma pessoa pode "ler" arredondando para números inteiros.Além disso, a estação meteorológica pode ser muito tarde, como no meu caso. Abri a porta da varanda, arejei por 5 minutos e a fechei. A estação meteorológica baixou as leituras em 0,1 ° C, depois tudo se aqueceu novamente e subiu novamente em 0,1 ° C, como se nada tivesse acontecido.

Então, sobre o que realmente quero dizer que todos os sensores estão corretos, mas é necessário medir a temperatura com tanta precisão e rapidez? Com que precisão você precisa ser capaz de medi-lo e em que velocidade? Ou o perfeccionista diz isso em mim ?

Vamos acertar. Estamos falando de conforto em todos os seus sentidos. Para maior conforto, é melhor manter a temperatura exatamente no mesmo nível, independentemente da janela, porta, porta aberta etc. Um dia pode ser uma temperatura, outro à noite. Nosso bem-estar pode ser diferente na mesma temperatura. Pode estar frio a + 23 ° C e pode estar quente a + 21 ° C. Aqui você só pode aconselhá-lo a se vestir para a saúde. Às vezes, congelando, basta olhar para o termômetro e, visto que a temperatura é de + 23 ° C, aquece imediatamente. Mas isso é auto-escavável. Outro tópico.

A temperatura deve ser objetivamente constante em um local específico. Por exemplo, à noite no quarto - perto da cama, e não ao lado do aquecedor. À tarde na cozinha - longe do sol e do fogão.

Então, chegamos ao entendimento de que a temperatura deve ser objetivamente constante. É desejável com alta precisão e velocidade. Quando a janela é aberta, o dispositivo de aquecimento inercial da energia necessária, com compensação adequada para a perda de calor, deve ligar quase imediatamente. Ao fechar, desligue. No entanto, ele não deve interferir com o nosso sono. Se ligar e desligar a cada 2-3 segundos, simplesmente não adormeceremos, não é confortável. E esta é uma ocasião para os seguintes pensamentos.

No exemplo da figura abaixo, é mostrado o dia do controle do radiador de aquecimento central na cozinha de um apartamento na cidade. Como a festa é ensolarada, a bateria é desconectada durante o dia. A janela fica em micro-ventilação. Não há fortes rajadas de vento.



Ficou mais frio à noite, a temperatura várias vezes caiu abaixo de 22 ° C. Na figura abaixo, esse tempo é selecionado em detalhes. Em transições de curto prazo abaixo de 22 ° C, um servoconversor eletrotérmico foi aberto, abrindo o radiador de aquecimento. Às vezes, ele não tinha tempo para abrir totalmente, pois a temperatura já estava mais alta do que a temperatura definida em 22,1 ° C para desligar a unidade. Começou a fechar e, novamente, a temperatura caiu abaixo de 22 ° C. Acontece que em alguns momentos o servo estava em um estado de abertura incompleta. Porque Como é uma cozinha, à noite você pode ligar e desligar o servo por pelo menos alguns segundos. Não vai machucar ninguém dormir. O servo em si é silencioso, mas a tomada controlada clica levemente quando é ligada / desligada.



Os dispositivos de aquecimento são diferentes. Pode ser um radiador de aquecimento central, piso radiante, aquecedor a óleo ou infravermelho e muito mais. Todos eles podem ser controlados usando uma casa inteligente. O mais inercial deles é o infravermelho. Mas brilha à noite (carbono). Ligar e desligar a cada 2-3 segundos também não ajudará a adormecer, porque o soquete e o aquecedor irão clicar. Existem aquecedores de ventiladores, mas eles também interferem no sono com seus ventiladores. Permaneça aquecedores a óleo e radiadores com piso aquecido. Eles são bastante silenciosos, mas muito inerciais. Portanto, em cada quarto e até em diferentes horários do dia, você pode usar diferentes tipos de aquecimento. Você pode até combinar: pisos quentes e radiadores de aquecimento podem ser mantidos em baixas temperaturas, por exemplo, 2-3 ° C abaixo da meta,e se aquecer com aquecedores precisos. Em princípio, como notei, muitos o fazem. Muitos que possuem piso radiante e / ou radiadores de aquecimento também possuem aquecedores elétricos convencionais.

Outro aspecto da manutenção da precisão da temperatura é a eficiência energética. Sabe-se que um aumento de temperatura de 2 ° C leva a excedentes de energia de 15%, com uma diferença de temperatura de 40 ° C na casa e na rua. Ou seja, por exemplo, você deseja manter a temperatura em 22 ° C. Fora de -20 ° C. A caldeira aquece o transportador de calor, que depois vai para o piso quente e / ou radiadores. O volume do líquido de refrigeração é de 100-150 litros. Para aquecer tudo, digamos, a 10 ° C (de 50 a 60), são necessários cerca de 15 minutos.Este líquido de refrigeração se dispersa pela casa e aquece os materiais ao seu redor (pisos, radiadores, ar etc.). Esta é uma massa enorme. E essa massa vai esquentar, digamos mais 15 minutos. E não aquece até 22 ° C, mas a 30 ° C ou até mais. Você possui um sensor de piso quente com baixa taxa de reação e baixa precisão. Bom se digital.Após 15 + 15 = 30 minutos, uma mudança de temperatura o alcançará e ele pensará por mais 3 minutos. Então, percebendo que é o suficiente, ele instrui o controlador a desligar o aquecimento. O comando é enviado para um servoconversor analógico eletrotérmico, que, de acordo com o passaporte, realiza um ciclo on-off em 5 minutos. Ele fecha o circuito desejado por 3 + 5 = 8 minutos, e a massa aquecida até 30 ° C é aquecida mais longe do líquido de refrigeração com uma temperatura de 60 ° C.

E agora a pergunta. A que valores a temperatura cairá enquanto o líquido de arrefecimento estiver aquecendo e a mesma massa: 20 a 30 minutos? Se a 21,9 ° C o meio de aquecimento começou a aquecer e a -20 ° C ao ar livre. Pode ser que a temperatura caia 2C por um curto período de tempo. Um termômetro não verá isso por causa de sua inibição e / ou instalação incorreta. Na minha opinião, na estação meteorológica + 22 ° C será visível. Bem 21.9 ° C. Mas realmente será + 20 ° C. Então a ação inversa começará. Tudo irá esquentar após 15 + 15 + 3 + 5 = 38 minutos e não será realmente desligado em breve devido à grande massa aquecida. Isso significa que, depois que o controlador tomar a decisão de desligar o aquecimento do líquido de arrefecimento, a casa irá aquecer acima da temperatura definida pelos mesmos 2-3 ° C. E o termômetro por hábito mostrará + 22,2 ° C a uma temperatura real já + 24 ° C e acima.

E assim parece que a temperatura é constante, a julgar pelo testemunho da estação meteorológica. Mas, na verdade, salta a ± 2 ° C. I.e. a faixa de temperatura é de 4-5 ° C. Ao mesmo tempo, + 2 ° C é excedente líquido (-15% de rublos do bolso) e -2 ° C é desconforto. Assim, além do nosso bem-estar, também obtemos um fator objetivo de saltos de temperatura. Por isso, faz um frio a + 23 ° C, e aqui a temperatura é realmente apenas + 21 ° C. I.e. e não há conforto e o dinheiro extra é gasto no aquecimento das ruas.

O sensor de temperatura usado pelo controlador da caldeira é instalado em um local e, com a mesma precisão e taxa de reação, o sensor da estação meteorológica está em um local completamente diferente. Tanto o tempo de reação quanto a precisão podem ser muito diferentes desse sensor.

Tudo isso afeta o conforto e a economia de energia, embora, à primeira vista, a temperatura seja normal, constante, além disso, já estou acostumada. De qualquer forma, se a caldeira já estiver em pé, o equipamento estiver funcionando corretamente, não haverá perguntas. E se a casa é nova e ainda não existe um sistema de aquecimento? Esta é uma ocasião para pensar.

Nenhuma casa super inteligente pode se sentir confortável com a temperatura se o sensor de temperatura estiver instalado incorretamente e / ou forem usados ​​dispositivos de aquecimento por inércia.

Em conclusão, quero concluir: você precisa conhecer o objetivo da temperatura, preciso e em alta velocidade. Alta velocidade e precisão sempre podem ser reduzidas pela lógica do controlador e / ou do módulo executivo. Pelo contrário - nada. Então a perda de calor diminuirá e o conforto aumentará.

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