Умный дом энергосбережение

Как экономить при помощи технологий умного дома: термостаты и контроль освещения

Резиденция на Элтон Роад в Майами-Бич — это дом площадью 300 кв метров и стоимостью 2,2 миллиона долларов, который не просто экономит энергию – он её производит для себя, и ещё при этом продаёт излишки местным коммунальщикам.

Это произведение архитектуры получило платиновый статус в рейтинге LEED, национальной сертификационной программы, которая поддерживает стандарты экологичного дизайна и строительства в США.
Умную начинку дома организовала команда инженеров из Флоридской фирмы MultiMedia Innovations (MMI), штаб-квартира которой расположена в Майами. Экономия энергии была организована с применением системы Control4, которую MMI разрабатывали совместно с Florida Green Home Design Group и их партнёрами SKLARchitecture.
Как результат, этот дом, способный обеспечивать сам себя энергией, получил самую высокую оценку LEED на сегодняшний день. Экономии и оптимизации энергопотребления способствуют освещение дома, которое производится при помощи LED ламп, использование которых даёт большое количество очков LEED, а также моторизированные шторы и жалюзи Q-Motion, система очистки воды Jandy для бассейна, аудио и видео датчики и система контроля потребления электричества Eragy.

Не трудно догадаться, что учитывая заявленную возможность воспроизводить энергию и месторасположение дома, он оснащён солнечными батареями на фотоэлементах, которые также подконтрольны системам Eragy и Control4. Вся информация по работе систем выводится на тачпаннели и также на iPad владельца дома.

Энергосберегающие алгоритмы, которые обеспечивают эти системы, поддерживают оптимальный уровень комфорта в доме и избавляют владельца от ненужной беготни и суеты с включением и подстройкой приборов. Так, определённая часть освещения автоматически включается и выключается в соответствии с астрономическим временем. Система никогда не включает лампы на полную мощность, что само по себе значительно экономит энергию. Автоматические жалюзи закрываются для того, чтобы избежать перегрева помещения ярким Флоридским солнцем, в связи с чем геотермальная система охлаждения дома работает в умеренном режиме.
Подобное строение – флагман зеленых технологий и технологический шоурум с демонстрацией возможностей современной интеграции систем умного дома, шедевр инженерной мысли, который не только дорого стоит, но также и не только окупится со временем, но и начнёт приносить прибыль – если, конечно, затраты на обслуживание и замену оборудования эту прибыль не съедят. Но и даже это будет уже хорошо, потому что изначально заданные стандарты комфорта будут поддерживаться в доме благодаря системе, которая кормит сама себя.
Хотя подобный комплексный шедевр инженерной и архитектурной мысли у рядового пользователя скорее остаётся в мечтах, это совсем не значит, что мы не можем позволить себе технологии умного дома для экономии энергии в повседневной жизни.

Выключить всё

Данный метод позволяет забыть о следующих небольших моментах нашей повседневности, которые доставляют немало неудобств:

  1. Необходимость постоянно помнить о том, чтобы выключать свет в тех комнатах, из которых вы выходите.
  2. Забытые (или нет?) включенные в розетку утюги, плойки и другие пожароопасные приборы.
  3. Оставленные включенными музыка, компьютер и прочая техника.


Команда “Выключить всё” может передаваться как с устройства владельца, так и с датчика движения, который контролирует отсутствие людей в доме в данный момент.
Самый простой способ реализации этой технологии – LED лампы со встроенными датчиками движения. Несмотря на то, что они будут сами по себе дороже, нужно учитывать что:

  1. LED лампы служат очень, действительно очень долго.
  2. 60-ваттную лампу накаливания может заменить светодиодный светильник мощностью всего 8 Вт.

Если к этому небольшому расходу добавить включение-выключение только тогда, когда свет нужен – можно окупить оборудование вашего дома LED лампами в течение года, в зависимости от ваших потребностей.
Пожалуй, самое элегантное решение для забывчивых – устройство WeMo® Insight Switch от Belkin. По сути, это похоже на таймер для включения подсветки в аквариуме – такие используются в аквариумистике уже не один десяток. С той лишь разницей, что он управляется по wi-fi, а также считает расход электроэнергии каждым конкретным прибором.

Пожалуй, это один из самых быстрых способов переоборудовать свой дом на умный лад будучи простым домовладельцем.

С подобной целью линейка Belkin WeMo позволяет заменить выключатели на умные, и затем подключить их к смартфону.

Умный термостат

Данный раздел экономии распространён в США, где дома оснащаются климатическими системами по умолчанию. У нас в стране экономить на отоплении сложнее в многоквартирных домах но, вместе с тем, технологию можно внедрять в частные дома, если знать о ней заранее и предусматривать возможность её использования.

Раньше дело в умными термостатами обстояло весьма плачевно: недружелюбный пользовательский интерфейс и необходимость задавать параметры вручную отбивали всякую охоту это делать. Сейчас всё стало гораздо удобнее. Так, например, термостат NEST не просто выглядит как элемент дорогого дизайна. В течение некоторого времени он собирает информацию о ваших предпочтениях, после чего, на основе этих данных, выстраивает необходимое расписание для поддержания более прохладной температуры, когда вы спите или находитесь вне дома, и более тёплой тогда, когда вы у себя.

На удивление, его можно подключить к браслету Jawbone UP24, которому термостат поручит вас разбудить после того, как температура будет оптимальной для пробуждения. А технология, которую в своих машинах использует Mercedes-Benz, может передавать термостату данные о том, когда вы будете дома, чтобы он начал прогревать или охлаждать дом к вашему приезду.
Кстати, совмещение с браслетом Jawbone планируется и в новой версии iRidium 3.0, о запуске бета-тестирования которой уже сообщили разработчикам.

Как заявляют производители, этот термостат может сохранить 10-12% электроэнергии на обогреве и около 15% на охлаждении помещений.Алгоритмы поддержания уровней температуры, как правило, создаются под каждый конкретный проект, расположенный в различных географических зонах. Если Умный дом располагается на побережье Средиземного моря, его требования по энергосбережению очень отличаются от требований дома, располагающегося, например, на побережье Балтийского моря. Кроме этого, требования владельца дома также сугубо индивидуальны. Кому-то комфортно дома при температуре +22, кому-то это жарко, кому-то холодно. За всеми этими параметрами внимательно следит NEST и учится тем паттернам, которые оптимальны для владельца.
Многие современные термостаты дают массу дополнительной информации – например, о погоде, а также могут “обучаться” определённым шаблонам поддержания климата в доме. Поэтому неплохо знать основные параметры оценки подобных устройств при их выборе. Они также могут отправлять данные на сервер, как, например, это может быть реализовано в новой версии iRidium 3.0 – системы для управления умным домом – которая позволяет хранить данные на сервере и соответствующе обрабатывать их.

Технология

Большинство термостатов легко подключаются по Wi-Fi. Однако, не все. Есть ещё и технология Z-Wave, для которой нужен самостоятельный хаб. При выборе оборудования смотрите на этот параметр, и если вы новичок, то, возможно, вам лучше придерживаться Wi-Fi.

Совместимость

Сразу обозначьте круг устройств, которые будут подключены к вашему термостату и их параметры. Учтите, что если позднее вы будете заменять или добавлять устройства, вам нужно, чтобы термостат по-прежнему вписывался в экосистему вашего дома. Со смартфонами проблем гораздо меньше, нежели чем с совместимостью устройств между собой. Смотрите требования.

Мобильный доступ

Все умные термостаты оснащены этой возможностью. Часть из них может работать только с одним типом операционной системы – либо Android либо iOS. Поэтому обратите внимание на этот аспект. Если у вас, например, BlackBerry, то, пожалуй, к сожалению, вам придётся начать со смены вашего гаджета в данном случае.

Дополнения

Что может быть из дополнительных опций в термостате? Самообучение, модели поведения в случае вашего долгого отсутствия, географические зоны, датчики, функция ежемесячных отчетов – это далеко не полный список возможностей. Понятно, что производители стараются подать именно свой набор фич как самый лучший, но смотрите на это холодным взглядом и выбирайте тот набор возможностей, который отвечает вашим потребностям.

Дизайн

Современные умные термостаты не нужно думать, куда спрятать. Их создают красивыми и привлекательными – что называется, не стыдно на стенку повесить. Если вам не нравится, как выглядит устройство, то, возможно, есть смысл поискать что-то посимпатичней, благо выбор сейчас большой.

Установка

Если вы не заменяете старый термостат на новый, а устанавливаете его с нуля – возможно, есть смысл обратиться к профессионалом. Тем не менее, для самостоятельной установки подходят многие из термостатов, т.к. они изначально продуманы на широкую аудиторию.

Одним словом, элементы технологии умного дома и повышенные стандарты энергосбережения – не являются чем-то заоблачным. Это вполне доступные для рядового пользователя технологии, собственно, на него и ориентируется современный рынок гаджетов для умного дома, о котором мы ещё поговорим подробнее в нашей следующей статье.

Технологии «умного дома» и энергоэффективная малоэтажная жилая застройка

З. К. Петрова, ЦНИИП градостроительства РААСН

Аннотация

На основе современного опыта проектирования в экономически развитых странах малоэтажной энергоэффективной жилой застройки и зданий, и автоматизированных систем «Умный Дом», рассматривается целесообразность их применения в малоэтажном строительстве России. Это обусловлено сложностью современных инженерных систем в энергоэффективном индивидуальном доме и необходимостью оптимизации энергетических процессов, а также водосберегающих технологий с целью ресурсосбережения. В статье приведены схемы и иллюстрации «Умного Дома» и энергоэффективного дома (экодома).

Наличие в здании системы «Умного Дома» может повысить энергоэффективность его на 20-30 % по сравнению с обычным домом. Применение автоматизированных систем в экологически безопасном здании и застройке позволит, наряду с улучшением комфорта проживания, упростить учет потребления тепла, электроэнергии и воды, повысить их энергоэффективность (в несколько раз по сравнению с обычным домом и застройкой вплоть до нулевого энергопотребления).

XXI век считается веком экологии и информации. Создание энергоэффективной жилой среды в застройке жилых районов должно стать основным направлением в градостроительстве и архитектуре XXI века в нашей стране. Это обусловлено глобальными экологическими проблемами, связанными с климатическими изменениями, необходимостью сохранения природных ресурсов и окружающей природной среды, ростом потребления электроэнергии, растущими ценами на углеводородное топливо, а также заботой об улучшении здоровья и продолжительности жизни населения.

На прошедшем в Копенгагене климатическом саммите президент Д.А. Медведев заявил о готовности России к 2020 году снизить выбросы парниковых газов на 25% по сравнению с 1990 годом. Сейчас они составляют минус 38% от уровня 1990 года, что означает возможность увеличения выбросов на 13%. Президент США Б. Обама пообещал, что страна сократит выбросы на 17% к 2020 году, взяв за основу 2005 год, а не 1990 год как остальные страны. К 2050 году США намерены уменьшить выбросы парниковых газов более чем на 80%. В США большое значение придается разработке новых технологий производства, использования и сбережения энергии, где очень важны инновации. В связи с чем принято решение поддержать создание экономики XXI века – экономики чистой воды. Важнейшим проектом нынешнего поколения в США считают энергетику. Это ответ на современный вызов, который заключается в необходимости преодоления зависимости от ископаемого топлива. Президент США выдвинул цель для страны – уменьшить выбросы парниковых газов и развивать новые технологии с использованием альтернативных источников энергии в промышленности, зданиях и на транспорте .

В странах ЕС было принято в 2008 году решение об увеличении к 2020 году на 20% доли энергии, вырабатываемой альтернативными источниками, сокращении на 20% расхода электроэнергии за счет ее экономии и уменьшении на 30%1 выбросов парниковых газов. Япония, Германия, Швеция и другие страны применяют в жилой застройке ресурсосберегающие технологии, в том числе экономящие наряду с расходом энергии расходы воды, строительных материалов, и использующие малоотходные технологии.

Несмотря на то, что на саммите в Копенгагене страны не пришли к единому решению, он прошел не бесполезно. Датский саммит показал необходимость технологической революции в области энергетики, чтобы сдерживать изменения климата. Для этого нужно переходить на низкую углеродную экономику. В связи с чем, очень важно установить минимальные стандарты энергоэффективности для жилых и общественных зданий, оборудования и электроприборов.

В России энергия, получаемая за счет использования альтернативных источников, составила в 2006 году около 1%. Согласно проекту закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии в Российской Федерации», разработанному министерством промышленности и энергетики России совместно с РАО ЕЭС в 2006 году, было намечено увеличение доли энергии от нетрадиционных и возобновляемых источников лишь до 3-5% к 2015 году и до 10% к 2020 году. Это не соответствует, безусловно, современным мировым тенденциям.

В нашей стране за прошедшие 50 лет не изменились принципы планировки и застройки городов, параметры массового жилища. В жилой застройке и зданиях все еще применяются технически устаревшие решения инженерных систем жизнеобеспечения. Жилая среда многоэтажной застройки на различных уровнях, начиная с уровня города и района, далее микрорайона (квартала) и жилого дома характеризуется как экологически неблагоприятная, энерго – и ресурсозатратная. Концепция многоэтажного жилищного строительства в России приводит к отрицательным последствиям в жизни нашего народа . Необходимо переходить к концепции малоэтажного строительства – созданию комфортной, здоровой и экологически безопасной жилой среды. Если жилые многоэтажные здания представляют собой всё то же жилище индустриальной эпохи, то малоэтажное жилище с новейшими инженерными системами и оборудованием, обеспечивающими комфорт, энергоэффективность и ресурсосбережения – это типы жилища XXI века .

В отечественной практике имеются лишь отдельные примеры в основном энергоэффективных жилых зданий. Малоэтажная застройка в наибольшей степени отвечает требованиям к формированию энерго-, ресурсоэффективной, комфортной, здоровой и гармонирующей с природой жилой среды. Задача заключается в проведении исследований на конкретных объектах по созданию инженерных технологий жизнеобеспечения и здоровой жилой среды в городских поселениях и жилых образованиях с использованием новых инженерных технологий жизнеобеспечения и в дальнейшем применении полученных результатов в практике проектирования и строительства. Необходим инновационный прорыв в области инженерных технологий жизнеобеспечения в экологически безопасной малоэтажной застройке.

Большинство населения стран Европы, США и Канады предпочитает малоэтажное жилище многоэтажному. В США жилая малоэтажная застройка городов и поселков с развитой инженерной и транспортной инфраструктурой является основной концепцией жилищного строительства. Малоэтажная застройка признана традиционной, комфортной и экономичной застройкой в Англии и широко применяется в других европейских странах: Германии, Нидерландах, Швеции, Норвегии, Дании и т. д. Большая часть населения городских агломераций в экономически развитых странах живет за пределами их центрального ядра: в Нью-Йорке – 70%; в Бостоне – 80%, в Канаде блокированные дома составляют 65% жилого фонда. Плотности городского населения в США, Канаде и европейский странах, как правило, ниже в 4-5 раз, чем в крупных городах нашей страны.

Создание жилых образований в соответствии с доктриной устойчивого развития – актуальная проблема градостроительства в большинстве стран Европы, США и Японии. Проектирование и строительство новых жилых образований осуществляется с позиций жёсткого ресурсосбережения. Высокий уровень налогов на энергетические ресурсы и водопотребление стимулирует поиск всё более эффективных градостроительных, архитектурных и инженерных решений при проектировании новых и реконструкции существующих жилой застройки и домов.

Энергоэффективные дома наиболее близки к понятию экологического дома. Несмотря на то, что энергоэффективность далеко не исчерпывает всех сторон экологического дома, она является одной из главных ее характеристик. Энергоэкономичные и энергоэффективные дома и соответственно жилые образования в последнее десятилетие широко строятся в экономически развитых странах Западной Европы, таких как Швеция, Дания, Германия, Норвегия, Финляндия, Великобритания, Франция, Нидерланды, а также в США, Канаде, Японии, Израиле и других странах. Мировой опыт свидетельствует, что использование альтернативных источников энергии в жилищном строительстве дает большой эффект. Уже построены десятки тысяч домов, которые частично или полностью обогреваются за счёт альтернативных источников энергии. При этом строятся комфортабельные дома с низким и даже нулевым энергопотреблением. В Европе такие дома строятся согласно принятым Европейским союзом программам, например, программе «CEPHЕUS» – «Энергоэффективные по себестоимости пассивные дома как европейский стандарт». При этом заказчикам и строителям таких домов предоставляются государственные субсидии и льготы. Даже в тех странах, которые располагают собственными энергоресурсами, до 80% инвестиций направляются на развитие альтернативной энергетики .

В Германии наиболее широко применяются дома и застройка с использованием солнечной энергии, так называемые «солнечные дома», «солнечные комплексы», «солнечные деревни», «гелиоархитектура». Солнечные коллекторы покрывают в среднем до 40% и более в годовой потребности энергопотребления для хозяев жилища.

Застройка индивидуальными жилыми домами с солнечными коллекторами на крышах – это самая обычная застройка в Германии. Количество построенных домов с нулевым отопительным энергопотреблением, т.е. «энергопассивных» составляет уже многие сотни, и потребляют они, согласно эксплуатационным измерениям, около 5–15 кВт.ч/кв.м в год тепловой энергии. Количество жилищ с низким теплопотреблением измеряется многими тысячами. При таких масштабах в мировой практике это означает переход к массовому строительству энергоэффективных домов .

Как показывает современный опыт экономически развитых стран, все чаще инженерные системы экологической застройки и домов применяются вместе с компьютерными системами. Это обусловлено сложностью инженерных систем, необходимостью оптимизации энергетических процессов с целью энергосбережения, а также водосберегающих и малоотходных технологий. Наличие в здании системы Умного Дома может повысить ресурсоэффективность его на 20-30% . Например, за счет устранения лишнего освещения путем выключения света и электроприборов, когда они не нужны в комнатах, покинутых хозяевами, удается сэкономить до 30% электроэнергии. Понижение температуры воздуха в помещениях ночью, что соответствует физиологическим особенностям организма человека, и в помещениях, которые временно не используются, также приводит к экономии теплоснабжения здания.

«Умный дом» или «Интеллектуальное здание» – это использующее последние разработки в области микропроцессоров и электронной техники здание, в котором объединение систем управления и обслуживания (посредством координированного использования ресурсов) позволяет жилищу иметь высокие характеристики функциональности и гибкости, и одновременно сдерживать стоимость строительства и эксплуатации

Автоматика Умного дома аналогична детскому конструктору Lego. В ее основе заложен тот же принцип, согласно которому, имея определенный набор элементов, можно создать сооружение любой конфигурации и сложности. Разнообразие функциональных возможностей зависит от количества модулей. Если не хватает электронных составляющих, которые производятся промышленным путем, то инженеры создают самостоятельно нужные устройства .

Применение автоматизированных систем в жилой застройке, многоквартирном доме и автономном доме должны рассматриваться раздельно. Комплекс функций автоматизированных систем подразделяется на следующие четыре группы:

  • контроль потребления ресурсов;

  • безопасность людей и имущества;

  • управление и программирование работы приборов;

  • телекоммуникации, теленадзор и телеуправление.

Функции, которые связаны с аудио-, и видеосистемой, иногда дополняются управлением и программированием приборов и телесвязью.

Функциями, которыми управляет автоматизированная система в индивидуальном доме, являются:

а) потребление: отопление, электроэнергия, горячая вода, телефон и холодная вода;

б) управление энергией: регулирование и программирование отопления и горячего водоснабжения, электрической нагрузки;

в) безопасность людей и имущества: вторжение, криминогенная опасность, пожар и утечка газа;

г) управление и программирование работы приборов: освещение, электрические розетки, «электроменеджер», жалюзи, видео «хай-фай»;

д) телекоммуникации: дистанционное управление, видео, интерфония.

Следует отметить, что за рубежом некоторые функции интеллектуального дома: контроль пользования телефонной связью, противопожарная безопасность и контроль утечки газа, пока еще мало используются.

Пример выполняемых функций, качественных приборов и устройств в схеме виртуального Умного дома приведен на Рис.1 . Функции Умного Дома лучше всего запланировать в составе проекта дома. Это облегчит выполнение различной разводки кабелей и снизит стоимость работ по установки системы Умного дома по сравнению с уже построенным домом.

Рис.1. Схема виртуального Умного дома

1. Погодная станция. Датчики скорости и направления ветра, температуры и влажности наружного воздуха, освещенности.
2. Сервопривод термостатического регулятора. Предназначен для управления теплоотдачей радиаторов водяного отопления или неэлектрического теплого пола.
3. Устройства дистанционного управления. Клавишные настенные устройства на ИК-лучах для дистанционного управления освещением, жалюзи, электрическими термостатами, вентильными регуляторами радиаторов. Сенсорная 15-дюймовая панель для полного контроля и управления всеми приборами, а также получения изображения с камер видеонаблюдения. Пульт дистанционного управления с жидкокристаллическим монохромным дисплеем, который позволяет управлять любыми устройствами. Встроенный пульт управления (клавиатура с дисплеем).
4. Системный блок контроля и визуализации для протоколирования и управления всем домом.
4.1. Состоит из порта и компьютера с программным обеспечением;
4.2. У компании «ИНТЕРНЕТ ДОМ» это сервер Home Digital.
5. Пульт дистанционного управления.
6. Датчик движения. Предназначен для обнаружения в помещении людей, включения и выключения света, а также посылки сигнала тревоги.
7. Блок управления жалюзи и роллетами. Служит или для автоматического управления жалюзи и роллетами, или для управления по командам человека.
8. Наружный датчик движения (те же функции, что и у внутреннего датчика движения).
9. Центральный четырехклавишный выключатель. Клавиатура на панели охранной системы.
10. В децентрализованных системах: модем для дистанционного управления и оповещения охранных и сервисных служб (с возможностью передачи голосовых сообщений и управления системой по телефону в тоновом режиме). В централизованных системах: блок удаленного доступа через SMS сообщения (сотовые телефоны стандарта GSM). управления системой по телефону в тоновом режиме, доступ с удаленного компьютера через Internet или соединение «модем-модем».
11. Управление освещением. Реле служит для включения и выключения любых устройств. Диммер применяется для плавного регулирования яркости света. В централизованных системах информирует о работоспособности светильника. Диммер на 2 канала, наращиваемый от 500 Вт до 4 кВт. Устройство управления люминисцентным светом.

12. Датчик протечки. Информирует о наличии определенного количества воды на полу.
13. Реле управления, блок-контроля нагрузки. Включает и выключает нагреватели сауны или стиральную машину.
14. Блок сопряжения с системами других производителей и с кнопками. В централизованных системах данная функция заложена в сервер.
15. Датчик утечки газа. Дает команду сервоприводу газового вентиля перекрыть подачу газа в случае обнаружения его утечки.
16. Устройство набора воды в ванну по дистанционной команде. Обеспечивает регулирование температуры набираемой воды.
17. Контроллер бассейна. Позволяет следить за температурой воды, контролировать состояние устройств очистки воды и работу насосов гидромассажа.
18. Контроллер сауны. Используется для ди-станцииного включения нагревателей в сауне, управления температурой и влажностью.
19. Привод заслонки системы приточной вентиляции. Обеспечивает плавное регулирование притока свежего воздуха.
20. Контроллер управления электрическим теплым полом.
21. Контроллер кондиционера (сплит-системы).
22. Светильники высокой стабильности для домашних кинотеатров с питанием от постоянного тока. Создает эффект максимальной визуальной стабильности картинки.
24. Блок контроля за электропотреблением. Служит для мониторинга в сети, контроля ее исправности и энергосбережения.
25. Система управления видеонаблюдением с отображением картинки на устройствах визуализации (сенсорных панелях телевизорах и др.).
26. Приборы с управлением на ИК-лучах (TV, DVD, видно-, аудиоцентры и др.).
27. Программное обеспечение. Необходимо для задания логики и последовательности работы всех устройств в Доме.

Стоимость проекта Умного дома является фактически определяющим фактором при решении вопроса практической реализации проекта. Она зависит от состава выполняемых функций. Простой проект, состоящий из возможности управлять уровнем освещенности и включать свет, а также реагировать на движение и включать освещение при входе в комнату или при прохождении кого-нибудь вблизи датчика на улице, имеет стоимость около 6 тыс. рублей (185 – 200 долларов США). Для проекта полномасштабной автоматизации требуются следующие компоненты: компьютер, применяемый исключительно для функций автоматизации дома и установленный в отдельном помещении дома; система защиты, полноценная, а не включающая некоторые элементы как в предыдущем проекте; система климат контроля, управляемая с системного компьютера или через сеть Интернет; домашний развлекательный центр, предусматривающий одну из наиболее дорогих частей проекта – систему распределения аудио– и видеосигналов (в итоговую сумму затрат не включена стоимость дополнительных телевизоров и акустических систем); самооткрывающаяся дверь (электромагнитная дверь); распознание голоса и веб-интерфейс, который позволяет проверять состояние системы и управлять ей на расстоянии. Стоимость проекта полномасштабной автоматизации составляет порядка 140 тыс. рублей (около 4 700 долларов США) .

Экологическое жилище – это жилище XXI века постиндустриальной эпохи.

«Жизнеобеспечивающий энергоэффективный» или «Экологический дом» («экодом») – это дружественный по отношению к природе и человеку тип жилища, радикально ресурсосберегающий и малоотходный; с автономными или коллективными инженерными системами жизнеобеспечения, то есть не требующий гигантских инженерных сетей, систем и обслуживающей их промышленности; комфортный и здоровый. Пример экодома – жилой дом без использования углеродного топлива и с биоклиматической системой в Шотландии, Скотланде; архитекторы: Кен Фаулер и Михаель Ри, (Рис. 2) . В экодоме применены автоматизированные системы для управления работой инженерных систем жизнеобеспечения.

Экологический дом целесообразно проектировать как Умный дом (интеллектуальный дом), но не всякий Умный дом является экологически безопасным. Для экодома к самым важным требованиям при проектировании автоматизированных систем относятся следующие основные функции: обеспечение здоровой жилой среды (оптимальный микроклиматический режим, освещение и инсоляция, защита от шума) в соответствии с гигиеническими требованиями; достижение энерго– и ресурсосбережения. К важным функциям жилища относятся также информационное обеспечение, обеспечение криминогенной и пожарной безопасности. Функции интеллектуального дома, связанные с максимальной разгрузкой людей от домашних работ и развлечениями не относятся к необходимым для экодома и обусловлены индивидуальными потребностями и пожеланиями жителей.

Примером дома, в котором сочетаются технологии экологического дома (экодома) и Умного дома, служит построенный в Германии по проекту фирмы «Schtreif» («Штрайф») пятикомнатный жилой дом с мансардным этажом . Площадь дома составляет 159 кв. метров. В торцах здания предусмотрены выступы, вследствие чего многие помещения выстроены по диагонали. Выступы увеличивают количество солнечного света в доме (Рис. 3).

В этом доме применены энергосберегающие технологии без использования ископаемого топлива, что обеспечило низкий уровень расхода тепла, (удельный расход тепла составляет 40 кВт.ч/кв.м в год). Для отопления применяется автоматическая система вентиляции с теплообменником и тепловой насос. Свежий воздух, который поступает в теплообменник, не смешивается с отработанным воздухом, а получает от него тепло. Насос затягивает воздух в помещение и обеспечивает приток с улицы свежего воздуха. Проходя через полости в полу, теплые воздушные массы нагревают его и через специальные отверстия попадают в помещения .

Вместе с энергосберегающими технологиями применены технологии интеллектуального дома. Установкой European Instabus (EIB) программируются функции автоматизации дома. Например, открываются и закрываются жалюзи при заданной освещенности, включается и выключается отопление. Это происходит в зависимости от индивидуальной потребности посредством термостатов и датчиков или от удобного инфракрасного пульта .

Рис. 2. Экодом без углеродного топлива. Иллюстрация биоклимата. Шотландия, Скотланд (Великобритания). Архитекторы: Кен Фаулер и Михаель Ри

1. Эмиссия СO2 в типичном домашнем хозяйстве за год: жилище – 5 тонн; транспорт – 2,5 тонны; пища – 2,5 тонны.
1а. Дом без углеродов.
16. Транспорт без углеродов.
1в. Пища без углеродов.
2. Проектирование с пассивным использованием солнечной энергии.
3. Компьютерный контроль.
4. Спутниковая связь для передачи информации.
5. Воздушно-водяной насос.
6. Бак для системы потолочного отопления.
7. Накопитель тепла.
8. Регенерирующий теплообменник.
9. Система хозяйственной горячей воды.
10. Система водяного отопления
11. Система отопления под полом.
12. Биореактор.
13. Наблюдение уровня вбиореакторе.
14. Ввод внешней эл. сети.
15. Энергия (вход-выход).
16. Ветрогенераторы.
17. Накопитель энергии.
18. Теплица для выращивания овощей: искусственное освещение с низким напряжением электроэнергии, система питания растений (гидропоник), местное возобновляемое питание, отопление под полом.
19. Деревянные конструкции: экономия включенной энергии, местный возобновляемый материал.
20. Теплоизоляция крыши: 140 мм плита пенопласта, герметизация с расширяющейся пеной.
21. Детали ограждения стены.
22. Блоки теплоизоляции стен из пенопласта и герметизация с расширяющейся пеной.
23. Твердые деревянные полы.
24. Твердая плита.
25. Листы пенопласта.
26. Метеостанция.
27. Система обратной связи энергии.
28. Электромобиль с бортовой системой управления на расстоянии.

Рис. 3. Жилой дом фирмы «Штрайф» с энергосберегающими технологиями и системой интеллектуального дома (Германия); a, b – общий вид дома; c – план первого; d – план второго этажа; g – внутренний вид дома

В доме установлена система – Home Electronic System (HES), созданная Сименсом на основе EIB. Командный пункт этой установки – Home Assistant. Он представляет собой мультимедийный компьютер для управления отдельными компонентами системы. На экране компьютера можно увидеть, какие приборы работают в данный момент, открыты ли окна и двери и нет ли поломок. При подключении системы к телефонной сети, можно по телефону узнать о работе приборов. Если произошла поломка, то HES по факсу автоматически связывается с сервисной службой. HES может обучаться и в течение нескольких недель запоминает привычки жильцов. Она способна имитировать присутствие в доме людей – открывать и закрывать рольставни, включать и выключать свет в зависимости от времени суток .

Энергоэффективными качествами должна обладать вся жилая застройка – то есть, жилые дома с прилегающей территорией, а также обслуживающие ее социальная, транспортная и инженерная инфраструктуры. Энергоэффективная жизнеобеспечивающая застройка состоит из энергоэффективных домов. Застройка малоэтажными энергоэффективными домами, в отличии от многоэтажной застройки с централизованными сетями теплоснабжения, требует во много раз меньшей энергетической инфраструктуры: тепловых сетей, обслуживающих муниципальных служб и их промышленного сопровождения. Все они занимают большие земельные площади в современных городах и во многом определяют их планировку и облик. Радикальное сокращение энергетической инфраструктуры улучшит городскую среду, как в экологическом плане, так и в архитектурно-планировочном. То есть городские поселения сбросят ненужный инфраструктурный и промышленный балласт, который во многом ответственный за тот груз экологических проблем, которые они имеют.

В нашей стране необходимо переходить к проектированию энергоэффективной и жизнеобеспечивающей, комфортной малоэтажной жилой застройки и зданий с применением автоматизированных систем «Интеллектуального» дома. В результате будет достигнуто, по сравнению с применяемыми проектами домов и застройки в жилых районах, повышение комфорта проживания; упрощение учета потребления тепла (при локальных системах теплоснабжения), электроэнергии и воды с передачей данных эксплуатационным службам; снижение теплопотребления (до 40 кВт.ч/кв.м и менее в год), а также экономия энергоресурсов в домах с альтернативными источниками энергии (в несколько раз вплоть до нулевого энергопотребления).

Литература

«Умным домом» можно назвать любую систему от переносного выключателя света до настоящего искусственного мозга вашей квартиры, который будет автоматизировать работу всех систем. Общее одно — технологии «Умного дома» делают вашу жизнь современнее, приятнее и проще. Самые актуальные из них оснащены wi-fi и, выполняя свою работу, они присылают данные или ожидают ваших команд с компьютера, планшета или смартфона. В прочем, если вам удобнее, — это может быть и специальный пульт.

Безопасность

Когда вы не дома, технологии заботятся о максимальной безопасности. Они поставят квартиру на сигнализацию, выключат все лишние электроприборы и будут ждать вашего возвращения.

Какой бы ни случился форс-мажор, вы подстрахованы. Например: трубы прорвало. Система сама повернет вентили и информирует вас. Хоть такие устройства стоят недешево, они могут спасти вас от непосильных затрат на ремонт при случае пожара, затопления или кражи.

Уезжая в отпуск, вы больше не будете беспокоится о жилище. Можно даже установить такие хитрости, как модуль для автоматической поливки цветов и камеры наблюдения. В любой момент вы можете проверить как там поживает ваш дом — для этого нужен лишь интернет.

Комфорт

Включать и выключать свет не вставая с места — уже удобно. А если он включается сам в тот момент, когда вы входите в комнату? Вообще замечательно! Установка контролирующих устройств на систему освещения позволит настраивать все персонально. Многие устройства еще и смотрят на время — они будут включать приглушенный свет, если вы встали ночью, чтобы не ослепить вас.

Управление климатом — еще одна задача, с которой умный дом справляется на ура. К контролирующему устройству можно подключить системы кондиционирования, очистки и увлажнения воздуха, теплые полы и радиаторы. Некоторые простые устройства только лишь анализируют состояние воздуха и температуру — данные всегда доступны с вашего смартфона. А те, что посложнее, могут сами корректировать показатели. Таким образом в доме всегда будут идеальные «погодные» условия.

Подготовка ко сну — еще одна задача, которую возьмет на себя при вашем желании «Умный дом». Мы писали в посте «Спальня для крепкого сна», насколько важны правильные условия для сна. Это и полная темнота, и тишина, и правильная температура. Специальные устройства задернут шторы или закроют жалюзи, выключат ненужные ночью электроприборы, свяжутся с климатическими системами и даже проанализируют уровень шума. И все это — нажатием одной кнопки.

«Умный дом» делает комфортнее многие бытовые ситуации. Бывало такое, что вы пылесосили и не слышали звонка в домофон? Система отключит розетку с пылесосом, когда к вам придут гости. Или так — вы были в ванне, а кто-то из семьи забыл ключи и звонил в дверь? Теперь вы сможете посмотреть на смартфоне или планшете, кто стоит за дверью и открыть ее удаленно.

Ключи могут теперь вообще не понадобиться, если на вашей двери установлен «умный» замок — он будет открываться при приближении авторизованного смартфона.

Продолжение статьи: «»Умный дом»: экономия и развлечения».

Комфорт в доме с системой «умный дом»

В этой статье предлагаем рассмотреть особенности системы «умный дом», улучшающей комфорт в доме.

Благодаря высокотехнологичной новинке «умный дом» жильцы могут сами контролировать температуру пола. Климат в помещении будет постоянно соответствовать заданной температуре независимо от капризов погоды за окном. Особенно актуален тёплый пол для родителей, чьи малыши любят поползать по напольному покрытию.

Для предотвращения заболеваний дыхательной системы необходимо периодически проветривать помещение, но в холодную пору это не удобно. Тут, на помощь приходят кондиционеры. Они сберегают тепло, а системы озонирования и ионизации, обогащающие воздух кислородом, уничтожают неприятные запахи и имеют антибактериальные свойства.

Для достижения ещё более совершенного эффекта рекомендуется использовать контроль климата, чтобы система при анализе показателей сама принимала решения, какие приборы использовать.

Зимой потребление электричества возрастает в несколько раз в связи с коротким световым днём, поэтому появляется частая потребность в искусственном свете. Благодаря системе управления освещением в «умном» доме появляется возможность сэкономить электроэнергию. Система отключает свет тогда, когда хозяев нет дома.

Чтобы дом приносил радость, он должен быть уютным и многофункциональным. Как же приятно утром проснуться под любимую песню, одним нажатием кнопки на пульте отвесить шторы и насладиться светом, а затем почувствовать запах свежеприготовленного кофе из машины и при этом совершать минимум движений, но получать максимум удовольствия и наслаждения от прекрасного утра.

После трудного и насыщенного дня расслабиться поможет вся та же система, которая поймет ваши желания при нажатии вами определенных кнопок на пульте.

Современные технологии помогают людям на каждом шагу, упрощают жизнь и делают ее более счастливой. Дистанционное устройство, управляющее воротами в гараж, экономит ваше время и защитит от непогоды. Также существуют системы против обледенения дорожек на участке. Есть системы, контролирующие освещённость в темное время суток. А еще «умная» техника без особого труда позаботится о постоянной температуре в бассейне на протяжении всего дня или определённого времени.

Перечислять функциональные возможности этой системы можно долго. В самые нелёгкие моменты жизни спокойная и размеренная атмосфера родного дома поможет по-настоящему отдохнуть и расслабиться, если у вас установлена система «умный дом».

Система умный дом: установка автоматизированной системы. 125 фото интерактивных устройств

Прогресс неумолимо движется вперёд. Многие вещи, которые еще совсем недавно казались футуристичными, сегодня стали обыденными. В последние годы уверенно набирает популярность установка систем умный дом.

Попробуем разобраться, что они из себя представляют – каприз в погоне за модой, или незаменимый атрибут жилых помещений ближайшего будущего.

Что такое умный дом?

В природе человека заложено стремление к упрощению своего существования. На протяжении 20-го столетия людьми создано множество бытовых приборов и приспособлений, облегчающих хлопоты по хозяйству.

Такая потребность была продиктована растущим темпом жизни, каждая минута в плотном графике стала иметь решающее значение для жизненного комфорта в целом.

Логическим развитием этого процесса стало бы объединение различных гаджетов в одно целое, что позволит экономить еще больше времени и не забивать голову лишними действиями. Таким решением для офиса и дома стала система умный дом.

Простым языком её можно охарактеризовать как перенос в одно место средств управления освещением, отоплением, кондиционерами, сигнализацией и некоторой бытовой техникой.



Хотите, чтобы заходя домой для вас открывались шторы, включалась музыка или разогревался кофе?

А как вам смс-информирование в реальном времени о внештатных ситуациях или о соседе, стучавшемся в дверь пока вас нет дома? Более того, его фото система умный дом может отправить на ваш телефон, зафиксировав камерой. Сегодня всё это возможно.

Возможности системы

Функциональность и устройство зависят от потребностей и финансовых возможностей потребителя. Перечень конфигураций очень обширен, но любая схема системы умного дома включает в себя три основных элемента:

Многочисленные датчики, собирающие информацию о температуре воздуха и поверхностей, положении ворот/дверей, передвижениях, яркости света и так далее.

Исполнительная система, отвечающая за передачу сигналов на подключенные к системе устройства. Импульс может быть как механическим, так и электрическим, в зависимости от конструктивного принципа взаимодействия.

Блок управления системой умный дом, в котором пользователь получает доступ к функциям всех объединённых приборов и устройств. Стационарный блок с помощью программного обеспечения может дублироваться на смартфон или персональный компьютер.



Управление климатом предоставляет возможность поддерживать постоянную температуру и влажность в помещении без участия человека, а также максимально рационально расходовать энергию в отсутствие хозяина.

Датчики современных систем заметят, что в никого нет дома, а значит нет смысла держать заданную температуру в 24 градуса — это лишние затраты, и система понизит её до комнатной. Гигростаты проконтролируют уровень влажности, а специальные испарители и осушители при необходимости подгонят его под нужный показатель.

Управление теплыми полами, батареями и другими отопительными приспособлениями предотвратит перегревание помещения и поможет сэкономить на коммунальных платежах или топливе, если отопление автономное.

Контроль освещения позволит задать параметры световых устройств при определенных условиях. Самым простым вариантом — включением света при фиксации движения, никого уже не удивить. Такой метод давно уже применяется при уличном освещении.

А вот поддержание определенного уровня света с помощью регуляции осветительных приборов и положения штор, в зависимости от времени суток, уровня естественного света и погоды за окном — это уже интереснее.

Заданные показатели будут автоматически сохраняться и обеспечивать комфортную среду для рабочего кабинета или активно используемого гаража.



Сложность средств сигнализации и безопасности зависит от того, где применяется. Система умный дом для квартиры, как правило, не отличаются от стандартных сигнализаций, устанавливаемых охранными предприятиями.

В случае с частным домом с придомовой территории вариации разнообразней. В стандартную охранную систему интегрируются дополнительные датчики движения, устройства наблюдения, становятся доступными нежелательные в многоквартирных домах функции сирены.

Для особых ленивцев производители предлагают огромный выбор дополнительного расширения функционала за счет программного управления мультимедийными системами, кухонными приборами и другими решениями, вплоть до экзотических.

Например, в последнее время набирают популярность роботы уборщики, вполне доступные по цене. Когда все хозяева жилища уходят по делам, датчики это видят и запускают забавные машинки, которые катаются по полу, собирая пыль и мусор.

Как выбрать подходящий вариант?

Рынок представлен большим количеством производителей, оказывающих услуги на любой кошелёк и запросы.

Поэтому если ваши потребности ограничены только финансами, и если они ограничены, следует определиться, какие функции реально нужны, а какие хочется просто «чтобы были», или похвастаться перед друзьями.



Определенные ограничения может накладывать тип помещения. Так, в случае с квартирой или домом с уже готовой отделкой, может потребоваться беспроводная схема коммуникаций, а она дороже и менее надежна, чем проводная.

В любом случае, даже если вы немного переплатите, заказав ненужные функции, затраты с лихвой окупятся совершенно иным уровнем комфорта, который непременно окажется по душе всем членам семьи. И ни об одной потраченной копейке сожалеть не придётся.

Фото системы умный дом

Также рекомендуем посетить:

  • Подключение УЗО
  • Газонокосилка
  • Как выбрать конвектор
  • Домофон для квартиры
  • Проточный водонагреватель
  • Бойлер для нагрева воды
  • Инструменты для дома
  • Как заряжать автомобильный аккумулятор
  • Какой холодильник выбрать
  • Промышленный пылесос
  • Воздушные компрессоры
  • Мобильный кондиционер
  • Теплогенераторы
  • Штроборез
  • Мотопомпа
  • Бетономешалка
  • Лазерный нивелир
  • Жироуловитель под мойку
  • Как выбрать телевизор
  • Бензиновая газонокосилка
  • Краскопульт
  • Мультиметр
  • Индикатор скрытой проводки
  • Стабилизаторы напряжения для дома
  • Аккумуляторная дрель
  • Как выбрать обогреватель
  • Как выбрать стиральную машину

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх