Как сделать умный дом? Часть 3. Климат-контроль

Половина коммуналки это реально? Короткий ответ да.

Краткое содержание:

Что такое климат-контроль?

Из чего состоит умных климат-контроль?

Зачем мне тепловой насос?

Привет! Я технологический предприниматель и автор образовательных программ который живет в деревне. В свободное время я стараюсь делать свой дом и дома своих друзей умней и удобней. Весной 2024 года я устал отвечать на однотипные вопросы и решил написать цикл статей о том как без особых сложностей делать дома и квартиры технологичными и заботливыми. Первую статью можно найти здесь: https://vc.ru/life/1391064-kak-sdelat-umnyi-dom-chast-1, вторую здесь: https://vc.ru/life/1394482-kak-sdelat-umnyi-dom-chast-2-osveshenie

Мой Telegram канал можно найти тут:

Климат-контроль в умном доме — это комплекс систем, которые позволяют поддерживать оптимальные климатические условия в помещениях. Умный климат включает в себя термостаты, кондиционеры, вентиляционные системы, увлажнители и осушители воздуха, а также датчики и другие элементы, работающие в единой экосистеме. Эти устройства бывают объединены центральным контроллером и могут управляться через приложения на смартфонах, голосовые помощники или автоматически на основе данных от различных датчиков.

Основная цель климат-контроля в умном доме — поддержание комфортного микроклимата с оптимальными затратами энергии. Такие системы позволяют регулировать температуру, вентиляцию и влажность. Умный климат может учитывать различные факторы, такие как время суток, присутствие людей в доме, уровень солнечного освещения и даже прогноз погоды.

Зачем нам поддержание комфортного микроклимата?

Комфортный микроклимат в доме — это один из ключевых факторов, влияющих на здоровье и качество жизни. Правильная температура и влажность в помещении помогают предотвратить различные заболевания, связанные с переохлаждением или перегревом, а также снижает риск развития аллергий и других проблем.

Умные системы климат-контроля позволяют точно настраивать параметры микроклимата под нужды каждого жильца, обеспечивая индивидуальный комфорт. Например, в разных комнатах можно поддерживать разную температуру, в зависимости от предпочтений пользователей и функций помещения. Это особенно важно в условиях изменяющегося климата, когда экстремальные погодные условия становятся все более частыми. Не важно за окном лютый мороз или аномальная жара, у нас дома всегда отличная погода.

Точное управление климатом помогает значительно снизить энергопотребление, что положительно сказывается на семейном бюджете.

Рассмотрим основные системы, которые входят в состав климат-контроля умного дома.

Радиаторы и теплые полы

Радиаторы и системы теплых полов являются ключевыми элементами систем отопления в умном доме.

Радиаторы могут быть оборудованы умными термостатами и термоголовками, которые позволяют точно регулировать температуру в помещении и адаптировать её в зависимости от времени суток или присутствия людей.

Системы теплых полов, как правило, контролируются термостатами, которые автоматически поддерживают заданную температуру, создавая равномерное распределение тепла по всей площади пола.

Термостаты

Термостаты играют ключевую роль в системах климат-контроля умного дома. Эти устройства предназначены для автоматического поддержания заданной температуры в помещении, регулируя работу отопительных и охлаждающих систем. Современные умные термостаты могут не только поддерживать комфортную температуру, но и анализировать данные о привычках пользователей, погодных условиях и даже энергопотреблении, оптимизируя работу системы для снижения затрат на электроэнергию.

Термостаты для водяного отопления

Термостаты для электрических теплых полов

Термостаты для фанкойлов

Термоголовки — это устройства, которые устанавливаются на радиаторы и позволяют регулировать подачу горячей воды в радиатор в зависимости от температуры в помещении. В отличие от термостатов, которые управляют всей системой отопления, термоголовки позволяют контролировать температуру на уровне отдельного радиатора, что делает их незаменимыми в системах с множеством радиаторов.

Термоголовки позволяют настроить разные температуры в разных комнатах, что особенно полезно в домах с большими пространствами или несколькими этажами. Например, в спальне можно поддерживать более низкую температуру для комфортного сна, в то время как в гостиной температура будет выше.

Преимущество термоголовок заключается в возможности гибкого регулирования температуры на уровне отдельных радиаторов, что позволяет создать индивидуальный комфорт в каждой комнате. Однако они не могут управлять системой отопления в целом, поэтому их часто используют в сочетании с термостатами.

Кондиционеры и системы охлаждения

Умные кондиционеры отличаются от обычных тем, что могут подключаться к домашней сети Wi-Fi и управляться через мобильные приложения или голосовые помощники. Они позволяют не только поддерживать комфортную температуру в помещении, но и оптимизировать энергопотребление за счет умных алгоритмов, которые учитывают время суток, прогноз погоды и предпочтения пользователей.

Интеграция умных кондиционеров с термостатами и центральными системами управления климатом позволяет автоматизировать процессы охлаждения и подогрева воздуха. Например, кондиционер может автоматически включаться, когда температура в помещении поднимается выше заданного уровня, или выключаться, когда жильцы покидают дом. Но и глупыми кондиционерами можно управлять системами умного дома. Например, через умный пульт.

Фанкойлы — это устройства, которые могут как охлаждать, так и обогревать воздух в помещении. В отличие от кондиционеров, они могут работать на водяном или электрическом отоплении, что делает их универсальным решением для умных домов. Управление фанкойлами через термостаты позволяет создавать комфортные условия в помещении независимо от сезона.

Вентиляция и рекуперация воздуха

Вентиляция необходима для поддержания высокого качества воздуха в помещении, особенно в герметичных современных зданиях, где естественный воздухообмен ограничен. Например в каркасных домах, которые устроены по принципу термоса. Умные системы вентиляции обеспечивают постоянный приток свежего воздуха, удаление загрязнений и избыточной влажности.

Системы вентиляции могут интегрироваться с общими системами климат-контроля, что позволяет оптимизировать работу отопления и охлаждения. Например, вентиляция может автоматически усиливаться, когда в помещении повышается уровень CO2, или уменьшаться, когда воздух в помещении достаточно свежий.

Рекуператоры — это устройства, которые используют тепло вытяжного воздуха для подогрева поступающего свежего воздуха, что позволяет значительно снизить энергозатраты на отопление. Это особенно полезно в холодные сезоны, когда необходимо поддерживать тепло в доме.

Управление влажностью

Правильный уровень влажности важен для здоровья и комфорта жильцов. Слишком сухой воздух может вызывать раздражение дыхательных путей и кожи, а слишком влажный — способствовать развитию плесени и бактерий.

Умные увлажнители могут автоматически поддерживать оптимальный уровень влажности, основываясь на данных от встроенных датчиков или внешних систем климат-контроля. Они могут управляться через мобильные приложения и интегрироваться с другими устройствами умного дома.

Осушители воздуха удаляют избыточную влажность, что особенно важно в регионах с высоким уровнем влажности. Умные осушители могут работать совместно с кондиционерами и вентиляционными системами, обеспечивая поддержание комфортного уровня влажности в помещении.

Очистители воздуха удаляют из воздуха пыль, аллергены, бактерии и вирусы, улучшая качество воздуха в помещении. Это особенно важно для людей с аллергиями или хроническими респираторными заболеваниями.

Современные вентиляционные системы часто оборудованы встроенными фильтрами, которые помогают поддерживать чистоту воздуха на постоянной основе. Такие фильтры могут быть HEPA, угольные или комбинированные, и они эффективно задерживают мелкие частицы и загрязнения.

Умные очистители и фильтры могут подключаться к системам мониторинга качества воздуха, что позволяет автоматически регулировать их работу в зависимости от текущего состояния воздуха в помещении. Это обеспечивает постоянное поддержание высокого уровня чистоты и свежести воздуха в умном доме.

Тепловые насосы

Тепловые насосы — это устройства, которые переносят тепло из одного места в другое, используя при этом минимальное количество энергии. В зависимости от модели, тепловые насосы могут забирать тепло из воздуха, воды или земли и направлять его в дом для обогрева зимой или охлаждения летом. Принцип работы теплового насоса основан на использовании цикла сжатия и расширения хладагента, который забирает тепло из окружающей среды и передает его внутрь помещения или наоборот, выводит тепло наружу, создавая прохладу.

Тепловые насосы являются одним из самых энергоэффективных решений для отопления и охлаждения, так как они могут производить больше тепловой энергии, чем потребляют электрической. Это особенно важно в умных домах, где основной акцент делается на энергоэффективность и снижение эксплуатационных расходов. Они также отличаются долговечностью и экологичностью, так как не производят вредных выбросов при работе.

Тепловые насосы легко интегрируются с умными системами управления климатом, что позволяет автоматизировать их работу в зависимости от температуры, времени суток и присутствия людей в доме. Управление тепловым насосом через центральный контроллер или мобильное приложение позволяет оптимизировать его работу, снижая затраты на электроэнергию и повышая комфорт жильцов.

При выборе теплового насоса важно учитывать климатические условия вашего региона, площадь дома, тип системы отопления и охлаждения, а также доступность источников тепла (воздуха, воды или земли). Установка теплового насоса требует профессионального подхода, так как от правильного монтажа зависит эффективность работы системы и её долговечность.

Системы хранения энергии

Аккумуляторы играют ключевую роль в системах климат-контроля умного дома, обеспечивая резервное питание в случае перебоев с электроэнергией. Это особенно важно для тех домов, которые используют возобновляемые источники энергии, такие как солнечные панели, так как аккумуляторы позволяют сохранять избыточную энергию и использовать её в периоды повышенного потребления или ночью.

Системы климат-контроля требуют постоянного источника энергии для поддержания работы термостатов, вентиляции, кондиционирования и других устройств. Аккумуляторы позволяют поддерживать бесперебойную работу этих систем даже в случае отключения основного электроснабжения, что особенно важно в холодных или жарких климатических условиях.

Наличие резервного источника энергии, такого как генератор, является критическим фактором для обеспечения безопасности и комфорта жильцов, особенно в регионах с нестабильным электроснабжением. В случае длительного отключения электричества генераторы могут поддерживать работу основных систем климат-контроля, предотвращая замерзание труб или перегрев помещений.

Защита от замерзания и поддержка минимальной температуры

В холодных регионах одной из главных проблем является замерзание труб, что может привести к их повреждению и серьезным затратам на ремонт. Умные системы защиты от замерзания используют датчики температуры, которые автоматически включают обогрев в трубах или запускают циркуляцию воды, когда температура падает ниже критического уровня.

Датчики температуры интегрируются с системой управления отоплением и автоматически регулируют подачу тепла в зависимости от внешних условий. Это предотвращает замерзание воды в трубах и снижает риск повреждения трубопроводов.

В неиспользуемых частях дома, таких как подвалы, чердаки или гаражи, поддержание минимальной температуры позволяет предотвратить замерзание и снизить общие энергозатраты. Умные системы климат-контроля могут автоматически поддерживать необходимый уровень температуры в таких зонах, снижая потребление энергии, когда это возможно.

В моей деревне газа пока нет. Мне повезло и я не плачу за электричество как друзья из соседнего СНТ больше девяти рублей за киловатт. Но даже 5 рублей это не дешево. Многое зависит от качества дома. Одни соседи платят десятки тысяч в месяц, я платил по 5-6 килорублей в месяц, в среднем по году. Теперь, с тепловыми насосами, мои платежи ближе к двум тысячам в месяц за всю коммуналку. По 2100-2300 в месяц. В моем случае затраты на умный климат окупятся не меньше чем за несколько лет. Но как посчитать возможность дышать полной грудью, отсутствие сухих глаз, состояние волос, кожи и много других моментов.

Если хотите, после выходных, поговорим о безопасности в умном доме.