Qu'est-ce qu'une maison intelligente : principe de fonctionnement et dispositif + conseils de création de projet et de montage

Exigences d'installation et de sécurité

Dans ce paragraphe, nous examinerons comment effectuer le chauffage de l'eau de nos propres mains.

Étape 1 : Projet

Tout d'abord, sélectionnez le schéma approprié et affichez-le sur papier. Tenez compte des surfaces des pièces, de la position des radiateurs, des canalisations, de leurs dimensions, etc. Un tel croquis vous aidera à calculer correctement la quantité de consommables. Des programmes spéciaux simplifieront grandement tous les calculs.

Étape 2 : Accessoires

Considérons brièvement ce que peuvent être une chaudière, des batteries et des tuyaux.Les types d'unités de chauffage, selon le combustible utilisé, sont le gaz, l'électricité, le combustible solide et le combiné. Le favori parmi ces options peut à juste titre être appelé appareils à gaz. Les chaudières à eau sont livrées avec une pompe (pour un système de chauffage forcé pour une maison privée) ou sans elle (circulation naturelle), et les deux types peuvent être installés de vos propres mains. L'unité à double circuit a fait ses preuves, fournissant non seulement de la chaleur dans la maison, mais également de l'eau chaude.

Les batteries en acier plairont avec le prix, mais en même temps elles sont sujettes à la corrosion, et si vous prévoyez de vidanger le liquide de refroidissement, la durée de vie sera considérablement réduite. La fonte, au contraire, peut être considérée comme un matériau éternel. Il chauffe longtemps, mais garde aussi longtemps la chaleur. Mais le poids lourd, l'apparence pas trop attrayante et le coût élevé ont considérablement réduit la popularité de ce matériau. Les batteries en fonte ont été remplacées par des batteries en aluminium. Leur aspect est très esthétique, ils chauffent rapidement et résistent à la corrosion. Cependant, l'aluminium ne tolère pas les changements brusques de pression. Les résistances bimétalliques sont réputées pour leur excellente dissipation thermique, cependant, les propriétés anti-corrosion restent les mêmes que celles de l'aluminium.

Le pipeline en acier a perdu son ancienne gloire en raison de sa courte durée de vie. Il a été remplacé par du polypropylène moderne. Une installation facile, la possibilité de créer une conception "monobloc", un coût raisonnable et une fiabilité - autant d'avantages indéniables. Les tuyaux en cuivre ont également de bonnes caractéristiques, mais tout le monde ne peut pas se permettre leur coût.

Étape 3 : Chaudière

Le chauffage de l'eau dans une maison privée est construit de manière à ce que le porteur soit chauffé par une chaudière. Ce schéma est le plus optimal en l'absence d'un approvisionnement centralisé.Par conséquent, lors du choix d'un endroit où installer la chaudière, il convient de prendre en compte l'emplacement de l'entrée du gazoduc ou la présence de câblage électrique. Si nous parlons d'une unité à combustible solide, vous devez effectuer une installation supplémentaire de la cheminée. Si vous préférez la circulation naturelle du liquide de refroidissement, positionnez le groupe de chauffage de manière à ce que la ligne de retour soit la plus basse possible. Dans ce cas, le sous-sol est idéal.

Étape 4 : Montage des dissipateurs thermiques

Les piles sont placées sous les fenêtres ou près des portes. La conception du montage dépend du matériau des résistances et du nombre de sections. Plus ils sont lourds, plus ils ont besoin d'une fixation fiable. Un espace d'au moins 10 cm doit être laissé entre les batteries et les appuis de fenêtre, et plus de 6 cm doivent être laissés au sol.En installant des vannes d'arrêt sur chaque élément, vous pouvez régler la quantité de liquide de refroidissement dans les batteries, et la valve à air aidera à éviter les embouteillages indésirables.

Étape 5 : Câblage

La chaudière sera le point de départ pour l'installation de la canalisation. Dans ce cas, vous devez respecter le schéma choisi et esquissé sur papier. Si les tuyaux sont visibles, nous parlons alors de câblage ouvert. D'une part, le côté esthétique en pâtit, et d'autre part, toute fuite restera en vue, et afin de remplacer l'élément endommagé, vous n'avez pas besoin de démonter la box. La canalisation peut également être cachée, maçonnée dans le mur, en plaque de plâtre, etc. A ce stade, des batteries, des équipements supplémentaires (pompe, filtres, groupe de sécurité, vase d'expansion, etc.) sont connectés.

Solutions prêtes à l'emploi et assemblage à faire soi-même

Comment faire soi-même une "Smart Home" ? À l'heure actuelle, il existe un large choix d'options pour construire un système - diverses grandes entreprises lancent de nouveaux produits et proposent leurs solutions et appareils. Envisagez plusieurs options pour mettre en œuvre ce concept.

Accueil Google

Google développe l'idée d'une maison intelligente depuis de nombreuses années et dispose d'une famille de produits sur la base desquels le système de contrôle est construit.

Colonne Google Home

L'ensemble des fonctions exécutées par la colonne est très large : avec son aide, vous pouvez faire un plan pour la journée, écouter les nouvelles, utiliser un moteur de recherche ou jouer à des jeux. Il gère la musique, la radio, les alarmes, les minuteries et les rappels, vous permet d'envoyer des messages à tous les périphériques du réseau. Mais vous devrez le russifier vous-même, des instructions peuvent être trouvées sur Internet. Google Home prend également en charge IFTTT, qui vous permet de connecter divers appareils au système.

Appareil Home Hub

Control Center, qui est une colonne de communication avec l'assistant vocal Assistant, complétée par un écran. L'appareil n'est pas équipé d'une caméra afin d'améliorer le sentiment de confort et de sécurité de l'utilisateur. Il existe un mode nuit - l'appareil peut transmettre des commandes qui réduisent la luminosité de la lumière, la température dans la maison et ferment les serrures. Il est possible de contrôler les fonctions à distance via l'application Google Home.

Maison intelligente basée sur ZigBee

L'auto-ajustement du système Smart Home peut également être effectué à l'aide de ZigBee. Il s'agit d'une norme de communication sans fil par laquelle tous les appareils d'une maison ou d'un appartement interagissent. ZigBee produit de nombreux appareils : prises intelligentes, ampoules, variateurs, détecteurs de mouvement, divers capteurs de contrôle.Le leader parmi les fabricants d'appareils prenant en charge la norme ZigBee est la société chinoise Xiaomi.

Le fonctionnement du système ZigBee est effectué à l'aide des types d'appareils suivants :

• Coordonnateurs qui gèrent les activités du système et assurent la sécurité des processus.
• Routeurs qui fonctionnent en permanence et sont responsables du fonctionnement des appareils en mode veille. Ils sont également responsables de la récupération en cas de panne. Ils se connectent au coordinateur, aux routeurs, ainsi qu'aux périphériques et équipements de transfert d'informations.
• Terminaux responsables de l'envoi et de la réception des données. Ils se connectent au coordinateur et aux routeurs, et sont également connectés aux capteurs et mécanismes chargés d'exécuter les commandes.

Capteurs populaires pour Arduino

Arduino est une carte microcontrôleur programmable avec laquelle vous pouvez facilement créer des outils d'automatisation ou de robotique. Considérez les capteurs les plus populaires qui y sont connectés.

détecteur d'obstacles

Il est composé d'une photodiode et d'une LED émettant et recevant des signaux dans le spectre infrarouge.

Capteur de distance

Le capteur HC SR04 se compose d'un récepteur et d'un émetteur d'ondes ultrasonores.

Capteurs de pression atmosphérique

Les capteurs communs BMP180, BMP280, BME280 peuvent être utilisés dans les baromètres électroniques.

Capteur de mouvement

Le plus courant est le module HC SR501, qui offre la possibilité d'ajuster la vitesse de réponse et le temps de retard de réponse.

Capteur de lumière.

Populaire pour sa simplicité et sa fiabilité.

Capteur de fuite

Le module se compose d'un capteur et d'un comparateur.La carte du comparateur a une résistance qui contrôle la sensibilité du capteur.

Capteur d'humidité

Se compose d'électrodes et d'un comparateur. Peut être utilisé pour déterminer l'humidité du sol dans les systèmes d'irrigation automatiques.

31 mars - Forfait de Wiren Board

Enfin, le colis est arrivé avec toutes les pièces de fer intelligentes que j'utiliserai. Voici la liste :

Qu'est-ce qu'un contrôleur de maison intelligente ?

Un contrôleur de maison intelligente est un appareil qui gère tous les consommateurs, appareils et envoie également un rapport au propriétaire sur l'état de ces consommateurs. Il est guidé par des capteurs de température, d'air et de lumière pour contrôler les systèmes d'éclairage, de chauffage et de climatisation. Peut être programmé pour effectuer diverses actions dans le temps, selon un calendrier. En plus du mode hors ligne, le contrôleur peut être contacté via une interface spéciale (réseau informatique, opérateur mobile ou réseau radio) et contrôler les appareils manuellement.

Appareils contrôlés par le contrôleur de système de maison intelligente

Il est nécessaire de sélectionner le contrôleur en fonction de la manière dont vous souhaitez construire l'architecture du système de contrôle.Par exemple, il existe deux types de système de gouvernance : centralisé et décentralisé. Au cœur du système de contrôle centralisé se trouve un seul contrôleur central haute performance qui gère tous les consommateurs (appareils) et les services publics de la maison.

Dans le cas d'un contrôle décentralisé, le système intelligent de maison intelligente se compose de plusieurs contrôleurs plus simples, chacun ayant pour fonction de contrôler une zone spécifique - une pièce et tous les appareils qu'elle contient, des groupes d'éclairage séparés dans toute la maison, un certain objectif du ménage électroménagers, etc. (contrôleurs régionaux).

Le contrôleur central d'un système de maison intelligente moderne est un ordinateur enfermé dans un petit boîtier en plastique avec son propre système d'exploitation (système d'exploitation), sa RAM et de nombreux composants électroniques pour commuter (contrôler) les signaux : relais électroniques, clés terristor, etc.

Une des configurations du contrôleur domotique central du système domotique (module de transmission sans fil embarqué, ports USB, COM, Ethernet)

De plus, selon la configuration, il peut y avoir un module GSM intégré pour le contrôle à distance via un téléphone portable, un émetteur Wi-Fi pour contrôler le système depuis n'importe où dans la maison et une interface graphique tactile ou à boutons (écran LCD). De plus, des connecteurs pour se connecter à un ordinateur et/ou un équipement réseau : Ethernet, USB.

Un tel contrôleur est capable de contrôler des équipements intelligents tels que des réfrigérateurs, des fours à micro-ondes, des utilitaires, etc.(si une telle fonction est fournie dans la technique elle-même), même en rapportant au propriétaire des données telles que la température dans le réfrigérateur, les appels téléphoniques d'entrée-sortie, et bien plus encore.

Un contrôleur régional, un modulateur d'entrée-sortie discret, est une unité de contrôle électronique logique de faible puissance qui met en œuvre la technologie de la maison intelligente (en comparaison, la fréquence du microprocesseur CK est d'environ 500 MHz, le RK est d'environ 50 MHz), en tant que règle générale, il n'a pas de système d'exploitation et est personnalisable de manière systémique. Il peut être configuré pour tous les scénarios élémentaires par le temps ou par les signaux de certains capteurs.

Contrôleur programmable du système de maison intelligente avec une interface (connecteur pour la connexion au réseau) Ethernet

Il gère les tâches élémentaires et les événements. Par exemple, un capteur de lumière qui lui est connecté donne un signal (quand il fait noir) ; le contrôleur envoie un signal au relais exécutif ou au groupe pour le contrôle de l'éclairage. Il informe également le propriétaire de chaque action. En d'autres termes, un modulateur d'E/S discret est une sorte de relais électronique programmable intelligent.

Un tel dispositif est également constitué de composants électroniques de commutation de réseau et d'une partie intelligente : un microprocesseur à mémoire. Il (selon le fabricant et la configuration) peut avoir une interface USB, une interface Ethernet et d'autres ports pour le contrôle, la programmation et la communication au propriétaire.

Stratégie de système de chauffage intelligent

Il n'est pas nécessaire de reparler de l'ambiguïté de la question du chauffage des locaux d'habitation.Elle est directement liée au coût de la consommation d'énergie et ces coûts grèvent considérablement le budget familial.

Par conséquent, la stratégie de chauffage "intelligent" est un sujet vraiment important et intéressant non seulement pour l'examiner, mais aussi pour essayer de la mettre en œuvre.

Il suffit de régler le paramètre de température sur un thermostat séparé et le chauffage "intelligent" fera tout le travail nécessaire pour offrir au propriétaire de l'appartement (maison privée) des conditions confortables

Si vous appliquez la stratégie de la maison intelligente au système de chauffage dans son intégralité, vous avez toutes les chances de réduire considérablement les coûts. Un contrôle précis des consommations et une répartition rationnelle de la ressource thermique contribueront aux économies.

La stratégie de la maison intelligente par rapport au système de chauffage a été calculée et testée dans la pratique. Le résultat promet le caractère de masse d'une telle approche.

Schéma de chauffage domestique intelligent et systèmes de contrôle, photo et vidéo

Un bâtiment intelligent en lui-même implique un immeuble de bureaux ou de commerce économe en ressources, qui consomme pratiquement et correctement toutes les sources d'amélioration de la vie utilisées. Maison intelligente - approvisionnement en chaleur, énergie électrique et plus, ainsi qu'un impact modéré sur l'environnement extérieur.

En d'autres termes, un bâtiment de ce type se distingue par la production, le stockage et la gestion de l'énergie idéale dans un projet domestique. Aujourd'hui, les maisons économes en ressources peuvent être non seulement des maisons de campagne, des maisons en dehors de la ville ou des chalets d'été équipés, mais aussi des appartements traditionnels.

Type de système de maison intelligente

Dans des conditions de fortes variations de température tout au long de l'année, la question de l'approvisionnement en chaleur des locaux d'habitation est assez importante.La plupart des résidents se plaignent que par temps froid, les batteries de chauffage fournissent très peu de chaleur, et lorsque la chaleur arrive, elles chauffent au maximum. En fin de compte, ce qui se passe, c'est que les gens paient trop pour ce dont ils n'ont pas besoin. Si votre système de chauffage est en ordre, mais que vous n'êtes pas familier avec ce phénomène pas très agréable par ouï-dire, il ne sera pas hors de propos que vous vous renseigniez sur la façon dont le système de chauffage d'une maison intelligente peut être équipé.

Spécificités de la fourniture de chaleur intelligente

Le concept même d'une maison intelligente en ce qui concerne l'approvisionnement en chaleur implique une vie confortable d'une personne dans une pièce toujours chaude avec des coûts bas. Cela signifie que le système de chauffage doit également être conçu de manière à ce qu'il ne soit pas nécessaire de payer à nouveau pour quelque chose que vous n'utilisez pas. Cependant, pour tout arrangement, en particulier un approvisionnement en chaleur rentable et économe en ressources, il suffit d'investir matériellement - mais encore faut-il ne pas oublier qu'une telle décision sera très bientôt pleinement justifiée!

Ainsi, l'utilisation de l'automatisation pour le fonctionnement d'un système de chauffage domestique intelligent est le principe de base pour créer des conditions de vie confortables, ainsi que pour économiser du carburant, à condition que l'automatisation elle-même, ainsi que les composants de contrôle, soient correctement sélectionnés et utilisés. La même chose peut exister dans le cas d'une activité productive conjointe d'une chaudière de chauffage avec un centre de contrôle : à l'aide d'une interface de communication et d'outils de sécurité de la chaudière, l'apport de chaleur est réalisé.

Circuit de chauffage pour une maison intelligente

Le système lui-même modifie la température de l'apport de chaleur, en regardant les indicateurs de capteurs spécialisés dans la pièce.

En particulier, cette option convient à une maison de campagne.La solution optimale ici est le réglage de la température du caloporteur chauffant.

Une direction prometteuse dans l'organisation

D'autre part, il existe de nombreuses autres façons d'organiser l'approvisionnement en chaleur dans une maison intelligente. Par exemple, le système peut dépendre de la météo à l'extérieur de la fenêtre. Cette approche suppose la présence non seulement d'un capteur conçu pour mesurer la température spécifiquement dans la pièce, mais également d'un capteur axé sur des indicateurs de température externes. Pour maintenir avec précision le fonctionnement d'un tel chauffage, il est préférable d'utiliser deux compteurs externes.

Schéma de gestion des contrôles

Le principe de fonctionnement du contrôleur respectif est considéré comme la courbe de la température du caloporteur en fonction des conditions météorologiques. En d'autres termes, lorsque le froid vient à l'extérieur de la fenêtre, l'eau du système se réchauffe et lorsqu'elle est chaude de l'extérieur, elle gèle. La marque de +20 sur l'échelle Celsius peut être prise comme point de base pour le caloporteur, de sorte que la température du système, au sens figuré, soit égale à la température extérieure, et que la production de chaleur excessive et le chauffage des locaux se terminent .

Pour approcher le niveau de confort chauffage dans une maison intelligente, il est possible de régler le chauffage pour que la température de l'appartement ait des caractéristiques locales. En d'autres termes, dans des endroits individuels, il peut être corrigé par rapport à celui défini par un capteur externe. S'il y a beaucoup de personnes dans l'une des pièces qui, pour des raisons réelles, chauffent la pièce, le système peut calculer l'augmentation de température dans cette zone, la comparer à celle réglée sur le régulateur météo, puis répartir la chaleur autour de la appartement selon le réglage des indicateurs dans cette pièce.

De la même manière, la disposition fournie du système de chauffage dans un bâtiment intelligent peut certainement être qualifiée de direction prometteuse pour créer du confort dans votre maison et également réduire les coûts monétaires liés au paiement de l'approvisionnement en chaleur.

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Le principe de fonctionnement d'une maison intelligente

L'élément clé du système est le contrôleur. Il collecte et analyse les signaux de tous les capteurs situés dans l'appartement. Son travail ne s'arrête jamais.

Le contrôleur vous permet de contrôler tous les gadgets connectés en temps réel, ainsi que de programmer un lancement différé. Il suffit de définir les paramètres nécessaires au système une fois, et il les prendra constamment en charge.

Mais avec tous les avantages, un tel équipement présente également un certain nombre d'inconvénients. Comme toute technique, elle peut échouer et se figer. Par conséquent, vous devrez peut-être le redémarrer et le reconfigurer. Cela nécessite parfois l'intervention de professionnels.

Selon le type de transmission de signal des capteurs, les systèmes sont divisés en filaire et sans fil. Dans le premier cas, tous les composants sont reliés les uns aux autres par des câbles. Les systèmes filaires se caractérisent par leur fiabilité, leur vitesse de réponse élevée et leur longue durée de vie. Dans les complexes sans fil, le signal est transmis sur un canal radio dédié. Cela vous permet de simplifier et d'accélérer l'installation de la structure.

Sur la base de la méthode de contrôle, les maisons intelligentes sont divisées en :

1. Centralisé. Toutes les informations sont collectées dans un module logique. Son rôle est souvent assuré par le contrôleur, qui dispose d'un grand nombre d'entrées.Un programme y est écrit, à l'aide duquel les appareils sont contrôlés. Cette conception vous permet de créer des scénarios complexes pour le fonctionnement des équipements.

2. Décentralisé. Chaque appareil est équipé d'un microprocesseur séparé. Si un élément tombe en panne, les autres continuent de fonctionner normalement. Les systèmes décentralisés sont fiables et durables.

3. Combiné. Ils se composent d'une unité centrale et de plusieurs modules de contrôle décentralisés. Cette conception est facilement personnalisable et est donc aujourd'hui préférée par la plupart des fabricants.

Les maisons intelligentes peuvent également être classées selon le type de protocole : ouvert et fermé. Un protocole est un langage par lequel tous les appareils communiquent entre eux. La plupart des fabricants travaillent avec un protocole ouvert. Les entreprises qui souhaitent réduire le coût de leurs produits et mettre en œuvre des solutions non standard utilisent un protocole fermé.

Types de systèmes

Vous pouvez créer une maison intelligente selon différents schémas, en fonction du type d'équipement et du protocole de communication. Les systèmes logiciels et matériels pour les maisons intelligentes sont conditionnellement divisés en plusieurs types.

Filaire

Sans fil

Solutions centralisées

décentralisé

Réseau avec protocoles ouverts

Équipement à protocole fermé

Principaux éléments et capteurs :

• bloc principal (peut ne pas être dans un schéma décentralisé);
• capteurs de fuite d'eau;
• détecteurs de fumée;
• capteurs de température;
• capteurs de mouvement et de lumière;
• caméras de surveillance;
• ventilation domestique intelligente ;
• système d'ouverture/fermeture à distance des stores;
• gestion des médias ;
• dispositifs de contrôle pour le chauffage, l'électricité et l'approvisionnement en eau;
• il peut y avoir des transmetteurs d'informations provenant de compteurs d'eau et d'électricité (de tels projets sont mis en œuvre, par exemple, par Moscou dans le cadre de l'introduction d'innovations dans le secteur du logement et des services communaux) ;
• passerelle logicielle ou matérielle pour la connexion et le contrôle depuis l'extérieur et la transmission d'alertes au propriétaire ;
• prises et interrupteurs intelligents ;
• alarme.

Dans un certain nombre de schémas, des capteurs et d'autres éléments servent de passerelles pour transmettre un signal sans fil à des dispositifs de réseau voisins.