Интеллектуальная электропроводка в системе «Умный дом»

Опубликовано: 18.06.2016 Рубрика: Электрика Просмотров: 5707

Загородный коттедж на стадии отделки, кабель уже разведен «под автоматизацию»

Ремонтно-строительные работы всегда должны выполняться с «привязкой» к будущему. Дальнейшие планы по обустройству жилья, вид и количество используемого оборудования, возможность простого изменения параметров помещения ввиду новых обстоятельств (например, рождения ребенка) – все это учитывается заранее, еще на стадии проекта, тем самым экономя время и средства. В значительной степени это касается частных загородных домов.

«Умный дом» — система интеллектуального управления, объединяющая инженерные сети и электрооборудование дома. В последние годы системы «умный дом» у всех на слуху – при проведении коммуникаций в коттедже все чаще владелец рассматривает возможность добавить функции автоматизации. Это удобно, современно, позволяет экономить энергоресурсы и предоставляет высокий уровень безопасности. Однако внедрение такой системы не ограничивается банальной покупкой и установкой отдельных интеллектуальных приборов. Чайник или тостер со смарт-функциями хороши сами по себе. Но речь идет о большем.

Проект «Умный дом» для дома или большой квартиры рекомендуется делать на основе «проводной» системы домашней автоматизации. Такая система подразумевает наличие специфической электропроводки, посредством которой все инженерные системы, электроприборы, видеокамеры, датчики соединяются в единую сеть. Поэтому его успешная реализация также должна начинаться и продумываться в деталях еще на стадии строительства или капитального ремонта здания.

Это не означает, что «умную» систему вообще нельзя установить без штробления стен в доме с классической электропроводкой. Для этого существуют отдельные интеллектуальные устройства и беспроводные решения, позволяющие соединить их в единую сеть, но при большом количестве устройств и большой площади их размещения беспроводные решения могут работать нестабильно. Функционал такой «облегченной» системы будет значительно отставать от полноценного «проводного» умного дома.

Что собой представляет такая электросеть? В чем ее преимущества? На самом ли деле это выгодно и что учесть для наилучшего результата?

Как выглядит электропроводка в системе «Умный дом»?

Сразу стоит оговориться, что для разводки электрики под «Умный дом» необходим детальный проект – исполнительная документация для монтажа кабеля, в которой обозначено расположение кабеля, сделаны схемы электрических щитов и «привязки» всех элементов. Зачастую при классической электрике электромонтажник сам решает, как организовать электропроводку. В «Умном доме» все решения принимаются на этапе проектирования, а монтаж происходит строго по проекту.

Проект «умного дома» содержит полную рабочую документацию для электромонтажа

С точки зрения электрозащиты проект «Умного дома» имеет все привычные атрибуты современной классической проводки: УЗО, дифавтоматы, автоматы. Что касается соединения конечного оборудования с выключателями, есть один важный нюанс. В простой электросети любой прибор, допустим, лампочка или их группа напрямую подключены кабелем питания к выключателю. Прерывая или замыкая цепь, он включает или выключает свет. В более сложной реализации может использоваться несколько управляющих элементов для возможности отключения из разных мест. Но суть остается прежней. Один провод через выключатель (или через каждый из них, если их несколько) идет к лампочке.

Наглядное представление классической схемы электрики

В отличие от этого в проекте «Умного дома» система проводов подразумевает использование двух типов линий:

• силовой (220 Вольт для питания электрооборудования);
• информационной (слаботочной).

Каждый из этих кабелей (один от прибора, а второй от выключателя) подключается к электрическому щитку, в котором находятся модули системы автоматизации. Сигнал от выключателя по слаботочному информационному проводу попадает на расположенные в щитке контроллеры. Они обрабатывают этот сигнал и по второму – силовому проводу – подают питание на электрооборудование. Таким образом, в «умной» системе управление приборами происходит опосредовано – через контроллеры. Их логику работы можно запрограммировать нужным образом, например, чтобы включать освещение сразу, с задержкой или по сигналу с датчика. Так достигается необходимый уровень автоматизации.

В системе автоматизации нагрузки подключаются не через выключатели, а напрямую в щит

Шлюз

Что ж, первая вещь с чего начинается умный дом — это хаб. Он входит в стартовый пакет, где помимо самого Wi-Fi шлюза кристаллообразной формы также имеется умная розетка + главный выключатель с функциями «Я дома / Я вне дома».

Этот хаб может управлять до 100 устройствами. Вся система работает по протоколу Zigbee. Это означает, что каждое проводное устройство увеличивает зону действия всей сети.

При отсутствии WiFi вся система продолжает работать как обычная электрика, что также является большим плюсом системы, то есть устройства прекрасно коннектятся друг с другом напрямую, минуя шлюз или роутер и вы не будете зависеть от интернета.

Шлюз будет устанавливаться в обычную монтажную коробку, как розетка, и сверху он декорируется белой накладкой, благодаря чему вся конструкция выглядит стильно и цельно. Мне очень нравится.

Розетка, понятное дело, умная, её максимальный ток аналогичен обычным розеткам — 16А. Помимо управления ею через приложение, она, во-первых, защищена от перегруза, так что можно использовать с ней любую технику, а во-вторых она измеряет потребление электроэнергии.

Главный выключатель может быть установлен в абсолютно любом месте, но логичнее это сделать возле входной двери. Он крепится либо в коробку на винты, либо на комплектный двусторонний скотч и работает от батарейки CR2032, которой хватает на 8 лет по информации от производителей батареек, но по факту зависит от интенсивности использования. Думаю, на 5 лет точно хватит. Менять батарейку раз в 5 лет, это вообще не проблема. Зато можно куда угодно его прикрепить и у меня уже есть на этот счет интересная идея. Но, повторюсь, устанавливать девайсы будем во второй части.

Что делает главный выключатель? Запускает набор главных сценариев, которые вы настроите. Ну, допустим, банально выключение всех световых приборов, когда вы уходите из дома. Таким образом не надо будет бегать по дому, проверяя везде ли выключен свет.

Давайте посмотрим дальше, на другие устройства экосистемы умного дома Legrand.

В чем выгоды и преимущества интеллектуальной электропроводки?

Очевидной выгодой от использования такой проводки в проекте «Умного дома» является возможность автоматизации и удобства управления любым количеством разнообразных приборов (под приборами здесь понимаем светильники, моторизованные шторы, кондиционеры, AV-технику и подобное). Есть и еще кое-что.

На первый взгляд может показаться, что для реализации проекта «Умного дома» потребуется в несколько раз больше кабеля, чем для классической проводки. Но это не так по двум причинам:

• слаботочный информационный кабель (шина) проходит через все выключатели дома, соединяя их с модулями автоматики в щитке – таким образом, его длина больше зависит от размеров помещения, чем от количества ламп, датчиков и других приборов (но при выбранной топологии типа «звезда» все будет наоборот).
• силовой провод проходит от щитка к каждому прибору или их группе, минуя выключатели, отвечающие за их работу, поэтому его длина оказывается меньше длины такого же кабеля при классической разводке.

Таким образом, «умная» электропроводка является вполне рациональным решением, не требующим необоснованно много кабелей силового и информационного назначения. В некотором смысле она проще, поскольку отсутствуют «петли» провода питания от щитка к выключателю, а затем к люстре или другим приборам. Информационная же шина одна для всех устройств «Умного дома».

Остается один важный вопрос, на который нужно ответить, желая создать свой проект «Умного дома»: «Какой вид информационного кабеля (шины) использовать и какой будет геометрия его подключения к многочисленным устройствам?»

Монтаж системы от MimiSmart: простота и надежность

Мы неоднократно демонстрировали, что использование доступных и простых компонентов при монтаже ничем не уступает более дорогим вариантам, никак не сказываясь на долговечности и функционале. MimiSmart гарантирует абсолютную надежность при небольших затратах, что делает наши услуги выгодными для каждого. Наши проекты отличаются продуманностью и отсутствием необходимости в лишних действиях, затратах.

Специалисты MimiSmart работают, чтобы каждый клиент получил максимум удовольствия от сотрудничества, поскольку идеальное выполнение заказа – приоритет деятельности компании.

Вид и топология информационной шины интеллектуальных систем

Основополагающими в данном вопросе будут два фактора, от которых и будет зависеть, какой именно тип шины заложить в проект, и какой конфигурации при его прокладке нужно придерживаться:

• На сегодняшний день существует большое количество производителей, предлагающих свои протоколы автоматизации. Creston, KNX, HDL, Teletask, Vantage – это далеко не полный перечень всего, что доступно на рынке «умных» систем. Для интернета, телевидения и телефонии используют разные провода, в зависимости от поставщика услуги и других факторов. Подобным образом для большинства протоколов автоматизации необходим «свой» тип информационной шины, что должно учитываться еще на стадии проекта.
• Как именно пролягут провода – топология сети – будет зависеть от вида внедряемой системы. Существует понятие децентрализованных систем, каждый элемент которых для обработки поступающих сигналов имеет интеллектуальные функции. В таком «Умном доме» нет необходимости направлять потоки команд на центральный процессор. В другом же случае сигналы со всех выключателей необходимо сначала завести в «сердце» системы, и только затем – на исполнительные устройства.

В ряде ситуаций одинаковый тип системы от разных производителей (например, децентрализованной от HDL и KNX) может иметь одинаковую разводку кабеля. Что касается применения открытых стандартов (например, типа KNX), то здесь в изменении геометрии кабеля при использовании оборудования других производителей нет необходимости.

Хотя все это должно учитываться еще на стадии создания проекта «Умного дома», это не является ограничением в использовании «гибридных» систем – когда применяются разные протоколы автоматизации или оборудование различных производителей. Иногда это может оказаться самым лучшим решением для получения максимальной эффективности. Просто все должно быть предусмотрено заранее.

Протокол автоматизации KNX поддерживает различные среды передачи данных, включая IP и радиоканал. Но чаще всего применяют специальную проводную шину, к которой и подсоединяют все оборудование. Геометрия подключения устройств может иметь вид:

• линии;
• дерева;
• звезды.

При этом возможно совмещение этих типов. Один сегмент, который является простейшим элементом топологии, включает до 64 узлов. Максимальное количество сегментов, объединенных в одну линию, составляет четыре. До 15 линий объединяются в одну область. В свою очередь до 15 областей могут объединяться на верхнем уровне системы. Таким образом, размер системы исчисляется количеством возможных устройств, равным: 64 узла * 4 сегмента * 15 линий * 15 областей = 57600 штук.

Что касается размеров помещений, в которых может быть реализован проект «Умного дома», они могут быть достаточно большими, так как интеллектуальная проводка KNX имеет максимальное расстояние между экземплярами подключенного оборудования – до 700 м, а длину кабеля в сегменте – до 1000 м.

Система «Умный дом» подразумевает особый рациональный вариант прокладки кабельных трасс, при котором используется промежуточное звено (между управляющим элементом и оборудованием) в виде логических контроллеров. Для поддержания работы и эффективного функционирования такой сети, в зависимости от необходимости, используют и другие устройства. Способы прокладки проводки будут зависеть от поставщика протокола автоматизации, его типа (централизованный или децентрализованный), необходимости использования оборудования других производителей.

Чтобы учесть все эти моменты и обрисовать для себя концепцию будущей системы, лучше всего обсудить эти вопросы с компанией — интегратором Умного дома на самом раннем этапе капитального ремонта или строительства дома. Тогда ваше здание будет полностью готово для того чтобы не только стать «умным» сейчас, но и легко адаптироваться к изменяющимся условиям, требующим добавления, удаления или изменения конфигурации интеллектуальных устройств.

Эти статьи Вам тоже могут быть интересны:

1. Схемы подключения электроэлементов
2. Электромонтажные коробки
3. Прокладка провода
4. Освещение дачного участка

Умный беспроводной выключатель

Чтобы управлять освещением, к которому мы поставим эти микромодули, нам понадобятся беспроводные выключатели. Они могут быть как одноклавишными, так и двухклавишными.

Кстати обратите внимание, что клавиши на умных выключателях Легран самом деле являются кнопками. Да, это кнопочный тип выключателя. И это сразу придает им некую премиальность.

Работают, как и главный выключатель, от батарейки CR2032. Крепится либо на винты в обычную коробку, либо на любую плоскую поверхность с помощью двустороннего скотча.

В комплекте помимо выключателя и двустороннего скотча, есть рамка, пластиковая заглушка и инструкция.

Выключатель можно привязать не только к микромодулю освещения, но также и к умной розетке и к умному проводному выключателю, о котором мы поговорим чуть позже. Это звучит немного странно, сопрягать беспроводной выключатель с проводным выключателем или розеткой, но такая опция есть. Это значит, что его можно использовать в качестве беспроводного пульта управления.