гаджеты и прочие приборы,  дом,  стройка

Умный дом и пески Сахары

Не так давно Андрей Макаревич выпустил альбом где есть песня со словами «Сахарный песок Сахары засыпает мой неумный дом«. Песня, конечно, не про умный дом и не про Сахару, но уж такие вот образы у Андрея Вадимовича. И мне почему-то эта фраза показалась не просто «стихоплётством», а совершенно реальной историей о которой я задумывался и раньше и теперь, когда многим компонентам моего относительно «умного» дома уже по 3-4-5 лет. Да в последние годы не было особой нужды добавлять новые компоненты (только вот спустя 5 лет после запуска я начал думать над Zigbee для наиболее бесполезных вещей), но старые приходилось обслуживать. Давайте я сделаю допущение, что «Сахарный песок Сахары» — это просто время, ну «я так вижу», а «неумный дом» — это то, что когда-то называлось «умным домом», но с годами вызвало разочарование у владельца, то есть владельцу удалось пережить жизненный цикл каких-то компонентов системы.

Важный момент когда вы задумываетесь об «умном доме» понимание того, «как это работает» и «зачем это мне нужно», скорее даже в обратном порядке. Ответы на эти вопросы являются ключевыми в выборе на этапе строительства!

«Как это работает» важно, что бы понять TCO (Total Cost of Ownership), то есть суммарную стоимость владения. В моей молодости я не встречал учёта этого параметра, хотя учился по сути на технолога (моя специальность называлась «микропроцессорные технологии в радиоэлектронной промышленности», если не путаю), который обязан именно этот параметр ставить во главу. Ну и мне отчасти повезло, что нам преподавали основы технологий на старших курсах, так что, я прекрасно понимаю как вычисляется период «гарантийного обслуживания», хотя зачастую это уже и маркетинг, но там есть и объективная техническая сторона. Об акценте на TCO я узнал на семинаре Cisco в Черногории где этот вопрос был вот прямо вторым после визуализации бизнеса. Ну и потом я много раз его применял вовсе не только к продукции Cisco. Отмечу, что Linux — в целом это лучший вариант TCO в сложных системах ибо он развивается даже на старых аппаратных платформах и это позволяет их использовать очень долго, а безопасность в сложных системах очень дорого стоит.

«Зачем мне это нужно» (какую конкртеную задачу мы решаем?) очень важно что бы понять сколько же вы готовы платить за комфорт и как долго! Многие наивно полагают, что бесплатная раздача продуктов на самом деле деле бесплатна. Увы, это не так, хотя у нас в стране есть козырь — воровство, но оно не годится в долгосрочной перспективе. Но тут есть вопрос как долго вы собрались жить и ответ на него не столь однозначен (я против суицида, хотя понимаю почему люди так поступают и не могу их осуждать). Во многом именно этот вопрос сделал столь популярными «подписочные» сервисы, когда предлагается не купить продукт, а подписаться на его будущее. Конечно, корни тут не в заботе о пользователях, а в венчурном капитале, но факт, что что может быть весьма удобно! Лично я всегда сравниваю сколько стоит кино на прокат и его долгосрочная покупка (при этом я понимаю, что долгосрочная покупка не наследуется, см. дело Брюса Уиллиса против Эппл), то есть я понимаю — время = деньги.

И вот в критерии «зачем мне это. нужно» есть несколько вариантов ответов:

  • просто это модно;
  • хочу быть императором;
  • хоту сократить эксплуатационные расходы;
  • мне просто интересно.

Лично мой ответ последний был изначально, но в ходе изучения вопроса я пришёл к выводу, что в те годы это был единственный разумный ответ (издержки того что я много думал и выбирал из доступного). Конечно, годы уже прошли и старый опыт наверняка не годится для нынешних реалий. Однако, важен сам подход, а не конкретика, которая меняется динамично.

Подход у меня был простой: «сделать лучше чем в квартире и на даче» (на тот момент я снимал квартиру около 90 м2 и дачу примерно 270 м2, но в 40 км от города) и что б «нам это нарвалось долго». У нас с женой сложилось много суждений что нам нравится и чем мы можем пожертвовать в долгосрочной перспективе. Квартира прекрасна с точки зрения логистики, особенно, когда детей можно отправить в школу пешком. Но этот вариант был для нас негодный ибо обе школы куда мы хотели отдать младшего сына были весьма далеки от места жительства и тут, конечно, важно понимать, что есть «начальная школа» где ребёнка лучше обезопасить тотально и есть «средняя школа», где он сам уже хочет независимости и навязывать её — спорная идея.

Далее была уйма деталей и расчёт TCO по направлениям. Конечно, при выборе варианта был ключевой момент «Крым наш», то есть было чёткое понимание, что время критично как в 1992 году, то есть, нам рассказали и деноминации за полгода до неё и промедление было просто множителем, которого очень хотелось избежать, что мне отчасти удалось, но только отчасти. Однако, кроме цены покупки, я изучал и эксплуатационные затраты на длительный период. Хотя не всё удалось учесть, конечно, но большая часть оправдалась. Фактор конечного времени повлиял на то, что я отдавал предпочтение именно высокотехнологичным продуктам, типа кварцевого агломерата для столешниц на кухне. Конечно, они стоили дороже наиболее продаваемых технологий, так как в их цене было и понимание TCO и сами новые технологии, которые весьма дорого стоят в период роста.

Ну и так как, сегодня были вопросы про вентиляцию, то расскажу как я её выбирал. Сразу оговорюсь, что примерно та конфигурация нынче стоит примерно в 3 раза дороже того, что я заплатил, так что, не факт, что это нынче годный вариант. Однако, я покупал её в период, когда был очевиден скачек цен в ближайшей перспективе и при расчёте TCO снижение цены покупки стоит иногда многих лет эксплуатации.

Вентиляция, как и нагрев помещения весьма инерционны, то есть требуют существенного времени для изменения фактических параметров. Например, когда мы уезжали в Индию в феврале, то я уменьшал целевую температуру в доме до 10 градусов Целься и она опускалась до этого уровня за 5-6 дней при выключенной вентиляции и закрытых дверях. А включал я её за 2-3 дня до возвращения что бы помещения успели вернуться к обычным 25-26. Конечно, был вариант просто перед возвращением на 4-6 часов включить вентиляцию на максимуме температуры что бы согреть воздух, но «это не наш метод» ибо тёплые полы намного лучше.

Про вентиляцию важно знать факты:

  • Естественная вентиляция более эффективна в плане подачи кислорода, но совсем неэффективна в плане нагрева и увлажнения (зимой воздух на улице крайне сухой всегда из-за физики вопроса и если его нагреть, то абсолютное содержание воды останется прежним, но относительное, которое важно людям, будет мизерным);
  • очень важно, что бы вентиляция была не только приточной, а приточно-вытяжной, ибо создать избыточное давление не реально, совершенно;
  • когда есть вытяжная вентиляция, то это всегда потеря тепла зимой и важно эту потерю минимизировать за счёт рекуператора, когда вытяжная вентиляция нагревает приточную, но эффективность этого решения далека от 100% и оно не позволяет полностью избежать потерь. Лично по моим наблюдениям (в первые годы я тщательно мониторил температуры в разных зонах вентиляции) КПД рекуператора того, что у меня есть, порядка 40%, то есть примерно 40% тепловой энергии возвращается в систему, а 60% «греют улицу». Так же есть проблема, что на пути вытяжки меньше сопротивлений и она более эффективна чем приточная, где есть калориферы и увлажнители, которые создают аэродинамическое сопротивление ещё до заслонок регулирующих подачу-вытяжку;
  • заслонки на помещения очень эффективны в гостиничном хозяйстве, так как позволяет снижать стоимость номера, но в случае когда использование помещений ежедневно не меняется смысла ставить VAD-системы не так много, то есть, они будут окупаться более 5-10 лет наверняка, то есть они заменяются расписанием привязанным к дням недели, не менее эффективно в жилом доме;
  • очень важным критерием вентиляции является уровень шума, который она создаёт! Фактически это означает, что систему надо проектировать для жилого дома что бы она давала замену воздуха во всех помещениях раз в час (1 объём в 1 час) на скорости не более половины от максимальной производительности! Тут есть такой аспект, что уровень шума сильно зависит от оборотов вентиляторов и потребление электричества и тепла от них зависят тоже почти линейно, так что, при выборе системы вентиляции я рассматривал вариант «12 человек в зале» как крайний без VAD ибо такая толпа бывает редко. Так что, у меня система прокачивает почти 4 объёма всего воздуха в доме за один час на максимуме. У меня ~600м3 объём вентилируемых помещений и 2700м/час производительность системы в идеале, но есть фильтры и увлажнитель с пост-нагревателем, то есть реальная производительность ниже. При этом важно отметить, что максимум — это 8я скорость, а скорость нужная для спален без деградации уровня СО2 ночью всего лишь 2я, то есть большую часть времени мне хватает 25% проектной мощности, но тут важен уровень шума! У меня дома работу вентиляции слышу только я, а семья и гости её не замечают вовсе и это при том, что все окна закрыты и шумов с улицы фактически нет совсем;

Из моего опыта:

  • основная затрата не электричество для моторов вентиляторов, а нагрев воздуха. Лично меня «сервера-компьютеры» и освещение потребляют электрической энергии заметно больше чем вентиляция;
  • замена фильтров весьма важна, так как, не только улучшает воздух, но и просто дешевле чем потери на сопротивлении, если сами фильтры стоят разумных денег, конечно. Но тут суть том, что их цену нужно учитывать;
  • использование ШИМ (широтной-импульсной модуляции) для управления клапанами обогрева позволяет сделать жизнь много лучше чем в случае изучения явления «гистерезиса», когда инерция системы слишком заметна (тупой алгоритм вклеил-выключил по значению с датчика);
  • сочетание тёплых полов и приточно-вытяжной вентиляции с увлажнением — совершенно годный вариант, но нужно подумать о конденсате на окнах далёких от контуров отопления;
  • интеграция вентиляции с умным домом важна не столько для частой смены режимов, сколь для сценариев использования, которые можно часто заменить расписанием с учётом будней.

Ну и про «пески Сахары» имею сказать, что обслуживание системы важно и пренебрежение им приводит к потерям смысла мероприятия.

В дополнении хочу сказать, что вариант «это просто красиво» тоже имеет право на жизнь, конечно, если ваши доходы растут непрерывно и существенно, несмотря на политику и на кризисы, то есть если вы Юрий Мильнер, Сергей Брин или хотя бы Марк Цукерберг, то не читайте это, пожалуйста.

3 комментария

  • Евгений

    То о чем я пытался рассказать и пояснить про вентиляцию в инсте, рассказано в этом ролике https://www.youtube.com/watch?v=nitpObKHBuw , смысл в том, что имея приточный дебет через клапана, и контроллируя вытяжные каналы на CO2/RH, мы можем управляя заслонками, которые сейчас вполне могут давать 5/10/30/50/80/100% перекрытия и общей скоростью вентилятора, можем сократить затраты на естественный подогрев воздуха за счет коллекторов-теплого пола, и не вентилировать на 100% комнаты, где никто не живет или не находится, обойдясь 5-10% процентами мощности вентиляции.
    Для моего каркасника 60м (и проектируемого дома в 250м), смысла ставить приточно-вытяжную нету, а вот не отдавать лишнее тепло — вполне есть.
    По поводу ip-камер, сейчас очень много производителей на Ali их продают, качество хорошее, управление итд, но они их все завязывают на свое облако, как управление так и запись (за деньги), поэтому и ищу вменяемый софт для того чтобы писать в 4-8 потоков в 1080p локально не используя и без того медленный интернет дома, и также иметь возможность просматривать их в одном окне все сразу или по отдельности. пока ничего нормального не нашел.

    • ae

      Внимательно послушал оратора и первое что бросается в глаза, то что он «заговаривается», то есть сначала говорит об индивидуальной короткой подаче в каждое помещение, а потом показывает картинку с централизованной системой приточно-вытяжной VAD системой… ну разве что датчики поставили в каналы что б свистели лучше, наверное… дальше он что-то феерическое говорит про 200m3, то есть 60m2 площадь дома при том, что на картинке 2 этажа и 4 помещения как минимум… про цену решения в датчиками и заслонками он, кстати, ни слова не сказал, а оно явно весьма дорогое!!! Профессиональные проводные датчики, конечно, есть, но цена у них конская откровенно!!! Классический пример — посмотри на цены алкотестеров простых и нормальных!!! Те которые одноразовые стоят недорого, а те что точные сразу — космос!!! Тут тоже самое — есть простые датчики, есть точные и разница в цене огромная!!! у меня в системе стоят датчики температуры-влажности на входе и на выходе и я их данные вижу и одно время изучал вдумчиво… конечно, основной вопрос — это увлажнение ибо только так можно добиться комфортной среды в нашем климате ибо полгода зима и уличный воздух содержит мало влаги…

      что касается проблемы пили, конечно, она существует, но только вот пусть он попробует в наших краях найти на улице чистый воздух!!! Он даже в лесу весьма пыльный!!! я уж не говорю про посёлки с грунтовыми дорогами и участками не закатанными в бетон!!! Там пыли всегда много!!! То есть, врёт он про то, что уличный воздух всегда будет чище чем из вентиляции!!! Иногда может и будет (неделю в год), но вот обеспечить постоянное качество???

      короче, оратора того я точно не могу уважать и считать экспертом… но согласен, что цены на вентиляцию высоки, но сделать хорошо и дёшево реально не получается!!! Мы тут рсссчитывали вентиляцию на банно-развлекательный комплекс и вот столкнулись с тем, что самосборная сситема почти не отличается по цене от готового BreezArt!!! При этом, боец чего-то бредит про рекумераторы, так как они совсем недорогие, например, тот что у меня стоит стоил что-то типа 10к₽ (по нынешним ценам 20к₽) и вся засада с ним подвести к нему дренаж, но это не так сложно! Хотя я погуглил и понял, что он имеет ввиду!!! Он говорит о прибамбасах на одно помещение, которые ставятся в стену — это самый массовый вид рекуператоров, конечно!!! Но я подразумеваю просто большой теплообменник!!!

      что касается DVR то поиск наше всё и вот что мне сразу нашлось https://habr.com/ru/company/intems/blog/322634/

      • ae

        ещё один важный момент про заслонки — они вполне так себе явлются источником шума!!! ну и а целом VAD, конечно, даёт экономию, только вот стоимость его ни разу не маленькая и есть ещё такая глобальная проблема: вентиляцию прячут так что после строителства доступа к каналам обычно никакого нет (хотя можно и не прятать, но не красиво же) и заслонки будут необслуживаемыми, так что, через несколько лет они имеют право сдохнуть и замена их будет равна ремонту потолка… так себе идея, конечно… VAD используется в гостиницах, но там всегда в прихожей потолок легко снимается что бы получить доступ к вентиляции и кондиционеру, что в жилых домах совсем не реально…

        короче, изначально я думал про VAD и установка у меня его поддерживает, но когда стал изучать сценарии использования, то пришёл к выводу, что это существенное удорожание и снижение надёжности системы…

        ну и важное замечание про шум: боец там много пурги и глупостей говорит и так как для меня было важно минимизировать шум, то, конечно, у меня и глушители стоят и размеры коробов сделаны максимально возможные и все каналы обклеены материалом что бы не могли стенки каналов вибрировать, так вот: основа всего шума — крыльчатки воздушных насосов!!! И бесшумные только роторные и чем больше размер, тем меньше шума!!! Это вот самый ключевой момент!!! Так что, когда он говорит, что система может эксплуатироваться продолжительное время на маскимальной мощности, то это как раз то самое из-за чего люди их отключают!!! В том-то и дело, что важно что бы были хорошие немецкие моторы и качественные крыльчатки и что бы скорость регулировалась у моторов в широком диапазоне скоростей!!! А если у тебя мотор шумит, то заслонка никак не помешает распостранению гула!!! Однако, я безусловно обсужу с вентиляционщиками варианты удешевление системы для банного комплекса за счёт раздельной подачи и вытяжки воздуха, то есть без рекуператора… увлажнитель я туда точно ставить не буду на начальном этапе, но может место под него оставлю… собственно, в доме же я так и делал: так как увлажнитель штука дорогая, то я его ставил через год после запуска вентиляции…

Добавить комментарий

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.