Просчитаем на небольшом примере систему Умный Дом на контроллере EasyHomePLC для двухкомнатной квартиры.
Здесь будут указаны многие моменты, на которые следует обращать внимание при планировании инженерии, даже если установка системы управления не планируется.
Вот план квартиры:
Задачи
Что ожидается от системы:
- Управление освещением.
- Автоматическое включение света по детекции движения в прихожей и санузлах.
- Выключение забытого света в прихожей, санузлах и кухне.
- Диммирование четырёх групп света.
- 2 видеокамеры: в детской и на входе.
- Управление тёплым полом в прихожей и санузлах.
- Возможность отключения питания в квартире одним элементом в щите. Холодильник, контроллер и слаботочка остаются работать, разумеется.
- Контроль протечки воды с перекрыванием ввода воды в квартиру.
- Управление тремя радиаторами водяного отопления.
- Контроль температуры и влажности воздуха в комнатах.
- Рулонная штора на окне спальни, электрокарниз на кухне.
Расстановка элементов
На основе обмерного плана квартиры и плана расстановки мебели сделана расстановка розеток, выключателей и светильников в квартире. На плане есть очень важная информация: рядом с каждой лентой и светильником подписаны модель и мощность. Это даёт понимание того, какой тип кабеля и блок питания нужен ленте, как диммировать светильники.
Электрощиток решено не переносить, оставить у входной двери в квартиру. Но, разумеется, он будет заменён на более крупный, чем 12-модульный от застройщика.
Схема кабелей освещения. На светильники дополнительно проложен 4-жильный кабель ES-04 для реализации диммирования управляющим напряжением 0-10 вольт.
Также готовы схемы кабелей датчиков протечки воды, датчиков движения, выключателей:
Пройдёмся по пунктам реализации систем.
Освещение
В квартире 11 групп освещения, они все заведены на контроллер. У контроллера 9 встроенных реле + 9 дополнительных реле, если без блоков расширения Овен. Две светодиодные ленты подключаются напрямую на ШИМ выходы контроллера (до 1.4 ампера каждый). 4 светильника с диммированием сигналом 0-10 вольт, для этого стандартные недиммируемые драйверы меняются на диммируемые (светильники и драйверы Arlight). Получается, что все 6 ШИМ выходов контроллера заняты.
Диммирование света происходит длительным нажатием на клавишу (разумеется, все клавиши — кнопки). Либо через интерфейс управления с программы EasyHome. Можно делать сценарии.
Свет в прихожей, ванной и туалете включается автоматически по датчику движения, обычному охранному Colt Quad Pi. Выключатели ванной и туалета специально размещены внутри, чтобы не мешались в коридоре, так как они нужны будут только для того, чтобы дезактивировать датчик движения (чтобы свет не выключался при отсутствии движения). Зеркало ванной со своим собственным выключателем прямо на зеркале, его питание идёт от группы света потолка, чтобы зеркало также выключалось при выключении света в ванной.
Датчики движения в комнате и кухне служат для выключения света при длительном отсутствии движения, это функция выключения забытого света.
Контроль протечки воды
Тут всё просто: датчики протечки воды под раковинами, ванной, посудомойкой, стиральной машиной. Датчики Контакт H2O. К кранам перекрывания воды кабели для управления сервоприводами.
Часто спрашивают, возможно ли сделать автоматическое перекрывание кранов при уходе из дома. Возможно, конечно, но зачем? Датчики протечки и так работают всегда. Вероятность протечки при неиспользовании воды в квартире очень мала. При отъезде надолго (в отпуск) имеет смысл, чтобы не создавать давление на клапаны техники, каждый день — просто трата ресурса кранов. Тем более, что иногда хочется уйти из дома, оставив работать стиральную машину или посудомойку.
Тёплый пол
Реализуется самая простая схема управления тёплым полом: реле в щите + обычный термостат по месту. То есть, с контроллера по сценариям мы сможем включать и выключать пол, температуру поддерживает сам термостат. На практике необходимость менять температуру пола возникает крайне редко, чаще просто нагрев включается либо выключается. Термостат при этом можно поставить в незаметном, но при необходимости доступном месте, например, за стиральной машиной, под раковиной, за ванной. В ванных комнатах иногда стараются избегать установки электроэлементов у пола и выносят термостат за пределы ванной, но я не считаю это необходимым, в случае любой проблемы сработает автомат или УЗО, и питание группы отключится без ущерба чему-либо.
Вентиляция
Обычно вытяжки подключаются к реле контроллера, это позволяет сделать любой тип управления ими: по таймеру, по датчику движения + задержка, по включению света + задержка. Здесь для экономии сделано проще — вытяжка с собственным таймером включается вручную выключателем внутри санузла. На выключателе соответствующая маркировка. Питается выключатель от группы розеток санузла, на вытяжку приходит постоянно 230 вольт, жила заземления используется для передачи нажатия на выключатель на контакт запуска вытяжки на время, заданное таймером (5-10 минут).
Управление радиаторами
На каждый радиатор устанавливается привод для управления подачей в него горячей воды. Привод нормально-открытый, питание 230 вольт. В каждой комнате в блоке с выключателями датчик температуры воздуха. В приложении задаём комфортную температуру — контроллер её поддерживает, открывая и закрывая привод батареи.
Электрощит
Используется щит на 72 DIN места ABB Mistral. Счётчик и вводное УЗО (противопожарное) установлены на лестничной клетке. На вводе питания квартирного щита обязательно ставим рубильник, далее реле напряжения. Отдельный диффавтомат на холодильник, чтобы он не выключился в случае отключения розеток или света. Автомат на слаботочное оборудование питает роутер, свитч, файловый сервер. Они питаются через адаптеры, УЗО им не нужно. Далее УЗО розеток и автоматы розеток. Отдельное УЗО освещения.
Сам контроллер питается от блока питания 24 вольта Meanwell. От этого же блока питаются светодиодные ленты квартиры, мощность точно рассчитана с запасом. В контроллер встроен блок питания на 12 вольт 250мА, от него питаются датчики движения и протечки воды, выключатели. На датчики и выключатели стоят клеммные колодки WAGO на DIN рейку и предохранители 0.5 ампера для защиты кабелей. Питание светодиодных лент идёт через предохранители 2 ампера. Все кабели получаются защищены от перегрузки или короткого замыкания.
Стоимость системы Умный Дом
(цены актуализированы на начало 2023 года)
Стоимость электрощита, установленных в нём автоматов, УЗО, шин, реле напряжения и мелких расходников составляет примерно 70 тысяч рублей. Оборудование ABB профессиональной серии (автоматы S200, УЗО F200). Это оборудование понадобилось бы нам в любом случае, даже без Умного Дома, но щит тогда можно было бы взять поменьше.
Контроллер, шины питания, блок питания (в основном, для светодиодных лент), реле — 125 тысяч рублей. Периферийное оборудование, то есть, датчики движения, датчики протечки воды, датчики температуры воздуха, приводы на радиаторы — 40 000 рублей. Краны перекрывания воды — 8000 рублей за каждый кран, всего 4 штуки (два ввода воды в квартиру, в каждом горячая и холодная).
Если считать, что мы бы и так поставили систему охранной сигнализации со своей контрольной панелью и систему контроля протечки воды, то повышение бюджета за счёт установки системы управления составило бы порядка 120 тысяч рублей. На Z-Wave такую функциональность получить за эту сумму не удастся, даже используя самый недорогой контроллер. На Wirenboard получилось бы чуть дешевле, но понадобилось бы несколько модулей расширения помимо контроллера, и программное обеспечение там изначально отсутствует, надо покупать отдельно.
