この記事では、スマートホームの概念を理解し始め、その実装のいくつかの側面を検討します。 オートメーションを必要とするシステムはほとんどないので、「スマートホーム」の概念がアパートに実際に適用されないように、すぐに予約する必要があります。 まったく異なるものは民家です。 給水から庭の照明まで、自動化が可能な、また自動化すべき多くのシステムが含まれています。 だから、私の定義。 スマートホームは、居住者の最小限の参加で動作する自動システムのセットであり、最大限の快適性、安全性、および省エネを保証します。 さらに、実装はできるだけシンプルで手頃な価格である必要があります。
自宅でのエネルギー供給の実施から始めます。
自宅のバックアップ電源
アパートとは異なり、家は電気の可用性にはるかに依存しています。なぜなら、不在では、照明、暖房、換気、お湯、そしてポンプステーションが使用されている場合はしばしば給水さえもほとんど自動的に失われるからです。 したがって、スマートホームの快適さの枠組みでは、バックアップ電源を提供する必要があります。 最も簡単な解決策は、スタンドアロンのジェネレーターを使用することです。 ただし、電源が復旧しても何も燃えないように、正しく接続する必要があります。過負荷にならないように電源を選択し、起動を決定します。 もちろん、10 kWの容量の発電所を、自動始動および送電網とのマッチングスキームで設置できますが、その価格は法外です。 それとインストールはそれほど簡単ではありません。 さて、質問はいつ開始するか-電源をオフにした直後、30分後、または手動で残ります。 結局のところ、打ち上げを見越して懐中電灯で歩くことは、どういうわけかあまり快適ではなく、特に夜間または15分間のシャットダウンの場合、インスタントスタートはしばしば不快です。 したがって、最も簡単なオプションは高価であり、あまり便利ではありません。 これにより、より合理的なソリューションが求められました。
主なアイデアについて簡単に説明します。 いくつかのソリューションで構成されています。
- UPSを介してすべての家庭照明に電力を供給します。 これにより、バッテリー、時刻、点灯しているランプの数と種類に応じて、常に数時間の照明が可能になります。
- バックアップ電源付きソケット用の追加配線の存在。 これにより、最小限の発電機で重要なシステムにバックアップ電源が供給されます。 発電機に負荷をかけすぎないように、すべての消費者をコンセントから切断する必要はありません。 コンセントを簡単に識別できるように、コンセントを異なる色にすることが望ましいです。
- 発電機が存在しない場合、発電機をネットワークに自動的に接続し、電力が回復すると発電機をネットワークから切断する回路の存在。
- ジェネレーターを起動します。 これは、選択、自動、タイマー、手動で決定できます。 手動で開始することを好みます。
- 発電機の自動妨害。
実装の詳細
それでも、停電は緊急事態であり、完全に自律的なシステムでお金を無駄にする意味はありません。 したがって、消費者をグループに分けます。 これらは、照明、重要なシステム（ボイラー、ポンプ）、重要ではないシステム（冷蔵庫、換気、TV）です。 電源を切るときに最も不快になるのは何ですか？ 通常、これは照明の不足です。 照明なしで行うのは難しいですが、少し消費します。 そのため、まずUPSを使用して予約します。 特定のモデルは、いくつかの条件に基づいて選択する必要があります-ランプの数とタイプ、バッテリーのタイプと容量。 ほとんどの場合、通常の200ドルのコンピューターUPSで十分です。 これは、照明線の隙間でシールドに接続されています。 バッテリの寿命は、短時間のシャットダウンに対応し、必要に応じて発電機を起動する時間を確保するために、少なくとも30分でなければなりません。 夜に家を起こさないように、音アラームをオフにすることをお勧めします。
次の質問は、発電機の電力の選択です。 通常、2500ワットで十分です。 そして、これは通常の消費者モデルであり、費用は約400ドルです。 これは、ボイラーのポンプと井戸、照明、冷蔵庫、コンピューターに電力を供給するのに十分です。 照明から類推して、バッテリーからすべてに電力を供給することは非常に不利です。 まず、インバーターの大きな出力電力、次にバッテリーの大容量、およびそれらを交換するための高価格が必要です。第三に、インバーターは正しい正弦波を生成する必要があります。ボイラーの一部のエンジンと変調バーナーはその形状に敏感です。 発電機は純粋な正弦波を生成し、1つのガソリンスタンドで少なくとも15時間自律的に動作し、安価です。 また、ほとんどの場合、スターターと独自のバッテリーが装備されており、必要に応じて自動実行を実現できます。
次-発電機からの冗長電源配線。 ポンプとボイラーが接続されています。 部屋ごとに最低1つのコンセントを用意する必要があります。 これにより、残りの家電製品を自由に接続できます。
さて、最後-接続。
バックアップ電源システムの接続スキーム。
図では：
EL1-家の中の照明、
Kl1-非予約コンセントへの接続用ターミナル
Kl2-予約されたコンセントに接続するためのターミナル
Kl3-発電機の点火ギャップに含まれる端子。
K1-コンタクトグループK1.2、K1.3、K1.4を制御するリレー
G-ジェネレーター
UPS-無停電電源装置
ネットワークに電圧があると、リレーコイルが通電され、ネットワークに直接電力が供給されます。 停電の場合、接点は図に示されている初期位置に戻り、発電機をネットワークに接続します。 照明は、しばらくの間、UPSバッテリーから給電され続けます。 必要に応じて、発電機を起動して、ターミナルKl2に接続された照明と冗長コンセントに電力を供給できます。 外部電源が回復すると、リレーK1は、発電機をネットワークから切断し、発電機の点火回路を切断することによりトリップし、それによりit死します。 システムは元の状態に戻ります。 配線図はアイデアのデモンストレーションであり、回路図ではありません。
その結果、システム全体のコストは約600ドル+ワイヤの敷設作業になります。 ただし、シールドに正しく表示されている場合は、既存の配線を使用できる場合があります。
あとがき
この記事では、基本的なスキームについて説明します。 必要に応じて改善できます。 特に、リモートコントロール、モニタリングなどと統合できるようになった場合。 少なくとも将来的には、停電、発電機のリモート起動およびシャットダウンなどに関するアラートを追加できます。 また、照明とともに、UPSアラームシステム、ルーター、およびサーバーを介してバックアップ電源を提供できますが、通常これは必要ありません。 ほとんどの場合、独自のバックアップ電源が装備されています。 発電機からの電力線に接続されたソケットにそれらを含めるだけで十分です。 また、ソーラーパネルと風力発電機を接続することも考えていませんでした。 高価であり、バックアップ電源にはあまり適していません。 これらは、耐用年数全体を通じて小さな電力を供給し、バックアップ電力には、年間数十時間の比較的大きな電力が必要です。
UPD：これを考えると、ソリューションの快適さだけでなく、価格と利益のバランスを維持することも優先されます。 この問題はさまざまな方法で解決できます。 この決定は私にとって最もバランスが取れているように思えます。 快適性のさらなる向上は、コストの大幅な増加を伴いますが、これは常に許容できるとは限りません。