?

Log in

No account? Create an account
 
 
28 March 2019 @ 10:43 pm
Автоматизация в сантехшкафу своими руками  
Предупреждаю сразу, сегодня будет много текста, так как запись носит технически-познавательный характер. В общем, я вас предупредил.
Для начала, лирическое отступление.
Последнее время развивается буйное помешательство людей на темах "умного дома" и "интернета вещей". Вот только, если разобраться, в 95% случаев эти дома (а как правило - квартиры) ни разу не умные, а очень даже тупые. Потому что выключить через приложение со смартфона свет или включить чайник - это не умный дом, а просто удалённый выключатель у вас в кармане. По-настоящему умный дом - это автоматика и автоматизация. То есть процессы происходят для человека в фоновом режиме, без его участия (и без вот этого тыканья в смартфон или ещё какой-то планшет!), обеспечивая ему комфортное существование и при этом максимально обезопасив от нештатных ситуаций.
Вот, как пример вИдения умного дома/квартиры: она сама выключает всё освещение, когда никого все ушли из дома, включает подогрев тёплого пола в те периоды, когда жильцы посещают ванную (как правило эти периоды по времени отбиваются в режиме каждого человека), включает кондиционер для поддержания температуры, при повышении уровня СО2 в воздухе сама открывает проветривание и так далее, и тому подобное. То есть весь смысл, грубо говоря, именно не "выключил лампочки из приложения", а "вышел из дома, а оставленный свет потушился самостоятельно и потом включился, когда хозяин дома".
В этой записи я расскажу о небольшой автоматизации, которую я на днях запилил в сантехшкафу.
Так уж сложилось, что как минимум раз в год в нашей стране отключают на пару недель горячую воду (а коварные коммунальщики могут сделать это и без предупреждения внепланово). Чтобы комфортно это время пережить, используем водонагреватели. Как правило водонагреватель ставится на душ, а изо всех остальных кранов нам будет доступна только холодная вода. На мой взгляд, это ущербное решение, недостойное существования. В правильном варианте от водонагревателя вода идёт на коллектор, а от него уже по тем же трубам расходится ко всем раковинам/умывальникам и прочим биде. Вот пример на картинке. При отсутствии воды в горячем стояке мы открываем вентили 1 и 2, после чего вода из холодного стояка идёт в водогрей, а оотуда уже заходит в коллектор и раздаётся по назначению. Таким образом мы вообще не замечаем отсутствие центрального ГВС.

санта06

Однако крутить ручки может надоесть, или же сложится так, что вас дома не будет, а пожилым родителям или ребёнку придётся "запускать" систему самостоятельно. Это может вызвать проблемы, поэтому думаем как же процесс упростить. На помощь нам приходят два электромагнитных клапана (жёлтенькие штучки) и шаровой кран с электроприводом (справа с синим прямоугольником).
Клапаны бывают нормально закрытые и нормально открытые. В первом случае клапан всегда закрыт и открывается при подаче на него напряжения, во втором случае - наоборот. Про кран и так понятно - при подаче управляющего напряжения он крутится в одну или другую сторону открываясь или закрываясь.
Вот так схема начинает выглядеть при монтаже.


санта04
Соответственно крестиком показано закрытое положение, кружком - открытое. Цветными стрелками - горячая и холодная вода. И вот у нас горячую воду отключили. Мы не крутим никакие ручки, а просто подходим к электрощитку в прихожей и щёлкаем одним выключателем (про электрическую часть будет чуть дальше по тексту). После этого у нас происходит несколько действий:
- включается водонагреватель,
- перекрывается стояк ГВС (т.к. там теперь только остывшая вода и нам оно не надо),
- открываются оба электромагнитных клапана, замыкая систему на водонагреватель. И вода теперь будет идти по другой схеме.

санта05

Когда же коммунальщики закончат профилактику и дадут воду, мы просто щёлкаем выключателем ещё раз и система приходит в исходное положение.
Надеюсь, идея и принципы вам понятны (да и всё лежит на поверхности). Вот так после модернизации выглядит мой сантехшкаф.

IMG_20190328_210954919

Стоит сделать небольшую оговорку. При сборке системы надо иметь ввиду, что водонагреватели попадаются как сразу включащиеся после подачи напряжения, так и те, которым надо нажать на кнопку "запуска" после включения в розетку. Очевидно, что в вышеописанной системе должен стоять именно первый вариант.

С "водяной" частью мы разобрались, сейчас про электрическую, которая и обеспечивает функционирование системы.
Работа клапанов проста и незамысловата - есть напряжение, работаем, нет его - не работаем. С шаровыми кранами история более сложная. Как правило, для подключения у них аж четыре провода. Вот, для наглядности, картинка к крану от системы Нептун, который я использовал у себя.

kran_akvakontrol_220v-785x1000

Видно, что ноль и земля идут стандартно, а вот открытие и закрытие крана происходит при подаче фазы на соответствующий провод. А значит у нас задача, каким-то образом образом переключать фазу с красного провода на синий и обратно. И в этом нам поможет промежуточное реле, устанавливаемое в шкаф. Я выбрал продукцию компании ABB, т.к. привык с ней работать. А кроме того, у их реле сразу доступны два внешних контакта - нормально замкнутый (т.е. по которому ток идёт, когда реле "выключено") и нормально разомкнутый (который замыкается при подаче на катушку реле напряжения). То есть, пока реле выключено, у нас фаза на одном контакте, а на другом пусто. При подаче напряжения на реле - первый конакт отключается, а фаза появляется на втором.
Выглядит это реле до монтажа вот так (как детёныш Ктулху. Ктулху! Пх’нглуи мглв’нафх Ктулху Р’льех вгах’нагл фхтагн! Ээээ, извините, отвлёкся...).

IMG_20190326_002344482

Провод справа вверху - фаза, которую мы подаём на один из контактов, вверху слева провод от нормально замкнутого контакта, внизу справа - управляющий фазный провод к катушке реле, голубой - ноль к катушке реле, внизу по центру - провод от нормально разомкнутого контакта. Кроме того, в колодке установлена лампочка-индикатор, которая загорается, когда на реле подаёся управляющее напряжение.
Вот так всё выглядит после монтажа в щит.

IMG_20190326_235227842

Итак, на центральной din-рейке у нас слева направо идут (после вольт-амперметра и двух клемм): промежуточное реле, автоматический выключатель (он не относится к обсуждаемой системе), выключатель нашей "автоматики" с ручкой красного цвета, а затем автомат, защищающий линию с водонагравателем и индикаторная лампочка, которая будет нам показывать, что линия в работе и водонагреватель включен вместе со всеми кранами-клапанами. За линию, питающую сервопривод крана отвечает первый слева автомат на нижней рейке.

А вот теперь следите за руками - я вернусь к началу этого поста. В данном виде систему можно назвать механизацией процесса. Однако, мы можем при желании добавить в неё термореле с датчиком. Датчик устанавливаем на стояк горячего водоснабжения и как только температура в нём упадёт ниже заданного нами значения, так система сработает сама и тут же обеспечит нас горячей водой из бойлера (ну без учёта некоторого времени на нагрев). И вот в таком виде это уже может считаться полноценным элементом умного дома - всё работает само, а житель даже и подозревать не будет, что с горячей водой что-то не так.

На этом всё, надеюсь было хоть немного интересно и вы не уснули, а дочитали до конца.
Оставайтесь на связи и я обещаю, что всё-таки допишу свой "ирландский цикл" в обозримом времени. =)