Укладка плитки на теплый пол: водяной и электрический

Укладка плитки на теплый пол своими руками: Инструкция +Видео

Укладка плитки на теплый пол. Заключительный этап по монтажу теплого пола в квартире считается укладка плитки. Самым популярным и удобным отделочным материалом является плитка из керамики.

Укладка плитки на теплый пол имеет свои нюансы, которые следует учитывать при проведении работ своими руками.

Разновидности теплых полов

Типы полов имеют разницу в принципе работы, объему энергозатрат, методу монтажа, также сроке и особенностях эксплуатации.

Различают три вида пола с подогревом, которые можно покрывать керамикой:

    Водяной пол с подогревом представляет собой трубы определенного сечения. Принцип работы похож на центральное отопление, подогрев осуществляется с помощью горячей воды, которая циркулирует по системе. Полы заливают стяжкой из бетона либо выполняют сухой вид монтажа. Сверху пол можно выложить с помощью плитки из керамики. Монтажные работы отличаются высокой стоимостью, трудоемкостью, к тому же эксплуатация данного типа пола не является безопасной.

Внимание! До начала укладки плитки на водяной пол с подогревом следует убедиться в исправности всех элементов, если обнаружится ошибка во время подогрева пола, то придется снимать всю отделку.

Виды электрических систем для подогрева пола

Электрические системы имеют разные нагревательные элементы внутри конструкции, для работы пола нужна электроэнергия.

Данный тип подогрева имеет много плюсов:

  • Модель можно устанавливать в любом помещении.
  • Для установки не нужно согласие ЖЭУ.
  • Безопасная эксплуатация, так как невозможно затопить другие квартиры в случае поломки.
  • Даже если перед монтажом необходима бетонная стяжка, то толщина покрытия гораздо меньше, поэтому основание нагружается меньше.
  • Конструкция удобна в эксплуатации, она компактна, ею удобно управлять.
  • Легко провести монтажные работы и стоимость всей системы ниже, чем установить водяной пол.
  • Система может служить бесперебойно в течение нескольких десятилетий.

К минусам относят высокую энергозависимость, а значит, расходы за оплату электричества увеличатся.

Различают электрические системы:

  1. Кабельный. Подогрев происходит с помощью толстого кабеля, который прячут под стяжкой. Данный тип не распространен для монтажа в квартире многоэтажного дома, потому что применяется стяжка из бетона, сохнущая в течение двадцати восьми суток и увеличивает нагрузку на основание.
  2. Электрические маты, которые укладывают на армированное основание из сетки. В данном случае не требуется стяжка цементом, и кафель кладут с помощью клея. Данная модель используется для поверхности из плитки.
  3. Стержневые в виде карбоновых элементов, соединенных друг с другом. Считается экономным вариантом во время работы, но их укладывают на стяжку из бетона, поэтому разновидность не так популярна в применении.

Нюансы, которые надо учесть при укладке плитки на электрический пол

До начала укладочных работ надо удостовериться, что система работает качественно, и не придется ломать отделку в случае поломки. Особенности укладки плитки вытекают от типа монтажа: мокрого либо сухого. Мокрый монтаж подразумевает стяжку цементом с песком, а сухой использует органический материал.

Два вида укладки плитки на теплый пол: шовный либо бесшовный.

Шовный вид считается более практичным, потому что материал между плитками принимает часть удара во время расширения конструкции при изменении температуры.

Плюсы и минусы керамического напольного покрытия

Керамика, как материал для напольного покрытия, является холодным, но класть на пол с подогревом именно кафель считается модным и в ванной комнате, и на кухне, также в других комнатах. Керамика медленно поглощает тепло, но накапливает его надолго и обладает хорошей теплоотдачей. Такое свойство, как медленное нагревание, позволяет равномерно распределять тепло по всей поверхности, не создавая зон с очень холодным либо очень горячим покрытием.

Использование плитки отлично подходит для санузлов и ванной, потому что в этих помещениях всегда высокий уровень влажности. Поверхность быстро просыхает и не образует плесень. К тому же плиточное покрытие отличается прочностью и надежностью.

Как выбрать плитку для укладки

Материал для укладки пола должен иметь высокое качество. Важным условием считается показатель твердости и плотности. Существует много разновидностей плитки, которую выполняют из керамогранита, натурального камня либо монокоттура. Эти материалы подходят для укладки теплого пола. Плитка под теплый пол отличается от настенной большей толщиной. Во время укладки используют только исправную плитку, чтобы поверхность пола была ровной, и уровень швов не отличался. Для пола используют плитку с шероховатой либо матовой поверхностью, чтобы не скользила.

Рассчитывая сколько плитки понадобится, следует отталкиваться от квадратных метров помещения, и добавить примерно десять процентов на бой.

Какой клей выбрать

Во время выбора затирочного либо укладочного клея опираются на показатель эластичности, теплопроводности.

Специалисты советуют покупать такие растворы, как:

  • Цезерит в модификации СМ-14 EXTRA, либо СМ-16, либо СМ-17, либо СМ-115.
  • Knauf Flex, который противостоит воде и подходит для укладки во влажных помещениях.
  • Старатели.
  • Керамик.

Затирка для швов должна подходить под цвет плиточного покрытия.

Внимание! Приобретая раствор для укладки, надо познакомиться с инструкцией, характеристиками, дозированием смеси во время работы.

Набор инструментов для укладки плитки

Во время укладочных работ стоит приготовить следующий набор инструментов:

  • шпатель обычный и зубчатый;
  • правило;
  • крестики для соединения швов, необходимого размера;
  • уровни и рулетка;
  • резаком, чтобы нарезать кафель;
  • карандаш, скотч;
  • молоток;
  • отбойник.

Приготовив все инструменты, можно приступать к работе.

Основные принципы монтажных работ по установке теплых полов

Монтаж полов под плитку имеет свои общие нюансы, несмотря на то что существует много видов подогрева:

    Основным правилом считают необходимость убрать старую стяжку после того, как снимается напольное покрытие. Данный этап работы разрешит выиграть в высоте комнаты, если квартира имеет низкие потолки, либо при монтаже теплого пола лишь в одной из комнат.

Внимание! Надо продумать как утилизировать старый цемент, потому что его нельзя выбрасывать в мусорный бак.

Внимание! При тонком слое теплоизоляции утечка тепла будет увеличиваться, что увеличит потребление электричества, чтобы прогреть пол.

Подготовка плитки для укладки

Перед началом работ следует подготовить плитку, при необходимости ее нарезают с помощью плиткореза.

Внимание! Заранее разрезать всю плитку не стоит, нарезку выполняют в процессе укладки. При небольшом расхождении стен, кафель придется подрезать снова.

Если нужно, то кафель замачивают перед нарезкой. Обычно производитель указывает на эту особенность. При отсутствии необходимости замачивания протирают поверхность плитки тряпкой, чтобы очистить ее перед использованием инструмента. Как правило, плитку отрезают в угловых участках укладки либо, если работа происходит вблизи стены. Если в полу расположены трубы, то вырезают в плитке отверстия необходимого диаметра с помощью ручного резака. Края необходимо отшлифовать с помощью наждачной бумаги.

Особенности укладки плитки

Разметка, по которой проводят укладку плитки, зависит от вида кладки. Виды кладки кафеля: прямой либо диагональный. К какому виду склониться, определяется по форме помещения либо по его дизайнерским особенностям.

Справка! После нанесения разметки разводят клей с водой в отдельной таре. Клеевой раствор должен обладать термостойкостью. Клей с помощью зубчатого шпателя кладут на основание, чтобы не оставалось ни каких пустот, так как в дальнейшем в этих местах плитка просядет и придет в негодность.

Далее укладывают и выравнивают кафель. Время от времени уровнем и рулеткой проверяют отсутствие наклона. Пластиковые крестики используют для того, чтобы соблюдать одинаковые промежутки между плитками. Обычный размер у крестиков равен двум миллиметрам. Во время укладки крупной плитки используют крестики большего размера.

Читайте также:
Преимущества покупки мебели на заказ

Внимание! Крестики для контроля высоты плитки убираются, а которые регулируют расстояние между плитками не вынимаются после окончания работ, их скрывают во время затирки швов.

Чтобы затереть швы, используют растворы в цвет кафеля. Затирку проводят, как только высохнет клей под плиткой. Чтобы плитка сохранила свой первоначальный вид долгие годы, ее лакируют. Данный процесс необходим для матового покрытия. Лак наносят с помощью ткани, не оставляющей ворсинки. Наносить средство следует ровно без пузырей. Начинают лакировать пол с дальнего угла помещения. Первый слой сохнет примерно 6 часов при открытой форточке и зарытой двери. Далее процедуру повторяют еще раз.

Способы укладки плитки на теплый пол

Укладка плитки на теплый пол требует определенных знаний и подготовки. Технология не отличается особой сложностью, но есть определенные моменты, несоблюдение которых сведет на нет все старания, и приведет к порче дорогостоящего материала.

Разновидности полов под плитку

Перед тем как приниматься за укладочные работы, необходимо понять специфику каждого вида теплого пола, из чего он состоит и каких типов бывает. Подобное утепление дома не является дорогостоящим и практически каждый может себе это позволить.

Для начала необходимо определиться, какой тип обогрева является наиболее подходящим:

  • Электрический.
  • Водяной.

Электрический

Электрический теплый пол – эта многослойный комплекс, состоящий из утеплителя, обогревающего элемента, стяжки и завершающего покрытия. Для конечного слоя, особенно в ванной комнате или кухне, наиболее подходит плитка.

В зависимости от используемого нагревательного элемента, электрическое покрытие бывает следующих видов:

  • Проводное.
  • Инфракрасное.
  • С использованием электрических матов.

Каждый вид имеет свои особенности и характеристики. Для определения типа пола потребитель чаще всего отталкивается от двух аспектов – первоначальных затрат на его монтаж, последующих трат на эксплуатацию.

Инфракрасное нагревание наиболее выгодное. На первоначальном этапе придется потратить чуть больше, чем для монтажа других покрытий, зато впоследствии серьезно экономится семейный бюджет при плате за электроэнергию.

Такое покрытие наименее «капризно», подходит под любую керамическую плитку или ламинат.

Водяной

Монтаж водяного пола очень затратный, но он окупается последующей эксплуатацией. Специалисты считают, что такое покрытие не очень эффективно и небезопасно.

Для его укладки используется комплекс труб определенного сечения. Принцип такой же, как и у системы центрального отопления. Только в этом случае отопительный прибор крепится не на стене, а на полу. По трубам циркулирует горячая вода. Их можно залить стяжкой либо применить систему сухого монтажа, а затем поместить завершающий слой – керамическую плитку.

Инструкция по укладке плитки

Конечно, лучше доверить укладку плитки специалистам, но это сопряжено с большими финансовыми затратами. Поэтому при определенной подготовке и изучении правил, это дело станет под силу каждому.

Перед началом работы следует учесть такие моменты:

  • Теплый пол должен быть одного уровня с остальными поверхностями в доме.
  • Слой стяжки не должен быть менее одного сантиметра, иначе не происходит рассеивания тепла по всей поверхности плитки.
  • Электрический пол нельзя размещать под мебелью или накрывать чем-либо, если не соблюдать эти требования, все элементы очень быстро перегорят.

Этапы укладки плитки

Укладка плитки начинается только после полного завершения всех монтажных работ и фиксации элементов. Действия проводятся в следующей последовательности:

  1. Развести клей согласно инструкции, нанести его на участок квадратом, стороны которого равны 4 керамическим плиткам, сложенным рядом.
  2. На тыльную сторону плитки при помощи шпателя накладывается слой плиточного клея.
  3. Аккуратно разместить плитку на поверхности, слегка прижав к полу в середине, каждый раз необходимо следить за ровностью укладки.
  4. Для соблюдения ровного шва между плиточными квадратами необходимо использовать пластмассовые крестики.
  5. Крестики можно удалить только после полного выравнивания поверхности.
  6. После высыхания фиксирующего состава можно приступать к затирке швов.

Перед началом работ необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией по использованию клеевого состава. Главный момент – срок высыхания.

Пока клей не подсох можно удалить кривизну в укладке и вытащить крестик. После его полного высыхания, это сделать будет невозможно.

Для профессионального выполнения работ собственными силами понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • Клей, предназначенный для укладки плитки на теплый пол.
  • Затирка для швов.
  • Шпатель мягкий резиновый.
  • Шпатель металлический зубчатый.
  • Пластмассовые крестики.
  • Уровень.
  • Резак для плитки.
  • Керамическая плитка.

Покупая плитку, к площади покрываемой поверхности стоит прибавить 15%. Так как часть купленного объема пойдет в обрезку или бой.

При выборе цвета затирки, стоит отталкиваться от тона плитки. Затирка должна быть слегка темнее.

Пока все составляющие полностью не просохнуть, отопительную систему пола включать категорически нельзя. На полное просыхание уходит до трех недель времени.

Как подготовить плитку к укладке на теплый пол

Перед тем как начать укладывать плиточный слой необходимо убедиться в исправности системы «теплый пол». Все провода и коммуникации должны быть полностью скрыты.

Обычно для скрытия элементов используется цементно-песочная стяжка. Она должна быть гладкой, ровной и полностью высохшей.

Любые загрязнения с поверхности удаляются, неровности затираются. Главное, чтобы стяжка была залита по уровню, тогда укладывать плитку будет намного проще.

Стяжку необходимо покрыть слоем грунтовки глубокого проникновения либо бетоноконтактом. Для высыхания составов понадобиться два часа. Затем процедуру стоит повторить, это обеспечить лучшее прилипание плитки.

Нельзя проводить грунтование или плиточные работы сразу после проверки системы. Ее нужно отключить и дождаться полного охлаждения поверхности. В обратном случае, клеевая основа пересохнет, и не будет держать верхний слой.

Разметка комнаты для укладки плитки

Прежде чем осуществлять укладку плитки нужно выполнить разметку пола.

Стоит даже нарисовать схему размещения. Особенно это важно при использовании разноцветной плитки или укладки узоров, канта.

Существует три основных схемы укладки:

  • По диагонали.
  • По горизонтали.
  • В разбежку.

В первом случае большое количество материала уходит в остатки. Можно, вообще, использовать квадраты разного размера и выложить их в разбежку.

Читайте также:
Вставить стекло в дверь: как поменять разбитое стекло

Все это нужно четко обозначить на листе бумаге, где в уменьшенном размере отобразить схему разметки.

Затем схема пропорционально переносится на пол. Начинающим специалистам стоит полностью разметить всю поверхность, с ярким выделением точек. Разметка осуществляется при помощи отбивочного шнура с краской либо мелком.

Главное, определить линию первого ряда. Она отмеряется от самой длинной стены. Затем размечается остальная поверхность помещения. Такой способ актуален для плитки без узора.

Для плиточного слоя с рисунком, нужно вырисовать не горизонталь, а диагональ.

При помощи длинной рулетки или веревки, соединяем по диагонали углы комнаты. Точка пересечения линий – центр помещения. Именно от этого места начинается разметка.

После завершения разметки стоит разложить плитку и проверить, насколько правильно вычерчены основные линии.

Способ укладки плитки совершенно не влияет на функциональные особенности теплого пола. Поэтому можно следовать своим индивидуальным предпочтениям.

Этап приготовления клея

После разметки и выкладки плитки по-сухому, можно приступать к основным работам. Все начинается с приготовления плиточного клея.

Для этого понадобиться:

  • Основная смесь.
  • Емкость.
  • Дрель или перфоратор (используются для лучшего перемешивания клея).

Правила приготовления отображаются в инструкции от производителя. Четкое следование ей, обеспечит получение добротного клейкого вещества. Не стоит замешивать сразу весь состав. Лучше это делать небольшими порциями, так как после высыхания, он уже не подлежит использованию.

В подготовленную емкость наливается необходимое количество воды. Затем добавляется смесь и тщательно перемешивается. Если сделать, наоборот, то получиться большое количество комков, которые будет трудно разбить. Готовый клей имеет консистенцию густой сметаны.

Небольшое количество смеси можно перемешивать вручную при помощи обычной палки. Это займет более длительное время. Лучше воспользоваться дрелью, перфоратором или строительным миксером.

Состав не должен быть жидким. Проверяется это так: нужно наложить небольшое количество приготовленной массы на шпатель и наклонить его. Если смесь удерживается, не стекает или не капает, получен качественный клей.

После замеса масса должна постоять 10–15 минут. Затем она снова перемешивается. После этого состав готов к использованию.

Процесс обработки швов

После укладки плитки и ее полного высыхания производится обработка швов. Для этого приобретается специальная влагоустойчивая затирка. Она может продаваться в магазине уже в готовом для использования виде.

Смесь наносится на резиновый шпатель, при помощи которого равномерно заполняются все стыки. Затирка должна быть чуть ниже основного плиточного покрытия, то есть не выступать над поверхностью.

Не дожидайтесь полного высыхания затирки. Не позже чем через полчаса лишние разводы необходимо смыть при помощи теплой воды и мягкой тряпки. Если немного промедлить, загрязнение присохнет и удалить его будет очень сложно.

После окончания этой процедуры можно считать, что монтаж керамического покрытия на теплый пол завершен.

Укладка керамической плитки своими руками не потребует каких-либо глубоких знаний. Нужна определенная сноровка и свободное время.

Впоследствии можно получить идеальную керамическую поверхность, которая будет прочно держаться на теплом полу долгие годы.

Видео: Укладка плитки на тёплый пол

Укладка керамической плитки на теплый пол

Все большую популярность набирает теплый пол. Для его финишного покрытия используют ламинат, паркетную доску или керамическую плитку. Каждый материал обладает своими достоинствами и недостатками. Для устройства пола в ванной, туалете, кухне, прихожей часто используют керамическую плитку. Правильная укладка плитки на теплый пол – залог его надежности и долговечности.

Общий вид теплого пола, облицованного керамической плиткой

Виды пола под плитку

В первую очередь надо разобраться, что такое теплый пол, какие есть его виды, как они монтируются. Эти сведения помогут выложить его правильно.

Теплый пол – это многослойная система, состоящая из утеплителя, нагревательного элемента, несущей цементно-песчаной стяжки и финишного покрытия.

Выделяют два вида теплого пола, подходящих для укладки керамической плитки:

  • электрический;
  • водяной.

Электрический

Стоит рассмотреть особенности монтажа электрического теплого пола под керамическую плитку. Это подходящая система для облицовки керамикой.

Существует два типа обогрева:

  • Обогрев кабелями. В первую очередь осматривается основание. Если оно без явных выбоин, то на него укладывается кабель. Основание выравнивается с помощью цементно-песчаной стяжки. Затем укладывается слой утеплителя толщиной 50-70 мм. На него – гидроизоляция. После этого монтируются нагревательные элементы, которые заливаются цементно-песчаной стяжкой или готовой смесью для теплого пола. Затем на специальный клей для теплого пола укладывается керамический гранит. Такая система «съедает» до 100 мм высоты комнаты.

Электрический кабель теплого пола, уложенный на металлическую сетку

  • Обогрев матами. Для их укладки нужна ровная поверхность. Любая неровность или острый скол могут вызвать нарушение изоляции проводов и впоследствии выход из строя всей системы. Если на черновом основании есть трещины или выбоины, их заделывают. Затем монтируются маты, которые соединяются в единую систему. После этого проверяется их работоспособность. На завершающем этапе на специальный клей для теплого пола укладывается керамический гранит. Толщина такого основания всего 40-50 мм, что значительно меньше, чем у аналогичной системы с кабельным обогревом.
Инфракрасные маты под плитку

Это разновидность электрического обогрева. Инфракрасный пол состоит из биметаллических или углеродных пластин, зашитых в полиэтиленовую пленку.

Установка инфракрасных матов на теплый пол

Для основания из керамического гранита лучше использовать маты из углеродных пластин. Биметаллические – подвержены коррозии.

В первую очередь проверяется поверхность под укладку матов. Все неровности заделываются, или заливается выравнивающая стяжка. Затем укладывается слой теплоотражающего материла. На него монтируется сетка из стекловолокна с размером ячеек 30×30 мм.

На готовое основание раскатываются рулоны инфракрасного пола шириной 1000 мм. Затем вся система соединяется в электрическую цепь. По готовому полу на специальный клей укладывается керамический гранит.

Питающий кабель должен находиться непосредственно под плиткой.

Водяной

Он не нашел применения в квартирах. Подходит для обогрева больших площадей в частных домах и общественных зданиях.

Пример укладки полипропиленовых труб на подготовленное основание

В первую очередь выравнивается основание. Стяжка заливается по всей поверхности пола. Затем укладывается демпферная лента, на которую монтируется слой утеплителя толщиной 50-70 мм. Самый распространенный теплоизолирующий материал – это минеральная вата или пенополистирол.

На подготовленное основание монтируются трубы для горячей воды и подключаются к общей системе отопления. Сверху заливают цементно-песчаную стяжку. Можно использовать готовый наливной пол. На конечном этапе укладывается керамический гранит. Водяное отопление пола «съедает» до 150 мм высоты комнаты.

Оптимальное основание для укладки керамического гранита – это пол с электрическим подогревом. Он подходит для небольших жилых помещений, ванн, туалетов, прихожих. Технология облицовки плиткой электрического и водяного теплых полов одинаковая.

Читайте также:
Автосамоделки: самодельный подогреватель тосола на 12 вольт

Отделка теплого пола плиткой

Правила ее укладки на теплый пол не отличаются от правил облицовки обычной поверхности. Исключение составляет выбор плиточного клея. Для теплого пола существует специальный клей, обладающий повышенной пластичностью. В его составе есть терморегулирующие добавки.

Материалы и инструменты

  • Плиточный клей для теплого пола;
  • Затирка для швов;
  • Грунт глубокого проникновения или бетоноконтакт;
  • Гребенчатый шпатель, 100-150 мм;
  • Резиновый шпатель, 50-70 мм;
  • Крестики для швов;
  • Электрическая дрель:
  • Резиновый молоток;
  • Насадка на миксер;
  • Строительный уровень, 700-1000 мм;
  • Плиткорез или стеклорез;
  • Мастика;
  • Малярный валик, 250 мм;
  • Защитные резиновые перчатки и очки;
  • Тонкий шнур и мел.

Расчет количества материала

В первую очередь вычисляется площадь комнаты. Затем определяется количество коробок с плиткой. На каждой из них указана площадь. К полученному результату прибавляется запас в 10% на обрезку и подгонку.

Умный дом: способ сберечь секунды жизни

Примечание:
Эта статья носит ознакомительный характер, не предназначена для технических специалистов, поэтому прошу не читать ее тех, кто знает IP-адрес своего компьютера.

Как водится, популярный термин, которым люди активно пользуются, остается недостаточно понятым, чтобы можно было свободно рассуждать на эту тему, и отличать его от других, схожих терминов. Такое непонимание может создать предрасположенность к влиянию рекламных кампаний, призывающих купить то, что вам не нужно за деньги, которые это не стоит.

Поэтому я решил разобраться в этом и поделиться с вами.

Прежде чем хоть что-то сказать об умном доме, нужно много поговорить об автоматизации, поскольку умный дом – это лишь этап развития автоматики.

До нашей эры. Автоматизация без контроллеров

Вы задумывались, что в словосочетаниях «автомат Калашникова», «автомат в электрощите» и «автоматизация завода» используется одно и то же слово? Оно образовано от греческого automatos — самодвижущийся, самодействующий.

Толковый словарь под редакцией Ефремовой говорит: «Автомат: это устройство, самостоятельно, без непосредственного участия человека, выполняющее какие-либо действия или операции в соответствии с заданной программой».

Суть любой автоматизации (а значит и умного дома) очень проста: выявить раздражитель, в ответ на который произведется заранее продуманная реакция.

Взять, к примеру, человека, если он уронит себе на палец гантель (что будет являться раздражителем), то незамедлительно последует запланированная реакция, состоящая из одного или нескольких действий — обязательного одергивания ноги и, возможно, нескольких коротких слов.

Это сразу говорит нам о минимальном наборе элементов примитивной автоматики:

  • Различные датчики и сенсоры. В нашем примере ими служат нервные окончания пальца.
  • Исполнительные механизмы – всевозможные приводы, выключатели, лампочки и т.п. У человека основным элементом являются мышцы.

Далее нам не обойтись без одного понятия, которое вы, наверняка, слышали много раз. Это реле –копеечное устройство, без которого невозможно построить ни одну систему автоматики, даже самую простую.

По сути, реле – это автоматический выключатель, хотя логичнее его назвать ВКлючатель. В простейшем реле есть электромагнит, который при подаче на него маленького тока, скажем от датчика движения, замыкает другую цепь, к которой подключена лампочка, и она загорается, позволяя сонному человеку найти туалет, не наступив по пути в миску для собаки.

Теоретически, с помощью одних только реле можно собрать довольно умную систему, что и было продемонстрировано миллионам американцев в декабре 1950 года, когда журнал «Популярная механика» опубликовал статью о шестикомнатном загородном доме инженера из Мичигана.

Рис. Декабрьская статья 1950 года в журнале «Популярная механика». Фото справа сверху – пункт управления домом.

Этот энтузиаст своего дела потратил годы своей жизни, два километра кабелей, десятки электродвигателей и приводов, взятых откуда не попадя, чтобы создать умный дом своей мечты.

Инженер проявил чудеса смекалки, чтобы, не имея никаких компьютеров и специализированных устройств, реализовать различные сценарии в доме.

К примеру, электромеханические часы в определенное время включали радиоприемник, тостер и чайник. Освещение при входе включалось от дверного звонка, а выключалось оно через некоторое время, когда лампа нагревалась и на ее тепло реагировал датчик температуры, установленный поблизости, выключая свет. Блестящее решение!

Занавесками управлял электропривод, снятый по случаю с американского бомбардировщика.

Но весь гений инженера проявился в решении задачи автоматического закрывания створок окон в случае дождей, которые поливают Мичиган 150 дней в году. Вода из водосточной трубы поступала в миску, наполняла ее и замыкала контакт в датчике, который включал электропривод окон.

Рис. Система закрывания окон при дожде

Для размещения всех необходимых реле и таймеров, изобретателю пришлось отвести небольшую комнату.

Этот пример мы привели для того, чтобы показать, что основные принципы автоматизации не изменились за три четверти века, изменились только ее составные части и возможности.

Наша эра. Контролллеры

Однако, прогресс требовал применения все более сложного оборудования, управлять которым можно было только с помощью сложных алгоритмов, и в какой-то момент обойтись лишь реле и электромеханическими устройствами стало невозможно.

Представим себе, что хозяин дома решил создать в нем идеальный климат, поэтому вместо покупки дорогого автомобиля отдал предпочтение продвинутой приточно-вытяжной вентиляционной установке. В ее состав, кроме двух вентиляторов входит:

  • Нагреватель воздуха;
  • Охладитель воздуха, к которому подключен наружный блок кондиционера;
  • Несколько фильтров разной степени очистки;
  • Энергосберегающий блок (который использует тепло вытяжного воздуха, чтобы нагреть приточный);
  • Увлажнитель;
  • Обеззараживатель воздуха.

Рис. Вентустановка, стоимость которой может вполне сравниться с автомобилем

Управление таким многообразием элементов по десяткам алгоритмам возложили на контроллер. Это узкоспециализированный и особо надежный миникомпьютер, который запрограммирован на выполнение определенных шагов.

Рис. Шкаф автоматизации с контроллером (левый нижний блок с экраном)

Теоретически вместо контроллера можно использовать домашний ноутбук, который можно научить реализовывать даже сверхсложные алгоритмы. Ноутбук при этом может обойтись даже дешевле контроллера, но все же не используется. Ведь все компьютеры склонны «зависать» в самый неподходящий момент, что практически не происходит с промышленными контроллерами.

Сейчас контроллеры устанавливаются во всех более или менее сложных устройствах, даже в стиральной машине, учитывая количество программ и режимов, которые в ней заложены. Но по-настоящему впечатляют своей стоимостью и возможностями промышленные контроллеры, которые могут управлять целыми производственными линиями.

Новейшая история. Диспетчеризация

Путаница с понятием «умный дом» создалась как раз словом «диспетчеризация».

Возьмем недавний объект, который мы проектировали. Это относительно небольшой (по современным меркам, ведь девелоперы стали сразу застраивать целые кварталы) жилой комплекс премиум-класса. В нем установлено больше сотни вентиляционных установок, уйма насосов, десятки наружных блоков систем кондиционирования, множество лифтов, бессчетное количество счетчиков, а также тепловые завесы, система обогрева кровли и площадок, обеззараживатели, жироуловители, зарядные станции, шкафы управления дизайнерским освещением и т.п. – итого буквально тысячи устройств на миллиард рублей.

Читайте также:
Интерьер в китайском стиле: китайский стиль в интерьере

Чтобы одному инженеру службы эксплуатации просто физически обойти все эти устройства и хотя бы посмотреть, работают они или нет, потребуется неделя, не говоря уже о том, чтобы вручную настроить или изменить параметры в каждом контроллере.

Поэтому и был найден способ экономии времени и трудозатрат – свести управление армией устройств в одно помещение – диспетчерский пункт, где установлены несколько обычных компьютеров.

Рис. На монитор диспетчера можно вывести схему любой системы, а также управлять ей, не вставая с рабочего места

На мониторе в наглядном виде можно увидеть, из каких основных элементов состоит та или иная система, в каком режиме они работают, а с помощью мыши и клавиатуры задавать или менять любые значения.

Диспетчеризация – это удаленное наблюдение и управление различными системами.

Это означает, что система диспетчеризации никаким образом не заменяет собой контроллеры или другие элементы автоматизации – все они остаются на своих местах. Более того, контроллер был и остается ключевым элементом, ведь компьютеры диспетчеров получают сигналы от контроллеров и управляют всеми устройствами исключительно через их контроллеры.

Рис. Контроллеры остаются главным элементом и связующим в системе диспетчеризации зданий

Поэтому диспетчеризация – это дополнительная, очень удобная опция системы автоматизации.

Сегодняшний день. «Умный дом»

Долгое время заказчики вместо термина «диспетчеризация» использовали словосочетание «умный дом», что является намного более размытым понятием.

Со временем в профессиональной среде прижилось такое разделение этих терминов:

Диспетчеризация – эта система управления инженерным оснащением здания из диспетчерского пункта, который может находиться в любой точке мира. Скажем, если в московском отделении иностранного банка пропало электричество, и заработал аварийный дизель-генератор, то инженер в центральной штаб-квартире в Нью-Йорке это также увидит на своем мониторе и позвонит в Москву узнать, что случилось.

Система диспетчеризации может быть установлена и в частной резиденции, состоящей из нескольких зданий, разбросанных на обширной территории, но в диспетчерской должен находиться диспетчер/инженер/охранник, в противном случае вся затея теряет смысл.

Поэтому в квартирах эти системы не уместны.

Умный дом – это уже скорее экосистема или цифровая среда, в которой увязываются и действуют, как одно целое, самые различные устройства и системы, которые к тому же могут управляться с помощью смартфонов или подобных устройств.

Умным домом можно оснастить как квартиру и коттедж, так и жилой комплекс целиком, если в нем реализована своя экосистема.

Поэтому часто то, что выдают за умный дом сильно не дотягивает до этого определения, но все производители стремятся достичь именно этого.

У умного дома есть два кита: возможность составить пользовательские сценарии для совершенно разных устройств и управление со смартфона.

Умный дом задуман с целью добавить комфорта, выполняя за нас ежедневные рутинные функции, экономя нам секунды жизни, которые можно тратить на социальные сети.

Рис. Сценарии умного дома довольно просты и построены по принципу «Если, то». В данном случае профессиональный газоанализатор определяет качество воздуха дома по уровню CO, летучих органических соединений, взвешенных частиц, и при наличии людей по датчику присутствия (а не более грубого датчика движения), командует вентиляцией и очистителем

Купив «умный» чайник, которым можно управлять с приложения на телефоне, вы не стали обладателем умного дом – вы просто используете смартфон в качестве некого пульта дистанционного управления.

Если же умному дому можно задавать разные алгоритмы, которые объединяют несколько устройств, то мы уже можем отметить признаки умного дома. Скажем, когда вы приходите, нажимаете кнопку «Пришел домой голодный хозяин», то запускается сценарий: включается свет в прихожей, на кухне и в ванной комнате, включается теплый пол, начинают работать кондиционеры, включается спокойная музыка, которая следует за вами, когда вы перемещаетесь по дому, мультиварка греет ужин, а кофемашина варит каппучино.

А если система, определив вашу геопозицию, запускает сценарий автоматически, когда вы еще только на пути домой, то тут ваша квартира становится действительно умной.

Если же к мобильному приложению, с которого вы можете управлять устройствами или запускать сценарии в квартире, также будут подключены сервисы взаимодействия с управляющей компанией, заказа пропусков на гостей, просмотра изображений с видеокамер жилого комплекса, то мы уже можем говорить о полноценной цифровой среде дома.

Умная квартира от застройщиков

Интересно наблюдать, как быстро изменилось отношение застройщиков к умным домам. Еще несколько лет назад многие из них считали, что это дорогая и неуместная в России мода, сейчас же почти все крупные девелоперы предлагают квартиры с предустановленными (т.е. уже смонтированные застройщиком) в них системами «умный дом».

В зависимости от того, какие устройства можно или нельзя подключить к предустановленному комплекту умных квартир и насколько простые или сложные сценарии возможно реализовывать, выделяются две категории систем.

Умные дома эконом-класса от застройщика

С покупкой квартиры в таком доме можно получить комплект умных выключателей, датчики движения, термостат для приборов отопления и защиту от протечек. Также вы можете получить универсальный пульт управления, который может управлять некоторыми бытовыми приборами, например чайником, кондиционером или умными розетками, которые внесены в базу данных устройства. Подобный пульт можно запрограммировать на несколько сценариев, к примеру, при однократном нажатии запускается простой сценарий: включить свет, чайник и кондиционер, а при двух все выключается.

Этот скромный комплект тем не менее перекрывает множество потребностей жителей.

Нужно отдавать себе отчет в том, что в умном доме, лишенном контроллера, можно встретиться с крайне урезанными возможностями по сценариям и невозможностью подключить большинство устройств и систем (мультирум, водяной теплый пол, продвинутая вентиляция и очистка и т.д.).

Такой минимальный набор для студии обойдется примерно в 65 000 руб. без учета монтажных работ. Сюда не входят, конечно же, сами умные устройства и светильники.

Умные дома бизнес-класса от застройщика

В этом случае система строится вокруг контроллера, чего не было в варианте эконом-класса.

В минимальный набор входят функции управления светом, карнизами, кондиционерами, отоплением, теплым полом, а также защита от протечек.

И самое главное – контроллер дает возможность в будущем управлять фактически чем угодно – вентиляционной установкой, канальными кондиционерами, воздушными заслонками, электрической сауной, системой водоподготовки, домашним кинотеатром, увлажнителем и так до бесконечности. В эконом-классе система может управлять только теми устройствами, которые уже есть в ее базе данных.

Читайте также:
Дровокол: виды и особенности использования

Рис. Для профессионального умного дома не обойтись без шкафа с набором дорогостоящего оборудования. (Фото с сайта 230400.ru)

Такая универсальность достигается тем, что в какой-то момент большинство производителей, устав соперничать, договорились друг с другом о единых стандартах общения между всеми устройствами – протоколами. Единый протокол все потребности различных производителей не перекрывал, поэтому существует множество протоколов, но были разработаны устройства-переводчики (согласователи), которые позволяют в одном здании использовать оборудование, работающее на разных протоколах.

Аналог протокола в обычной жизни – это язык. Не знаете иностранный язык – можно использовать переводчик, и вас так или иначе поймут. Также и в протоколах.

Такие же стандартные протоколы используются в умных домах бизнес-класса, что и позволяет расширять систему любыми устройствами. Фактически, в таких квартирах используется архитектура построения автоматизации, предназначенная для заводов и стадионов.

Минимальный набор для квартиры бизнес-класса (снова возьмем минимальную квартиру) составит 600 000 руб. без учета кабельной продукции, монтажа и наладки. Далее покупатель докупает необходимые модули для подключения желаемого оборудования.

Сейчас активно внедряют комплекты умных квартир в своих жилых комплексах МР групп, Инград, Самолет, А101, Донстрой, Капитал груп и другие застройщики.

Шаг в прошлое. Премиум класс

Проектируя премиум-жилье, мы столкнулись с менталитетом покупателей, которые оперируют суммами, от количества нулей в которых рябит в глазах.

Обычно жители с готовностью принимают цифровую среду здания, когда можно подойти к дому, видеокамера и система распознавания лиц вас определит, откроет двери, а лифт отвезет на нужный этаж.

Но определенный класс покупателей не готовы жить в доме, где их лица внесены в базу данных, а без смартфона можно потерять доступ к множеству сервисов. Поэтому, на удивление, в самых дорогих домах это не приживается.

Заключение

В своем окружении вы встретите множество противников умных домов, кто считает это бесполезной и ненадежной игрушкой, в безопасности которой полно дыр. Наверняка в этом есть своя доля правды.

Но очевидно, что желание упростить жизнь рано или поздно приведет производителей к тому, что их системы будут доведены до ума и станут обязательным элементом комфортной жизни.

Чем более массовым будет их применение, тем дешевле и надежней они станут, тем проще будет объединять разные устройства, и меньшее внимания к себе они будут требовать.

На мой взгляд стоит поэкспериментировать с умными устройствами и получить собственный опыт уже сейчас…

Умные дома не только автоматизируют вашу жизнь, но и помогут следить за здоровьем

Прошло больше пятидесяти лет с тех пор, как мы впервые заглянули в будущее умных домов, представленное в популярном мультсериале «Джетсоны». «Румба», конечно, не особо похож на Рози, но в современных домах передовые технологии создают научно-фантастическую картинку, о которой тогда могли только мечтать. Что, собственно, и делали. Сегодня же, во многом благодаря «Интернету вещей», самые разные гаджеты — от термостатов до печей — стали умнее, используют датчики, данные и облачные вычисления для установки идеальной температуры или приготовления пиццы в точности, какой вы ее любите. Устройства вроде Amazon Echo или Google Home, с их голосовыми ассистентами, стали де-факто центром этих новых автономных систем.

Компании вроде Google считают, что умный дом может быть больше, чем просто нафаршированным технологиями прибамбасом. Поисковый гигант с 2009 года подал около 40 патентов на тему цифрового здравоохранения. Многие изобретения, заявленные Google — а также его конкурентами в лице Microsoft, Amazon и Apple — опираются на носимые технологии и мобильные приложения, собирающие данные, чтобы следить за здоровьем и даже ставить диагнозы. Но совсем недавно Google своим патентом указала на новую тенденцию: отслеживание медицинских параметров посредством умного дома.

Изобретение Google представляет собой оптический датчик, который мониторит сердечно-сосудистую систему. Устройство, которое может быть встроено, например, в зеркало для ванной комнаты, отслеживает динамику кровотока в организме. Например, изменение цвета кожи может указывать на проблему, которая потребует дополнительных наблюдений с помощью других датчиков или носимых устройств. В патенте отмечается, что мониторинг на дому даст более полную картину сердечно-сосудистого здоровья, чем снимки, сделанные во время визита к врачу.

«Дом превращается из места, о котором вы заботитесь, в место, которое заботится о вас», говорит Эндрю Вайнрайх, ведущий подкаста Predicting Our Future. Он считает, что умные дома будут обзаводиться характерами, основанными на прямых и непрямых сигналах и поведении людей.

«Дом будет считывать не только ваши четко сформулированные и неслучайные пожелания и предпочтения, но и биометрические данные, передаваемые каким-нибудь носимым устройством, которое реагирует на то, что вы испытываете», объясняет он. Например, если вас лихорадит, будут меняться температура и поток воздуха. Если ваше сердце будет биться сильно, музыка подстроится под его ритм.

«Самый быстрый способ снизить стоимость расходов на здоровье — сделать так, чтобы люди меньше болели. Чтобы люди меньше болели, нужно заранее выявлять признаки заболевания, когда лечение будет относительно простым и недорогим», говорит Вайнрайх.

Стартапы умных домов

Последнее поколение гаджетов «Интернета вещей», ориентированных на здоровье человека, живущего в умном доме, настолько простое в использовании, что его можно брать на вооружение уже сейчас.

Компания под названием Sleepace, например, разработала умное решение на тему сна — DreamLife — которое задействует не-носимые датчики в кровати и матрасе для отслеживания времени сна, сердцебиения, дыхания, движений тела и циклов сна. Затем приложение анализирует данные и дает рекомендации для наилучшего сна. Нью-йоркский Eight также предлагает умные кровати, которые отслеживают порядка десяти факторов сна, а также окружение кровати, чтобы обеспечить лучший сон для человека. Он также может связываться с другими умными устройствами для регулировки температуры и освещения.

Компания Awair из Сан-Франциско изобрела умное домашнее устройство, помогающее человеку дышать за счет наблюдения за качеством воздуха. Устройство отслеживает химические вещества, пыль, температуру, влажность и уровень углекислого газа, оценивая таким образом качество воздуха. Оно дает рекомендации по улучшению качества воздуха и отслеживает изменения со временем. Оно даже работает с другими умными домашними устройствами вроде термостатов, помогая повысить качество воздуха.

Хотя некоторые из этих устройств предназначены для общего использования, многие также направлены на то, чтобы помочь пожилым людям оставаться независимыми. Сюда входят датчики на плите, которые автоматически определяют, если варочную поверхность оставили без внимания, а также небольшой диспенсер таблеток, который предупреждает человека, если он уже принимал лекарства.

Читайте также:
Проекты беседок с мангалом

Еще одна тенденция в этой же области — использование роботов в виде домашних животных или роботов-компаньонов, которые могут делать самые разные вещи, от проверки памяти человека до напоминаний о приеме лекарств.

«Я думаю, роботы приходят в наши дома», говорит Вэйхуа Шен, доцент Университета штата Оклахома и директор Лаборатории продвинутого зондирования, вычислений и контроля. «Роботы становятся умнее и умнее. Они могут общаться с людьми на их языке, а мы относимся к ним все лучше и лучше».

Медицинская платформа умного дома

Команда Шена разрабатывает облачную платформу умных домов для наблюдения за здоровьем, которая включает датчики окружающей среды, носимую электронику и ассистентов в виде роботов. Как будет работать такая система?

Умная одежда с текстильными электродами ЭКГ и специальным ремнем для дыхания и микрофоном — лишь несколько примеров. Датчики окружающей среды включают сеть инфракрасных датчиков и массив чувствительных к температуре датчиков в потолке квартиры. Робот служит одновременно компаньоном и многофункциональным датчиком.

Подобные эксперименты проводятся с начала 21 века. Но никому пока не удавалось объединить все эти элементы на одной платформе.

«Мы совместили датчик микрофона с датчиками окружающей среды, например, движения — в потолке», говорит Шен. «Мы можем собирать данные постоянно, непрерывно и анализировать их в облаке при помощи алгоритмов ИИ».

Система может, например, определить, что человек страдает от обезвоживания. Робот посоветует ему пить больше воды. Платформа также может определить, что человек упал и нуждается в помощи. Ученые работают над тем, чтобы сделать платформу умного блока чувствительной к проблемам умственного характера за счет анализа жизненно важных показателей, мимики лица и интонации голоса.

«Можно определить, что человек в плохом настроении или в депрессии, и робот может сделать что-нибудь, чтобы отвлечь его», говорит Шен.

Конечно, предстоит еще много проблем. К примеру, пожилые люди плохо слышат и тихо говорят. Это создает определенные трудности в работе с роботами.

Умный дом: операция микроклимат или путь к комфорту шаг за шагом

Первое правило умного дома: он не должен отнимать время.
Второе правило умного дома: все должны знать о твоем умном доме.

Умный дом перестает быть абстрактным, когда заходишь в магазин, излагаешь свои хотелки и тебе дают большой пакет с кучей коробочек. Приходя домой и достав десяток устройств поначалу приходишь в ужас. Но потратив один-два вечера, начинаешь понимать, что умный дом — это не так уж и сложно, а многие задачи легко решаются в несколько кликов мышкой.
Я уже писал, как умный дом не дал коту замерзнуть и как умный дом увеличивает комфорт нахождения в комнате. В этот раз я расскажу, как умный дом позволил мне сэкономить 30% средств на отоплении, наполнил дом свежим воздухом и не дал замерзнуть водопроводу этой зимой. Итак, достаем из пакета коробочки и идем учить дом уму разуму!

Но прежде чем приступить к установке приемных и исполнительных блоков умного дома, я проведу небольшой экскурс в функционирование инженерных систем, чтобы было понятно, почему, что и куда монтируется. Если хочется приступить сразу к монтажу умных блоков, то достаточно просто пролистать до конца каждого блока, где я покажу, как монтируется и функционирует эта система умного дома.
Я разобью материал на блоки, чтобы было проще читать. Первый и самый большой блок будет об отоплении, второй, поменьше, о вентиляции и третий — о сохранении работоспособности водопровода. Пожалуй, это три самых важных фактора, который позволяют жить в собственном доме зимой. Без тепла или воды в доме жить просто не получится, ну а без нормальной вентиляции к весне на стенах и потолке можно запросто обнаружить грибок. Приступим!

Отопление

Систем отопления существует множество и зачастую они подбираются исходя из имеющихся возможностей. Я отталкивался от того, что мой дом выполнен из SIP панелей, а значит, потери тепла будут не столь велики, как, скажем, у кирпичного дома. Сама SIP панель в разрезе выглядит так: это пенопласт, с двух сторон обклеенный плитами OSB(или ОСП — Ориентированно Стружечная Плита).

На заводе изготавливают панели по заранее утвержденному плану, подписывают, а сборщикам выдается документация, в которой указан порядок стыковки панелей. Возводится двухэтажный дом площадью до 200 кв метров за 2-3 недели. Собирать такой дом лучше зимой или сухим летом. Зимой, потому что снег легко выметается веником, а сухим летом — чтобы не замочить монтажную пену в швах между панелями. Пена гигроскопична и очень охотно впитывает влагу.
После сборки дома и установки окон дверей получается термос. Дом практически не «дышит», в отличие от сруба или каркасного дома, поэтому потребуется монтировать принудительную приточную и вытяжную вентиляцию. Это я подробнее рассмотрю позже.
Для выбора системы отопления требуется определиться с источником тепла и теплоносителем.
Газ: Так как в моем населенном пункте нет магистрального газа, то газовый котел я исключил почти сразу. Почему почти? Потому что я рассмотрел также возможность установки газгольдера и отопление пропан-бутаном. Местные компании выставили мне минимальный счет за бочку-газголдер с монтажом начиная от 300 тысяч рублей. При этом газовая магистраль до дома монтируется за отдельные деньги. А само помещение с газовым котлом должно быть особым образом подготовлено. С турбокотлами проще, но газ — это еще и пожароопасно. Таким образом, я перешел ко второму типу топлива.
Дизель или отработанное масло: Котлы работают стабильно, регулировка и настройка такова, что можно играть в широких температурных пределах. Дизель не взрывается, как это происходит с парами бензина. Но опыт эксплуатации котлов на дизельном топливе моих друзей свидетельствует о том, что найти топливо нормального качества — это все же проблема. Может также присутствовать специфический запах. Этот вариант я отверг.
Пеллеты: Многие видели кошачий наполнитель из прессованной деревянной стружки — это и есть пеллеты. Они отлично горят, имеют хороший КПД. Многие котлы с пеллетными горелками легко переоборудуются для сжигания твердого топлива — дров или угля. Но даже самый хороший котел с бункером требует пополнения этого бункера пеллетами раз в 2-3 дня. Кроме того, нужна котельная и труба. Пеллетные котлы энергозависимы. В общем, не мой вариант.
Электрокотел: Преимуществ масса: электричество — один из самых недорогих энергоносителей, если нет магистрального газа. Электрокотлу не нужно делать трубу, топливо для него не разольется и не воспламенится, нет необходимости каждые N часов закидывать дрова. Все обслуживание сводится к своевременной проверке узлов и агрегатов. Самое главное — при должной эксплуатации он вообще не требует внимания. Минус: требуется стабильное питание и трехфазное (очень желательно) подключение к электросетям.
Итак, я выбрал электрокотел.

Читайте также:
5-и звездочный отель на острове сицилия

Для себя я выбрал самый простой способ переноса тепла — жидкостный. То есть котел греет жидкость, жидкость передает тепло нагревателям. И вот тут встал вопрос: батареи или теплый пол.
Батареи: дешевле и проще в монтаже. Легко заменить на другие. Позволяют сушить на них вещи :). Минусы тоже присутствуют: необходимая температура теплоносителя начинается от 40 и заканчивается чуть ли не 80 градусами. При этом согласно физическому закону конвекции, теплый воздух устремляется ввысь, оставляя полы холодными, поэтому я выбрал…
Теплый пол: Водяной теплый пол дороже. Заметно дороже. Сильно дороже! Но смонтировав такой пол по всему дому и залив его стяжкой, я получил огромную батарею в 200 квадратных метров, которая хотя и нагревается неспешно, зато аккумулирует тепло и долго его отдает. Да и босиком ходить приятно по теплому.
Почему не греющий кабель? Да потому что для замены перегоревшего кабеля (не будем исключать такого) требуется вскрытие напольного покрытия, что вызывает массу проблем. Кроме того, водяной теплый пол не накладывает никаких ограничений на источник тепла. Сегодня я отапливаю дом электрокотлом, а завтра поставлю дровяную печь, подключу ее к водяному контуру и начну топиться дровами, то есть всегда есть резерв.

Трубы уложены «улиткой», плечо каждой магистрали старались делать максимально близким к остальным. Кстати, кот тоже ходил улиткой и не переступал через трубы.

Далее все заливается стяжкой, минимальная толщина которой 5 см. А уже сверху можно наносить любое напольное покрытие, будь то паркет, ламинат, плитка или линолеум. Я выбрал плитку и ламинат. Сразу скажу, что плитка отдает тепло гораздо охотнее, зато по ламинату приятнее ходить босиком.

Процесс заливки стяжки очень трудоемкий и откровенно грязный. Пыль была на всех поверхностях. Стяжка сохла около двух недель при жаркой погоде и открытых окнах.
Чтобы не затягивать, сразу покажу, как подключили котел к теплым полам и что из этого вышло.

Для отопления используется электрический трехфазный котел Vaillant eloBlock VE12. Из названия следует, что его мощность составляет 12 кВт, при том, что на дом выделено три фазы и мощность 15 кВт. То есть остается запас на прочие потребители. А с учетом того, что вся система проектировалась для работы только по ночам, то проблем с перегрузкой не было.
Встал вопрос: как управлять котлом?
Котел имеет только настройки мощности и температуры теплоносителя, по таймеру он не настраивается. Зато сам котел поддерживает подключение внешнего термореле, которое замыкает или размыкает цепь при достижении определенной температуры. Для него выделены контакты на колодке. На фото отмечены красным.

Бинго! Не надо никаких контакторов и работы с высоким напряжением. Подключаемся к плате парой проводов и цепляем их на двойное реле Fibaro Double Switch 2×1.5kW.

Тут большим плюсом оказалось то, что само реле питается также от 220В, поэтому второй парой проводов подключаемся к сети 220В (прямо в котле на колодке коммутации вешних проводов) и получаем.

Учтите, что на реле подписано, где подключается ноль, а где фаза. Закрываем крышку, оставляя хвостик-антенну реле снаружи, так как металлический корпус котла начисто глушит сигнал. Найти крохотное отверстие в котле не проблема, поэтому оставалось только настроить режим включения.
Итак, как же сэкономить? Электроэнергия по ночному тарифу на 30% дешевле, чем днем. Поэтому ночью греть дом выгоднее. Как сохранить и запасти тепло я уже рассказал. Зимой, при температуре около -10 градусов, котел был выставлен на температуру теплоносителя 23-25 градусов и грел дом через день. В это время шли отделочные работы, поэтому не было необходимости делать температуру выше, но вентиляция нужна была отменная, так как влажность в помещении была очень высокая.

Теперь заходим в меню контроллера MI CASA VERDE VERA 3, подключаем реле и создаем для него два расписания: одно — на включение реле, а второе — на отключение.

Итог всех этих работ очень интересно увидеть инфракрасным глазом.

С отоплением разобрались, переходим к вентиляции.

Выше было сказано, что согласно выбранной технологии строительства у меня получился дом-термос. Он имеет огромное преимущество в плане сохранении тепла, но обратной стороной выступает необходимость принудительной вентиляции. Я выбрал вытяжную вентиляцию, установив канальный вентилятор на чердаке. По стояку идет стандартная 120 мм канализационная труба, а дальше разводится гибкими рукавами.

Забор воздуха осуществляется из туалета, ванной и вытяжки кухни. То есть из дома выбрасываются все запахи и влага. Естественно, там где убыло, должно прибыть. Приток воздуха обеспечивают клапаны на окнах. Если вы брали окна без клапанов, то их можно просто докупить и установить. Визуально появляется просто дополнительная накладка.

Схематично работают они следующим образом.

Включение вытяжки вентиляции осуществляется по сценарию и по расписанию. Для своего дома (объем около 600 м3) я подобрал следующий сценарий:

  • Вытяжной вентилятор включается каждый час на 10 минут с 9 до 22 (чтобы ночью не шумел)
  • Вытяжной вентилятор включается каждый раз, когда включается свет в ванной или туалете

Включает вентилятор встраиваемое реле Fibaro Single Switch 2,5kW. Я специально выбрал более мощное реле, так как пусковые токи двигателей могут превышать номинальную мощность в 10 и более раз. У слабых реле могут залипнуть контакты.
Освещение организовано безопасным напряжением 12В и соответствующими светодиодными лентами. Для определения включения света в ванной или туалете я заранее проложил кабель 3х1.5 мм. По двум жилам осуществляется питание, а по третьей +12В возвращается к щитку. Так сделано из всех вентилируемых помещений и к точке контакта они подключаются через диод, чтобы при включении света в одном помещении не зажигался свет во всех. Далее используем универсальный датчик Fibaro Universal Sensor. О его настройках и возможностях я писал ранее.

По такой схеме вентиляция работает уже полтора года и никаких проблем не наблюдалось.
Что можно сделать иначе? Добавить денег и поставить рекуператор, установив приточную вентиляцию с подогревом. К сожалению, я не знал о таких вещах на этапе проектирования дома, поэтому не заложил возможность установки этого устройства.

Читайте также:
Модульная мебель для гостиной: правила выбора

Водоснабжение

Без отопления и водоснабжения жить в доме практически невозможно. Сейчас речь идет именно о комфортном проживании, когда не надо тратить времени на доставку воды из общего колодца или регулярную топку печи и очистки ее от золы. Если у вас нет центрального водоснабжения, то остается делать его самостоятельно. При этом наиболее распространены два варианта: колодец и скважина. Изначально я пошел по проторенному пути и вырыл колодец. Мои доводы были просты: легко обслуживать, собственная накопленная емкость воды с известным объемом, высокая доступность работников.
В засушливое лето 2014 года колодец пересох и пришлось его углублять на 2 кольца. Ситуация усугублялась тем, что через 2 недели вода ушла еще ниже и только дно колодца оставалось влажным. Решено было бурить скважину.
Тут открылось, что есть три доступных вида скважины:
— скважина «игла»;
— скважина на песок;
— скважина на известняк.

Две последних отличались большой глубиной бурения (буровики часто делают скважину исходя не из необходимой глубины, а из бюджета заказчика, ведь оплачивается каждый метр заглубления) и необходимостью дополнительной водоподготовки. Такая установка стоит существенных денег, а на стройке деньги лишними не бывают, поэтому я решился на бурение «абиссинской скважины» или скважины «игла». Особенность ее заключается в том, что бурится она неглубоко, в нее погружается труба диаметром 32 мм, а насос находится на поверхности.
Бурение осуществляется за один день силами двух человек.

Во избежание замерзания зимой труба от скважины до ввода в дом была утеплена в два слоя вспененным полиэтиленом.

Расчет был простой: вода из скважины подается с температурой около +4 градусов и протекая по трубе, она будет «размораживать» то, что там успело замерзнуть. Так как никаких накопителей не используется, насосная станция включается каждый раз, как открывается кран. Чтобы не было вопросов про гидроудары, скажу, что насосная станция сама оснащена маленьким баком на 0.5 литра. Работает исправно она уже более 1.5 лет, так что могу рекомендовать — Grundfos mq 3-45. Отогрев трубы проточной водой работал ровно до того момента, как на улице не упала температура до -28 градусов и с вечера до утра никто не открыл кран. Утром воды не было…
В срочном порядке был закуплен греющий саморегулирующийся кабель, а утеплитель снят с труб. Кабель продается метражом, но можно купить уже готовые блоки даже с вилкой или с выводами проводов.

Существуют два типа кабелей: для прокладки внутри трубы или снаружи. Так как диаметр моей трубы всего 32 мм, то был выбран кабель с внешней прокладкой. Большинство схем в Интернете рекомендуют прокладывать кабель сбоку или навивать с кручением, но мне кажется такой метод сомнительным.

Так как вода и лед, согласно закону гравитации, всегда будут снизу(в правильном водопроводе с обратными клапанами воздух в трубе быть не должно), я проложил кабель по низу трубы и плотно примотал его обычным бумажным скотчем, а поверх закрепил два слоя утеплителя. Было не до фотографий, так как на улице мороз ниже -20, а дом оказался без воды. Стоит учитывать, что кабель не любит сильных сгибов и имеет требования к радиусу скругления — об этом говорится в инструкции. Также кабель различается по мощности на погонный метр: я выбрал 15 Вт на метр и ничуть не разочаровался. Труба отогрелась за полчаса и вода пошла в дом.
Дальше было дело техники. В своем первом обзоре умного дома “Как умный дом не дал коту замерзнуть” я писал про замечательный мультисенсор Aeotec 4 в 1.

Его особенность в том, что в нем также есть датчик температуры. Создаем простейшую сцену: если температура меньше -20 и время больше 21 часа (расход воды заметно снижается и трубы уже не прогреваются проточной водой), то реле греющего кабеля включается. Второй сценарий: выключение реле в 7 утра.
Реле я также выбрал на 3 кВт, так как кабель при пуске потребляет 1100 Вт, а по мере разогрева его потребление снижается. По достижении необходимой температуры кабель отключается сегментами для уменьшения энергопотребления. В целом, работой своей системы я доволен, а реальная эксплуатация не выявила проблем.

Задействованная техника
В этот раз мною были задействованы следующие устройства:

  • Контроллер умного дома Mi Casa Verde Vera 3
  • 1 встраиваемое двойное реле Fibaro Double Switch 2×1.5kW для котла
  • 2 встраиваемых реле Fibaro Single Switch 3kW для управления вентиляцией и греющим кабелем
  • Мультисенсор Aeotec 4 в 1 для снятия показаний уличной температуры
  • Универсальный датчик Fibaro Universal Sensor для реагирования на включение света в ванной и уборной

Заключение
Рассказ получился не столько о технике, сколько о том, как можно без глубоких знаний технологий настроить бесперебойную работу инженерных систем. Мне не пришлось ничего программировать: контроллер позволяет создавать вполне гибкие сценарии, хотя, при желании, можно написать куда больше условий для срабатывания того или иного правила при помощи встроенного языка программирования. Единожды подключенные датчики и исполнительные реле не потребовали дополнительного вмешательства, а бесплатное официально приложение позволяет контролировать состояние всех систем прямо со смартфона. Ну и самое главное: я экономил на отоплении ежемесячно порядка 2-3 тысяч рублей, которые можно вложить в развитие умного дома. Очень важно, что умный дом можно создавать без прокладки дополнительных кабелей — радиоканал стандарта z-wave не загружен, а протокол предусматривает контроль исполнения посланной команды. Это не последний материал цикла «Умный дом», поэтому я готов ответить на вопросы или провести тесты на своем доме, как испытательном полигоне для этой технологии.
А пока… Готовь сани летом!

Умный дом: способ сберечь секунды жизни

Как водится, популярный термин, которым люди активно пользуются, остается недостаточно понятым, чтобы можно было свободно рассуждать на эту тему, и отличать его от других, схожих терминов.

Такое непонимание может создать предрасположенность к влиянию рекламных кампаний, призывающих купить то, что вам не нужно за деньги, которые это не стоит.

Поэтому я решил разобраться в этом и поделиться с вами.

Прежде чем хоть что-то сказать об умном доме, нужно много поговорить об автоматизации, поскольку умный дом – это лишь этап развития автоматики.

Вы задумывались, что в словосочетаниях «автомат Калашникова», «автомат в электрощите» и «автоматизация завода» используется одно и то же слово? Оно образовано от греческого automatos — самодвижущийся, самодействующий.

Толковый словарь под редакцией Ефремовой говорит: «Автомат: это устройство, самостоятельно, без непосредственного участия человека, выполняющее какие-либо действия или операции в соответствии с заданной программой».

Читайте также:
Что такое гомогенное покрытие — подвид линолеума или отдельный материал?

Суть любой автоматизации (а значит и умного дома) очень проста: выявить раздражитель, в ответ на который произведется заранее продуманная реакция.

Взять, к примеру, человека, если он уронит себе на палец гантель (что будет являться раздражителем), то незамедлительно последует запланированная реакция, состоящая из одного или нескольких действий — обязательного одергивания ноги и, возможно, нескольких коротких слов.

Это сразу говорит нам о минимальном наборе элементов примитивной автоматики:

· Различные датчики и сенсоры. В нашем примере ими служат нервные окончания пальца.

· Исполнительные механизмы – всевозможные приводы, выключатели, лампочки и т.п. У человека основным элементом являются мышцы.

Далее нам не обойтись без одного понятия, которое вы, наверняка, слышали много раз. Это реле –копеечное устройство, без которого невозможно построить ни одну систему автоматики, даже самую простую.

По сути, реле – это автоматический выключатель, хотя логичнее его назвать ВКлючатель. В простейшем реле есть электромагнит, который при подаче на него маленького тока, скажем от датчика движения, замыкает другую цепь, к которой подключена лампочка, и она загорается, позволяя сонному человеку найти туалет, не наступив по пути в миску для собаки.

Теоретически, с помощью одних только реле можно собрать довольно умную систему, что и было продемонстрировано миллионам американцев в декабре 1950 года, когда журнал «Популярная механика» опубликовал статью о шестикомнатном загородном доме инженера из Мичигана.

Этот энтузиаст своего дела потратил годы своей жизни, два километра кабелей, десятки электродвигателей и приводов, взятых откуда не попадя, чтобы создать умный дом своей мечты.

Инженер проявил чудеса смекалки, чтобы, не имея никаких компьютеров и специализированных устройств, реализовать различные сценарии в доме.

К примеру, электромеханические часы в определенное время включали радиоприемник, тостер и чайник. Освещение при входе включалось от дверного звонка, а выключалось оно через некоторое время, когда лампа нагревалась и на ее тепло реагировал датчик температуры, установленный поблизости, выключая свет. Блестящее решение!

Занавесками управлял электропривод, снятый по случаю с американского бомбардировщика.

Но весь гений инженера проявился в решении задачи автоматического закрывания створок окон в случае дождей, которые поливают Мичиган 150 дней в году. Вода из водосточной трубы поступала в миску, наполняла ее и замыкала контакт в датчике, который включал электропривод окон.

Для размещения всех необходимых реле и таймеров, изобретателю пришлось отвести небольшую комнату.

Этот пример мы привели для того, чтобы показать, что основные принципы автоматизации не изменились за три четверти века, изменились только ее составные части и возможности.

Однако, прогресс требовал применения все более сложного оборудования, управлять которым можно было только с помощью сложных алгоритмов, и в какой-то момент обойтись лишь реле и электромеханическими устройствами стало невозможно.

Представим себе, что хозяин дома решил создать в нем идеальный климат, поэтому вместо покупки дорогого автомобиля отдал предпочтение продвинутой приточно-вытяжной вентиляционной установке. В ее состав, кроме двух вентиляторов входит:

· Охладитель воздуха, к которому подключен наружный блок кондиционера;

· Несколько фильтров разной степени очистки;

· Энергосберегающий блок (который использует тепло вытяжного воздуха, чтобы нагреть приточный);

Рис. Вентустановка, стоимость которой может вполне сравниться с автомобилем

Управление таким многообразием элементов по десяткам алгоритмам возложили на контроллер. Это узкоспециализированный и особо надежный миникомпьютер, который запрограммирован на выполнение определенных шагов.

Рис. Шкаф автоматизации с контроллером (левый нижний блок с экраном)

Теоретически вместо контроллера можно использовать домашний ноутбук, который можно научить реализовывать даже сверхсложные алгоритмы. Ноутбук при этом может обойтись даже дешевле контроллера, но все же не используется. Ведь все компьютеры склонны «зависать» в самый неподходящий момент, что практически не происходит с промышленными контроллерами.

Сейчас контроллеры устанавливаются во всех более или менее сложных устройствах, даже в стиральной машине, учитывая количество программ и режимов, которые в ней заложены. Но по-настоящему впечатляют своей стоимостью и возможностями промышленные контроллеры, которые могут управлять целыми производственными линиями.

Путаница с понятием «умный дом» создалась как раз словом «диспетчеризация».

Возьмем недавний объект, который мы проектировали. Это относительно небольшой (по современным меркам, ведь девелоперы стали сразу застраивать целые кварталы) жилой комплекс премиум-класса. В нем установлено больше сотни вентиляционных установок, уйма насосов, десятки наружных блоков систем кондиционирования, множество лифтов, бессчетное количество счетчиков, а также тепловые завесы, система обогрева кровли и площадок, обеззараживатели, жироуловители, зарядные станции, шкафы управления дизайнерским освещением и т.п. – итого буквально тысячи устройств на миллиард рублей.

Чтобы одному инженеру службы эксплуатации просто физически обойти все эти устройства и хотя бы посмотреть, работают они или нет, потребуется неделя, не говоря уже о том, чтобы вручную настроить или изменить параметры в каждом контроллере.

Поэтому и был найден способ экономии времени и трудозатрат – свести управление армией устройств в одно помещение – диспетчерский пункт, где установлены несколько обычных компьютеров.

Рис. На монитор диспетчера можно вывести схему любой системы, а также управлять ей, не вставая с рабочего места

На мониторе в наглядном виде можно увидеть, из каких основных элементов состоит та или иная система, в каком режиме они работают, а с помощью мыши и клавиатуры задавать или менять любые значения.

Диспетчеризация – это удаленное наблюдение и управление различными системами.

Это означает, что система диспетчеризации никаким образом не заменяет собой контроллеры или другие элементы автоматизации – все они остаются на своих местах. Более того, контроллер был и остается ключевым элементом, ведь компьютеры диспетчеров получают сигналы от контроллеров и управляют всеми устройствами исключительно через их контроллеры.

Поэтому диспетчеризация – это дополнительная, очень удобная опция системы автоматизации.

Долгое время заказчики вместо термина «диспетчеризация» использовали словосочетание «умный дом», что является намного более размытым понятием.

Со временем в профессиональной среде прижилось такое разделение этих терминов:

Диспетчеризация – эта система управления инженерным оснащением здания из диспетчерского пункта, который может находиться в любой точке мира. Скажем, если в московском отделении иностранного банка пропало электричество, и заработал аварийный дизель-генератор, то инженер в центральной штаб-квартире в Нью-Йорке это также увидит на своем мониторе и позвонит в Москву узнать, что случилось.

Система диспетчеризации может быть установлена и в частной резиденции, состоящей из нескольких зданий, разбросанных на обширной территории, но в диспетчерской должен находиться диспетчер/инженер/охранник, в противном случае вся затея теряет смысл.

Читайте также:
Интерьер в марокканском стиле

Поэтому в квартирах эти системы не уместны.

Умный дом – это уже скорее экосистема или цифровая среда, в которой увязываются и действуют, как одно целое, самые различные устройства и системы, которые к тому же могут управляться с помощью смартфонов или подобных устройств.

Умным домом можно оснастить как квартиру и коттедж, так и жилой комплекс целиком, если в нем реализована своя экосистема.

Поэтому часто то, что выдают за умный дом сильно не дотягивает до этого определения, но все производители стремятся достичь именно этого.

У умного дома есть два кита: возможность составить пользовательские сценарии для совершенно разных устройств и управление со смартфона.

Умный дом задуман с целью добавить комфорта, выполняя за нас ежедневные рутинные функции, экономя нам секунды жизни, которые можно тратить на социальные сети.

Купив «умный» чайник, которым можно управлять с приложения на телефоне, вы не стали обладателем умного дом – вы просто используете смартфон в качестве некого пульта дистанционного управления.

Если же умному дому можно задавать разные алгоритмы, которые объединяют несколько устройств, то мы уже можем отметить признаки умного дома. Скажем, когда вы приходите, нажимаете кнопку «Пришел домой голодный хозяин», то запускается сценарий: включается свет в прихожей, на кухне и в ванной комнате, включается теплый пол, начинают работать кондиционеры, включается спокойная музыка, которая следует за вами, когда вы перемещаетесь по дому, мультиварка греет ужин, а кофемашина варит каппучино.

А если система, определив вашу геопозицию, запускает сценарий автоматически, когда вы еще только на пути домой, то тут ваша квартира становится действительно умной.

Если же к мобильному приложению, с которого вы можете управлять устройствами или запускать сценарии в квартире, также будут подключены сервисы взаимодействия с управляющей компанией, заказа пропусков на гостей, просмотра изображений с видеокамер жилого комплекса, то мы уже можем говорить о полноценной цифровой среде дома.

Интересно наблюдать, как быстро изменилось отношение застройщиков к умным домам. Еще несколько лет назад многие из них считали, что это дорогая и неуместная в России мода, сейчас же почти все крупные девелоперы предлагают квартиры с предустановленными (т.е. уже смонтированные застройщиком) в них системами «умный дом».

В зависимости от того, какие устройства можно или нельзя подключить к предустановленному комплекту умных квартир и насколько простые или сложные сценарии возможно реализовывать, выделяются две категории систем.

Умные дома эконом-класса от застройщика

С покупкой квартиры в таком доме можно получить комплект умных выключателей, датчики движения, термостат для приборов отопления и защиту от протечек. Также вы можете получить универсальный пульт управления, который может управлять некоторыми бытовыми приборами, например чайником, кондиционером или умными розетками, которые внесены в базу данных устройства. Подобный пульт можно запрограммировать на несколько сценариев, к примеру, при однократном нажатии запускается простой сценарий: включить свет, чайник и кондиционер, а при двух все выключается.

Универсальный пульт + датчик, Умный выключатель, Кран с приводом системы защиты от протечек

Этот скромный комплект тем не менее перекрывает множество потребностей жителей.

Нужно отдавать себе отчет в том, что в умном доме, лишенном контроллера, можно встретиться с крайне урезанными возможностями по сценариям и невозможностью подключить большинство устройств и систем (мультирум, водяной теплый пол, продвинутая вентиляция и очистка и т.д.).

Такой минимальный набор для студии обойдется примерно в 65 000 руб. без учета монтажных работ. Сюда не входят, конечно же, сами умные устройства и светильники.

Умные дома бизнес-класса от застройщика

В этом случае система строится вокруг контроллера, чего не было в варианте эконом-класса.

В минимальный набор входят функции управления светом, карнизами, кондиционерами, отоплением, теплым полом, а также защита от протечек.

И самое главное – контроллер дает возможность в будущем управлять фактически чем угодно – вентиляционной установкой, канальными кондиционерами, воздушными заслонками, электрической сауной, системой водоподготовки, домашним кинотеатром, увлажнителем и так до бесконечности. В эконом-классе система может управлять только теми устройствами, которые уже есть в ее базе данных.

Такая универсальность достигается тем, что в какой-то момент большинство производителей, устав соперничать, договорились друг с другом о единых стандартах общения между всеми устройствами – протоколами. Единый протокол все потребности различных производителей не перекрывал, поэтому существует множество протоколов, но были разработаны устройства-переводчики (согласователи), которые позволяют в одном здании использовать оборудование, работающее на разных протоколах.

Аналог протокола в обычной жизни – это язык. Не знаете иностранный язык – можно использовать переводчик, и вас так или иначе поймут. Также и в протоколах.

Такие же стандартные протоколы используются в умных домах бизнес-класса, что и позволяет расширять систему любыми устройствами. Фактически, в таких квартирах используется архитектура построения автоматизации, предназначенная для заводов и стадионов.

Минимальный набор для квартиры бизнес-класса (снова возьмем минимальную квартиру) составит 600 000 руб. без учета кабельной продукции, монтажа и наладки. Далее покупатель докупает необходимые модули для подключения желаемого оборудования.

Сейчас активно внедряют комплекты умных квартир в своих жилых комплексах МР групп, Инград, Самолет, А101, Донстрой, Капитал груп и другие застройщики.

Проектируя премиум-жилье, мы столкнулись с менталитетом покупателей, которые оперируют суммами, от количества нулей в которых рябит в глазах.

Обычно жители с готовностью принимают цифровую среду здания, когда можно подойти к дому, видеокамера и система распознавания лиц вас определит, откроет двери, а лифт отвезет на нужный этаж.

Но определенный класс покупателей не готовы жить в доме, где их лица внесены в базу данных, а без смартфона можно потерять доступ к множеству сервисов. Поэтому, на удивление, в самых дорогих домах это не приживается.

В своем окружении вы встретите множество противников умных домов, кто считает это бесполезной и ненадежной игрушкой, в безопасности которой полно дыр. Наверняка в этом есть своя доля правды.

Но очевидно, что желание упростить жизнь рано или поздно приведет производителей к тому, что их системы будут доведены до ума и станут обязательным элементом комфортной жизни.

Чем более массовым будет их применение, тем дешевле и надежней они станут, тем проще будет объединять разные устройства, и меньшее внимания к себе они будут требовать.

На мой взгляд стоит поэкспериментировать с умными устройствами и получить собственный опыт уже сейчас…

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: