Автоматизируем вентиляцию в большой квартире площадью 200 м²: бюджет не ограничен03.08.2023 10:31

Обычно мы рассматриваем проекты с весьма ограниченным бюджетом. Но бывают случаи, когда заказчик готов потратиться, чтобы получить все самое лучшее. Что можно сделать, если не экономить каждую копейку? Ранее мы рассказывали об умном коттедже, на автоматизацию которого потратили миллионы. Сегодня наша статья посвящена дорогой и мощной вентиляции в большой квартире площадью 199 м². Конечно, мы изучим и остальные инженерные системы умного дома.

Жилой комплекс Riverside

С террасы открывается отличный вид

За развертывание компонентов умного дома отвечал интегратор Comfort-Life в Санкт-Петербурге. Площадь квартиры уже довольно большая, но если добавить террасы, то она составит 353 м². В редкие питерские солнечные дни на террасе можно отдохнуть под легким морским бризом и приготовить барбекю. Если с погодой повезет, конечно.

Комнат в квартире много:

• гостиная;

• кабинет;

• две детские;

• спальня хозяев;

• гардероб;

• три санузла: гостевой, детский и хозяйский;

• несколько технических помещений.

Зачем нужна вентиляция?

Воздух в квартире должен быть качественный, то есть человек должен дышать свежим воздухом, а не выделениями от мебели, стройматериалов и жильцов. В этом доме окна в квартирах герметичные, и естественная вентиляция не работает. Простое добавление клапанов на окна решает проблему вентиляции только частично — воздухообмен зависит от величины тяги, т.е. от температуры «за бортом». Кардинальным решением является только система механической вентиляции.  Даже самая простая система будет прекрасно справляться со своей работой.

Но что, если хочется помощнее и с запасом? Заказчик выбрал приточно-вытяжную установку с рекуперацией Komfovent Verso P 1600 — внушительный шкаф на террасе. Производитель позиционирует линейку Verso как вентустановки для коммерческих помещений, и, на наш взгляд, для квартир она избыточна. Но для небольших гостиниц, актовых залов, офисных помещений, например, подобная система вентиляции вполне уместна. Посмотрим, что же она умеет.

Komfovent Verso P 1600 — стоит ли овчинка выделки?

Какие преимущества дает столь производительная ПВУ?

Komfovent одним из преимуществ установки называет наличие рекуперации: тепло от удаляемого воздуха передается приточному. При этом потоки физически разделены друг от друга, то есть какие-либо посторонние запахи в квартире будут выводиться наружу, не передаваясь входящему воздуху. Назначение рекуперации — экономия тепловой энергии. За счет подогрева теплым удаляемым воздухом потребление электрического нагревателя будет ниже.

Приточно-вытяжная установка на террасе

Внутренности ПВУ

Летом рекуператор немного охлаждает входящий жаркий уличный воздух за счет прохладного выходящего, но охлаждающего модуля в ПВУ нет. В квартире установлены канальные кондиционеры, которые поддерживают комфортную температуру воздуха внутри помещений.

Мы к рекуператорам относимся с большим скепсисом. Цена киловатт-часа в России невысокая, а рекуператор плюс обвязка стоят больших денег. Поэтому, на наш взгляд, рекуператор никогда себя не «отобьет». Не согласны? Давайте поспорим в комментах. 

Вентиляционная установка имеет пиковую производительность в 1600 м³/ч. По санитарным нормам, для помещения в 200 м² и четырех  постоянно проживающих, достаточно воздухообмена  в 300 — 400 м³/ч. Зачем нужна такая избыточность — нам непонятно. А вам?

Явное  преимущество — фильтрация входящего воздуха. Здесь мы ставим большой жирный «плюс». Квартира находится в центре Санкт-Петербурга, воздух часто пыльный и загрязненный, поэтому его нужно фильтровать.

Наконец, зачем нужна интеграция ПВУ в систему умного дома? Чаще всего ПВУ настраивается один раз и без умного дома, больше клиент ничего не трогает. Здесь же интегратор дополнительно привязал функционирование ПВУ к уровню CO₂ и работе вытяжных вентиляторов в санузлах — это позволило автоматически управлять производительностью вентиляции, что экономит электроэнергию и снижает уровень шума.

Если быть более конкретным, вентиляция включена всегда. По датчикам WB-MSW v. 3 определяется уровень CO₂ для всех помещений, из них выбирается  максимальный, который и является определяющим для управления режимом работы вентустановки. В зависимости от значения CO₂ меняется количество воздуха, подаваемого/удаляемого вентустановкой.

Причем здесь возможно как ступенчатое регулирование вентиляторов, так и ПИД. Можно управлять скоростью вентилятора, исходя из количества людей в квартире. С помощью сценариев, например, «Спокойной ночи» можно снижать скорость вентилятора для уменьшения шума. А за полчаса до пробуждения можно увеличивать скорость вентилятора, чтобы освежить помещение перед подъемом.

Ступенчатое управление позволяет в короткие сроки настроить взаимодействие скорости вентиляторов и датчиков CO₂. Из минусов — это длительное время снижения уровня CO₂. За счет того, что по мере снижения уровня CO₂ будет снижаться и скорость вентиляторов.

При увеличении концентрации углекислого газа вентилятор увеличивает обороты. Алгоритм старается замедлить рост концентрации. При снижении концентрации углекислого газа скорость вентилятора постепенно уменьшается, алгоритм старается сохранить тенденцию снижения концентрации углекислого газа. ПИД-регулятор требует больше времени на настройку. Подбор коэффициентов может продлиться несколько недель. Но в итоге клиент получает плавное управление вентиляторами, быстро снижающее концентрацию углекислого газа.

Ступенчатое управление

ПИД управление

В санузлах дополнительно установлены вытяжные вентиляторы, управление которыми осуществляется сценариями системы автоматизации через модули реле либо вручную — выключателями. Если включена вытяжка в санузлах, то вытяжной вентилятор ПВУ пропорционально снижает обороты, тем самым поддерживая баланс по притоку и вытяжке. Воздух из санузлов выходит в обособленный вентиляционный канал. Кроме того, умный дом может учитывать кухонные вытяжки, камины и другие устройства.

Если все вытяжные вентиляторы в квартире выключены, алгоритм выравнивает производительность приточного и вытяжного вентилятора.

Схемы работы ПВУ

Кроме того, возможен доступ пользователя к разным режимам работы и функциям ПВУ. Причем управлять ПВУ можно даже голосовыми командами Алисе или Siri.

Сценарии автоматизации ПВУ

Интегратор Comfort-Life приводит некоторые сценарии автоматизации: первый человек приходит домой, последний человек уходит из дома, снижение скорости ПВУ (ночной режим), температура 20°C (для комфортного сна), у нас гости. Можно настраивать режимы работы в зависимости от температуры и концентрации CO₂ и т.д. Не все приведенные сценарии реализованы на объекте, часть дана просто как пример, другие запрограммированы через внутреннюю логику.

Что можно сказать насчет установки Komfovent Verso P 1600 в квартиру? На наш взгляд, она избыточна. Возможно, бюджет лучше было бы потратить на другие функции умного дома. Об этом мы поговорим в конце статьи, когда рассмотрим остальные инженерные системы. А пока позвольте показать, как ПВУ интегрирована в умный дом.

Интеграция ПВУ Komfovent Verso P 1600

ПВУ монтировала и настраивала вентиляционная компания, а Comfort-Life интегрировал ее в интерфейс умного дома. Более подробное описание проекта приведено в статье Как подключить вентиляцию Komfovent к умному дому.

Для подключения ПВУ к контроллеру умного дома использовался сетевой модуль Komfovent Ping2, который позволяет подключить контроллер вентустановки к сети Ethernet с Modbus TCP или RS-485 с Modbus RTU. Для работы с контроллером Wiren Board 7 был выбран последний.

Ниже представлена схема интеграции вентиляции с панелью KNX, приложением Apple Home и Алисой. План квартиры можно более детально посмотреть в PDF.

Схема интеграции вентиляции с панелью KNX, приложением Apple Home и Алисой

Дополнительные схемы

Управление ПВУ

Как правило, ПВУ не требует ручного управления. Но при необходимости есть несколько способов:

• пульт C3.1;

• веб-интерфейс ПВУ;

• веб-интерфейс Wiren Board;

• веб-интерфейс Sprut.hub;

• Apple HomeKit (+голос);

• Яндекс умный дом (+голос).

Контроллер ПВУ 

Контроллер предоставляет веб-интерфейс, в котором можно:

• включать/выключать ПВУ;

• производить настройку;

• наблюдать текущий режим работы;

• наблюдать активные функции;

• наблюдать сигналы оповещения;

• наблюдать за показаниями датчиков температуры, положения вентилей и т.д.

Контроллер Wiren Board, драйвер wb-mqtt-serial и модуль Ping 2

На момент публикации контроллер ПВУ не был включен в стандартный список поддерживаемых устройств драйвера wb-mqtt-serial. Поэтому интегратор написал свой шаблон для драйвера (ссылка на файл шаблона), что позволило отобразить вентиляцию в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board и использовать её в сценариях автоматизации.

Модуль Ping2 на вкладке Устройства в интерфейсе Wiren Board

Модуль вентиляции comf.life

На базе собственного движка LogicCL интегратор Comf.life разработал «модуль вентиляции». Модуль, как и движок правил, является закрытым ПО интегратора и используется только в собственных инсталляциях.

Модуль позволяет:

• стандартизировать отображение различных ПВУ, приводя их к единому стандарту;

• осуществлять автоматическое управление скоростью вентиляторов в зависимости от уровня CO₂ и включенных вытяжных вентиляторов.

Отображение модуля вентиляции Comf.life на вкладке Устройства в интерфейсе Wiren Board

Sprut.hub

Интеграция в Sprut.hub сделана через MQTT. В Sprut.hub добавляется виртуальное устройство, создаваемое модулем вентиляции. Если вы не являетесь клиентом Comf.life и не имеете доступа к модулю вентиляции, то можно воспользоваться бесплатным шаблоном для Sprut.Hub.

Управление ПВУ в Sprut.hub

Apple HomeKit и Яндекс Алиса

Через Sprut.hub сделана интеграция ПВУ с Apple HomeKit и Алисой Яндекса. Можно удобно управлять установкой через соответствующие приложения умного дома, создавать сценарии, доступно и голосовое управление через Siri или Алису — весьма полезная функция, когда быстрее скомандовать голосом, чем доставать смартфон из кармана. Поможет она и маломобильным пользователям.

Управление ПВУ в Apple HomeKit

Дополнительные фотографии

Щит и общее оборудование

В щите установлен контроллер Wiren Board 7, к нему подключены:

• модули дискретного ввода WBIO-DI-WD-14 для сценарных и клавишных выключателей;

• релейные модули WBIO-DO-R10A-8 на управление дополнительными вытяжными вентиляторами и термоэлектрическими приводами приборов отопления, электромеханическим замком;

• модуль WB-MIO-E v. 2 — для связи с модулем WBIO-DI-WD-14 со звонковыми выключателями;

• трехканальные диммеры WB-MDM3 на управление диммируемым освещением;

• релейные модули WB-MRPS6/S и WM-MR6LV на управление не диммируемым освещением и электрическими теплыми полами.

Во втором щите установлены модули WB-MRGBW-D и WB-AMPLED на управление диммируемыми светодиодными лентами.

Подробное описание двух щитов можно посмотреть здесь и здесь.

Основной щит автоматизации после этапа сборки

Фотографии щитов автоматизации

Датчики

В каждом жилом помещении установлены датчики WB-MSW v. 3 для измерения CO₂, VOC, температуры и влажности, наличия движения, освещенности. Во всех жилых помещениях под плиткой установлен электрический теплый пол с датчиками температуры 1-Wire, подключенными к модулю WB-M1W2.

Корпуса датчиков WB-MSW v. 3 белые, поэтому интегратор без проблем покрасил их в близкий к электрофурнитуре цвет.

Дополнительные фотографии датчиков

Климат и вентиляция

Про ПВУ мы рассказали в начале статьи. В квартире установлены канальные кондиционеры Mitsubishi Heavy, управление которыми выполняется через фирменные блоки ONOKOM-AIR-MH-2-MB-B, подключенные к контроллеру Wiren Board 7 через RS-485. Используется одна мультисплит-система (четыре внутренних блока и один внешний) и один сплит для гостиной (один мощный внутренний блок  и один внешний).

Дополнительные фотографии

Во всех жилых помещениях установлены электрические теплые полы, которые больше нужны для комфорта ног (с уставкой 25–27 °C). Суть в том, чтобы жильцы ощущали полы не как плиточные, а как деревянные. То есть не было ощущения «холодного пола».

Радиаторы снабжены термоэлектрическими приводами, управление осуществляется релейными модулями WBIO-DO-R10A-8. На контроллер установлено программное обеспечение интегратора, которое управляет теплыми полами, радиаторами и кондиционерами совместно, чтобы в доме всегда была комфортная температура.

Comfort-Life разработал собственные универсальные библиотеки и скрипты для контроллера Wiren Board, которые разворачиваются на всех объектах и настраиваются в зависимости от требований заказчика.

Термоэлектрические приводы управляют радиаторами отопления

Дополнительные фотографии

Освещение

С освещением в квартире получилось не идеально: сначала дизайнер выдвинул одни требования, затем по ходу монтажа проекта они менялись. В комнатах установлены панели из нескольких клавишных выключателей, которые не так и нужны, на самом деле. Из-за особенностей проектирования диммирование некоторых светильников сделано через диммеры WB-MDM3.

Задумка дизайнера была в отдельном выключателе на каждую группу светильников. В итоге получилось огромное «пианино» кнопок. Лучше делать управление группами сценариями или использовать длительное/двойное нажатие на клавишу. А подобными группами все равно пользоваться не будут — тяжело запоминать, где какая кнопка самому и объяснять гостям.

В квартире есть также недиммируемые группы светильников, которые подключены к релейным модулям WB-MRPS6/S и WM-MR6LV. Часть групп представлена светодиодными лентами (как диммируемыми, так и нет), они подключены через модули WB-MRGBW-D и WB-AMPLED.

Кроме того, есть мастер-кнопка, которая гасит весь свет — это полезно, когда семья уезжает из дома. В каждой спальне добавлена кнопка сценария «Спокойной ночи», которая гасит свет в комнате. Но из-за боковин кровати нажимать на нее не всегда удобно, здесь на помощь приходит голосовое управление через установленную Яндекс Станцию, например.

Высокие потолки дополняются красивыми светильниками

Дополнительные фотографии

Шторы

В квартире установлены приводы для штор Somfy ULTRA 60E DCT с дополнительным модулем, обеспечивающим управление через RS-485. Интересно, что здесь интегратор совместно с Wiren Board доработал драйвер wb-mqtt-serial для поддержки этих приводов. Сегодня в базовой комплектации контроллер Wiren Board поддерживает приводы штор, подключаемых по RS-485: Akko, Somfy, Dooya, Windeco. 

Шторы поддерживают функцию pull-to-go, то есть достаточно потянуть за штору, и она сама откроется или закроется. Поддержка RS-485 позволяет получить обратную связь на стороне контроллера, то есть софт всегда знает, в каком точно положении находятся шторы. Точность здесь намного выше, чем у фазных приводов.

Можно изменять скорость открытия/закрытия — например, чтобы днем шторы открывались на максимальной скорости, а ночью — наоборот, медленно.

Дополнительные фотографии

Замок

Дверь снабжена умным замком, который можно открыть отпечатком пальца или кодом. Также возможно управление замком через приложение умного дома или голосового помощника, поскольку он заведен через сухой контакт.

В дверь врезан умный замок

Заключение

Пора подводить итоги. Изначально мы полагали, что получим перекос бюджета в сторону дорогой ПВУ, но заказчик выбрал и другие недешевые компоненты. Например, приводы штор Somfy с модулями управления через RS-485, которых насчитывается девять штук. Поэтому с учетом остальных расходов на ремонт, автоматизацию и мебель доля расходов на ПВУ не такая и большая. А если соотнести ее со стоимостью квартиры…

Но нам все же кажется, что можно выбрать более скромную вентиляционную установку. А что думают читатели? Согласны ли вы с балансом решения? Что бы вы поменяли в этом проекте и почему?

Красивое панно в холле жилого комплекса

© Habrahabr.ru