Температурные рекорды, экстремальная жара, тропические дни... Такие темы для новостных заголовков становятся все более популярными. Я не буду здесь рассуждать о том, не сильнее ли нынешняя жара, чем в прошлом году, действительно ли климат теплеет и по чьей вине.
Люди чувствуют и переживают невыносимую жару, от которой часто не могут спрятаться даже дома. И именно поэтому они активно ищут способ управления жалюзи (внутренними или фасадными), рулонными шторами, маркизами и т.п., чтобы поддерживать внутреннюю температуру дома на приемлемых значениях. Это справедливо как для домов, так и для офисов и других зданий.
Идеальное решение уже давно существует — интеллектуальная автоматизация. Днем или ночью, когда вы на работе или в отпуске, затемнение регулируется автоматически.
Автоматическая система управления шторами учитывает положение солнца, текущую температуру в помещении и солнечный свет. В случае с жалюзи ламели откидываются в идеальное положение или, наоборот, не закрываются, помогая нагреву. Также она защищает себя от сильного ветра и фиксируются в безопасном положении, когда это необходимо. Вечером технология затенения отключается, чтобы обеспечить жильцам уединение.
У технологии автоматизации затенения всегда есть возможность ручного управления с помощью кнопки на стене. В специальном приложении также можно выполнять более сложные настройки, такие как изменение режимов, отображение состояния отдельных жалюзи или получение сообщений о состоянии (например, если жалюзи заблокированы из-за ветра, пользователь сразу узнает об этом).
Очередная "умная игрушка"?
Это комплексное решение, которое оставляет позади человеческий фактор, но оставляет пользователю возможность вмешательства и дает ему идеальный обзор технологии и ряд дополнительных функций.
Экранирование может быть частью более широкой интеллектуальной системы автоматизации. Здание оборудовано блоком управления, который объединяет технологии (помимо затенения, такие как освещение, аудио, контроль температуры, фотоэлектричество и т. д.) в одну систему и заставляет их работать вместе, что приводит к более высокой эффективности.
Например, затенение взаимодействует с регулированием температуры, вместе они способствуют достижению идеальной температуры в помещении – жалюзи могут значительно снизить нагрев или охлаждение. В качестве альтернативы жалюзи подключаются к сигнализации.
Упомянутая кнопка на стене не является одноцелевой, но помимо жалюзи, с ее помощью также можно управлять светом или музыкой (если они интегрированы в систему).
Благодаря объединению управления несколькими технологиями в одну систему, а компоненты не являются одноцелевыми, затраты на приобретение распределяются, и пользователь получает гораздо больше за ту же сумму, чем с закрытыми автономными системами управления.
Как это работает?
Это красивая история, но давайте посмотрим, что за всем этим стоит. Что отличает интеллектуальное экранирование от «простых автоматов»?
Сначала задаются географические координаты дома и глобальная ориентация окон (этот параметр задается по конкретной ситуации определением направления поверхности окна по компасу (например, точный север равен 0, точно на юг составляет 180 градусов).
Затем блок управления рассчитывает так называемый период экранирования. Он определяет, в какое время солнечные лучи могут попадать на данное окно или дверь. Автоматическая настройка жалюзи зависит от трех условий:
Первое условие солнечного света говорит вам, что солнце вышло, а не пасмурно. Солнечный свет определяется путем измерения излучения в ваттах на квадратный метр. Если текущее излучение выше расчетного порога, информация передается в систему защиты, и она ведет себя соответствующим образом. Метеостанции и прогнозы погоды снабжают автоматическую систему необходимыми данными о погоде и внешних условиях.
Метеостанции по умолчанию измеряют температуру, яркость, осадки, ветер и температуру. Но что касается автоматики затенения, то не всегда целесообразно использовать значения температуры с метеостанции, т.к. ее датчик подвергается воздействию солнечных лучей (особенно если метеостанция прикреплена к крыше). Поэтому обычно используется значение из онлайн-данных о погоде. Они также предоставляют другие значения, такие как влажность и давление воздуха, точка росы.
Положение солнца является вторым условием – оно указывает, находится ли солнце перед окном. Если нет, то нет смысла зашторивать окно. Если это так, затенение не только автоматически закроется, но и ламели жалюзи будут идеально отрегулированы в соответствии с положением солнца.
В конце ппроцесса жалюзи переместятся (если они активно затенялись) в предопределенное положение (выбирается пользователем). Чаще всего они открываются полностью.
Кроме того, процесс затенения можно регулировать в зависимости от внешних условий. Например, когда окно находится в углу или затенено препятствием (краем фасада, высоким деревом и т. д.). Параметры, отвечающие за направленный допуск начала процесса экранирования и направленный допуск конца периода экранирования используются для определения препятствия.
Допуск по времени процесса экранирования определяется дополнительными параметрами. Например, для окон, выходящих на восток, автоматическая система может отсрочить начало запуска процесса затенения, потому что восходящее солнце прямо над горизонтом еще не нагревает комнату настолько, чтобы требовать затенения. Также можно сделать так, чтобы окна, выходящие на запад, открывались до захода солнца.
Эти параметры также можно использовать для более раннего окончания или, наоборот, более позднего начала процесса затенения (и, таким образом, автоматического затенения) из-за свеса крыши.
Третье условие связано с текущей внутренней температурой, которая измеряется датчиками температуры. Это условие выполняется, когда подключенный функциональный блок интеллектуального управления температурой в помещении обнаруживает перегрев данного помещения.
Только при соблюдении всех условий начнется затенение. Это предотвратит ненужную потерю естественного света или даже солнечного тепла, за которое нам потом пришлось бы платить в виде активного обогрева.
Автоматические режимы затенения определяют, должны ли жалюзи в комнате поддерживать оптимальную освещенность или оптимальное охлаждение.
При выборе максимального охлаждения или максимальном ограничении проникновения солнечных лучей внутрь ламели автоматически устанавливаются в идеале, и в таком случае затенение также может быть полностью закрыто. Это не всегда может быть желательным.
Оптимальная освещенность не поддерживает идеальный угол, она учитывает небольшое отклонение и, таким образом, способствует естественному освещению в помещении.
Оба режима еще имеют свои варианты, с допущением, что автомат отключится, если жалюзи опустить до упора (когда человек приходит домой с ночной смены и подъезжает в спальню спать, ламели не открываются при 10 часов утра).
И как будет поддерживаться автоматическое экранирование, когда пользователь вмешивается в него вручную? Если затемнение регулируется вручную при автоматическом управлении, кнопкой или в приложении, то автоматика заканчивается в этот день.
Она повторно активируется или готова к повторной активации только тогда, когда пользователь дважды нажимает кнопку комнаты при выходе из комнаты, тем самым давая системе знать, что он выходит из комнаты. Это также работает централизованно для всего дома.
Умные жалюзи как будильник или будильник
Можно продолжить работу с поведением жалюзи. Например, к автозатенению можно подключить модуль будильника, с помощью которого определенные действия можно будет выполнять в нужные дни и часы регулярно или однократно.
В установленное время затенение начинает вытягиваться и пробуждаться естественным светом. Таким же образом экранирование может быть задействовано и в охране дома, где оно выдвигается само собой при срабатывании сигнализации, так что у вора не будет спокойной работы.
Еще одна важная функция – защита щита от непогоды или мороза. При необходимости жалюзи держат в таком положении, чтобы их не повредил сильный ветер. Или, наоборот, блокируется их движение, если есть риск примерзания некоторых частей затеняющей техники, что также предотвращает повреждения.
Исследования подтверждают эффективность домашней автоматизации
Интеллектуальную автоматизацию используют не только домохозяйства. Эта технология переместилась из умных домов в крупные коммерческие или административные здания. Размер проекта не имеет значения.
Автоматическое затенение с помощью интеллектуальной системы намного эффективнее, чем чисто ручное управление. Даже если мы оставим затенение закрытым на весь день, охлаждение будет ниже, чем при оптимальном автоматическом управлении. Постоянное затенение предотвращает утечку тепла и вентиляцию в то время, когда это уместно.
В научных исследованиях сообщается, что технология автоматического затенения блокирует до 80% солнечной энергии в летний жаркий день.
Результаты испытаний в типичном семейном доме показали, что только интеллектуальное управление (без кондиционирования воздуха) может снизить температуру в помещении на 3,6 °C. Если, кроме того, затенение взаимодействует с вентиляцией, в помещении становится прохладнее на 6,4–9 °C .
Речь идет об интенсивности солнечной радиации, которая в летние месяцы может достигать до 1 кВт на 1 м2 площади окна. В то время, когда растет популярность больших окон и растут цены на энергоносители, это очень эффективное, желательное зимой, нежелательное летом отопление, с которым нужно разумно обращаться как летом, так и зимой.
Кроме того, вполне вероятно, что спрос на экранирование будет все больше идти рука об руку с интеллектуальной автоматизацией. И не только из-за теплового комфорта, но и чтобы быть нежным на планете.
Здания уже потребляют 40% энергии и вносят вклад в 36% выбросов парниковых газов в Европе.
Согласно новому исследованию Guidehaus ES-SO, автоматическое затенение может сыграть ключевую роль в снижении энергопотребления зданий. В документе говорится, что к 2050 году оптимизация экранирования снизит потребление энергии для охлаждения зданий на 60%. Это предотвратит выброс 100 миллионов тонн CO2 и сэкономит 258 миллиардов евро.
В настоящее время менее 50% зданий оборудованы затеняющей техникой, и большая их часть не автоматизирована.
Результаты исследования подтверждают мое твердое убеждение в том, что технология затенения является гораздо лучшим решением для нашей планеты, чем кондиционирование воздуха, и что существует настоятельная необходимость рассмотреть автоматизированную технологию затенения, чтобы сделать здания более энергоэффективными и устойчивыми к изменению климата.
Как стать инженером по автоматизации:
Курс Инженер по автоматизации от Нетологии
Маргарита Фирсова
