Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дистанционный контроль потребляемой энергии в загородном доме

Дистанционный контроль потребляемой энергии в загородном доме

Но я немного подумал и с помощью обычного автомобильного реле за 30 рублей получил дистанционный контроль энергопотребления в любой точке земного шара, где есть доступ в интернет.

Итак, приступим к реализации!

2. Для технического учета электроэнергии в домовом щитке у меня установлен компактный электросчетчик ABB C11. А для расчетов с энергетической компанией используется отдельный опломбированный двухтарифный счетчик установленный на фасаде здания. В настоящий момент C11 измеряет энергопотребление всего дома, но в перспективе я планирую выделить его только на учет потребления воздушного теплового насоса.

Нам нужно решить простейшую задачу — получить данные об энергопотреблении привязанные ко времени. Можно вручную ежедневно переписывать показания с экрана, но разумеется это не самый удобный способ.

Альтернативным вариантом можно рассмотреть установку отдельного гигантского электросчетчика Меркурий 200 с интерфейсом RS485 для передачи данных на компьютер, или ему подобного. Проблема такого решения заключается в том, что вам понадобится сам электросчетчик (занимающий солидный объем щитка и который невозможно прикрыть штатной крышкой т.к. экран смещен относительно штатных отверстий на DIN-рейке), адаптер RS485 — USB и самое главное — круглосуточно включенный компьютер, на котором должен быть запущен софт ведущий учет в реальном времени. Согласитесь, схема очень сложная и неудобная в реализации.

Компактным, но более сложным технически, является сборка собственного мини-компьютера на базе Arduino и Raspberry Pi, и написание программы для него. Вариант подходящий исключительно для фаната и совершенно не подходящий для рядового пользователя.

Серийные бытовые устройства для нашей задачи на рынке отсутствует. Российские компании могут предложить отдельные логгеры из состава систем АСКУЭ, но с совершенно не адекватной стоимостью т.к. придётся собирать полноценный комплекс для мониторинга. Китайцы предлагают беспроводные измерительные устройства (например, Mieo HA104) на основе трансформаторов тока. По такому же принципу должен заработать перспективный стартап Neurio, но ни одного реального устройства они пока не выпустили. Китайское устройство удобно для монтажа простым пользователем (нет необходимости физического подключения к силовой линии), но это же является недостатком. Устройство фиксирует протекающий ток, но не измеряет реальное напряжение в линии (вы задаете его предварительно) и следовательно при отклонении напряжения в сети от заданного будет изменяться точность измерений.

Читайте так же:
Передача показаний электросчетчика мосэнергосбыт когда

При этом мы знаем, что практически у всех электрических счетчиков электроэнергии есть простейший импульный выход. Принцип его работы такой же, как и у мигающего светодиода на корпусе (кстати, забыл сказать что существуют устройства из Великобритании с оптическим датчиком, который вешается поверх светодиода на счетчике). На счетчике же указывается, что, например 100 импульсов = 1 квтч.

Итак, наша задача использовать существующий импульный выход электросчетчика

3. У меня ранее уже была установлена система дистанционного контроля температуры/влажности, датчики движения и открытия, которая в том числе позволяет контролировать сторонние устройства, такие как умные розетки и выключатели Belkin WeMo, камеры DropCam и термостат Nest. Я уже подробно писал о том, как они устроены.

4. В составе системы имеется беспроводной датчик открытия двери с мощной литиевой батареей CR2545 и контактами под внешний термодатчик D18b20. Помимо измерения температуры и влажности, этот датчик позволяет фиксировать открытие/закрытие двери или окна с помощью подносимого к нему постоянного магнита. Все данные об открытии/закрытии моментально по радиоканалу передаются на базу (фото 3), откуда через интернет попадают в облачный сервис доступный из любой точки земного шара. Уже догадались, что я задумал?

5. Верно! Мы будем самостоятельно генерировавть электромагнитное поле с помощью 5-вольтового источника постоянного тока и автомобильного реле, которое будет активироваться импульсным выходом нашего электросчетчика. Разбираем реле и удаляем контактную пластину. После этого подносим сердечник вплотную к транзистору реагирующему на возникающее электромагнитное поле (фото 4, левый нижний угол).

Готово! Мы «обманули» систему и теперь получаем подробный посекундный лог импульсов, которые система воспринимает как сигналы открытия/закрытия двери и вся эта информация в реальном времени пишется в облако.

Читайте так же:
Электросчетчики с почасовым учетом

6. Веб-интерфейс облачного сервиса мониторинга. Самый нижний Reed Sensor протоколирует потребленную электроэнергию. Особое внимание обратите на напряжение на батарее — данные с датчика на базу по радиоканалу передаются по мере фиксации импульсов (а не каждые 5 минут, как в случае с обычными температурными датчиками). В таком режиме система работает уже две недели и мы не видим явного разряда батареи.

7. А теперь внимание на графики. Как мы помним 100 импульсов = 1 квтч, следовательно 1 импульс = 10 ватт = 1 открытие двери. Смотрим на синий график (красный показывает интервал между открытиями/импульсами и нам не нужен) и умножаем цифры на 10. Возьмем сегодняшний день, 15 декабря 2014 года. В период с 9 до 10 утра было зафиксировано 150 импульсов, что составляет 1,5 квтч потребленной электроэнергии. Сервис пожизненно хранит все данные с начала использования, и кроме этого позволяет экспортировать их в формат CSV для дальнейшей обработки. Я планирую совместить на одном графике температуру внутри, снаружи и количество потребляемой электроэнергии. Это позволит наглядно увидеть преимущество воздушного теплового насоса перед классическими электронагревателями. Тем интереснее будет разглядывать пилообразные графики работы инверторного компрессора, а заодно понаблюдать за продолжительностью циклов разморозки испарителя.

8. Синей изоленты не было, извините 🙂 Прототип устройства в работе. Надо аккуратно собрать и спрятать под крышку электрического щитка. Можно доработать подключив к постоянному питанию, хотя я предполагаю что батареи в таком режиме вполне может хватить на год работы.

Радиореле на 220 В с пультом

В советских хрущёвках слишком высоко вешают выключатели (наверное чтобы дети не дотянулись, это по задумке проектировщиков наверное сделано чтобы они так и сидели в темноте, пока не придут взрослые). Но в данном случае трудности с высоко расположенным выключателем возникли у человека очень почтенного возраста. Совсем уж собравшись передвинуть выключатель чуть ниже, нарастим его проводами в пол метра, вовремя вспомнил про радиореле.

Читайте так же:
Кто оплачивает поверку электросчетчиков

Радиореле на 220 В с пультом

Если кто впервые слышит про такую штуку напомню, что комплект беспроводного реле нужен для дистанционного управления любой нагрузкой 220 вольт. В данном случае потолочной лампой. Имеется брелок с кнопками или небольшая коробочка с батарейкой, в форме выключателя, крепящаяся в любом удобном месте на двухсторонний скотч, и несколько модулей приемников которые подключаются к лампам.

Кратковременное нажатие на клавишу пульта приводит к генерации радиочастотного сигнала, принимаемого приёмной частью в радиусе метров 30. Один раз нажимаем кнопку свет включается, другой раз — выключается. В комплекте батарейка А27 12 В. Размеры приёмной части чуть больше спичечного коробка.

Радиореле на 220 В с пультом

Технические характеристики радиореле

  • Рабочее напряжение: 220 В переменного тока
  • Рабочий ток: 10 мА
  • Рабочая частота: 433 МГц
  • Рабочая температура: -40 до + 80 градусов
  • Чувствительность приемника: -105dbm
  • Коммутируемый ток: 10 А

На самом деле такая аппаратура дистанционного управления уже стояла на настенном светильнике (чтобы ночью не шарить по стенам в поисках выключателя), срабатывая от брелка с прикроватного столика.

Радиореле на 220 В с пультом

И эта штука верой и правдой служила почти 5 лет, причём даже ни разу не меняли батарейку — так и работает до сих пор. Вот только теперь потребовалось управлять уже тремя разными лампами: в ванной, кухне и комнате. Для этого и был куплен 3-х канальный блок радиореле.

Радиореле на 220 В с пультом

Установка радиореле

Хорошо, с теорией разобрались, переходим к практике, точнее установке к сети. Эти радиоуправляемые реле могут работать в двух режимах:

  1. первый, пока нажимаем клавишу пульта радиореле держит нагрузку включённой, отпускаем — оно отключается (вариант как звонок).
  2. второй режим, кратковременно нажимаем кнопку и нагрузка включается и при следующем кратком нажатии выключается.

Радиореле на 220 В с пультом

В данном случае нужен именно второй вариант управления. Согласно приложенной инструкции всё предельно понятно — сеть 220 вольт подключается к двойной клемме, а с другой стороны (где 3 клеммы) нужно прикрутить нагрузку, то есть провода от лампочки.

Читайте так же:
Квитанция однотарифного счетчика электроэнергии

Радиореле на 220 В с пультом

Чтобы не соединять левую и правую клемму проводком (см. схему), можно поступить проще — паяльником повесить каплю припоя туда, где есть небольшой разрыв на плате.

Радиореле на 220 В с пультом

Но опять же, это чисто для удобства монтажа, если нет паяльника — просто соедините проводком.

Радиореле на 220 В с пультом

Едем дальше, попробовал это реле на столе и убедившись что оно надежно срабатывает от пульта (понять это можно по характерному щелчку электромагнитного реле и свечению маленького красного светодиода на плате), прикручиваем нагрузку, закрываем коробочку и размещаем в любом удобном месте (желательно скрытом, например в потолочном плафоне лампы).

Светильник заработал. Переходим к люстрам в ванной и на кухне. Здесь всё так же прошло без проблем. Только на кухне не удалось открутить провода от заржавевших советских винтов и пришлось просто их обрезать на некотором расстоянии от патрона. Далее зачищаем обрезанные места и вставляем в нужные винтовые клеммы модуля. Работа сделана.

Добавление и удаление брелка

Добавление брелка: нажмите кнопку обучения в течение 3 секунд. Индикатор будет выключен, а затем отпустите кнопки, нажмите любую кнопку на пульте дистанционного управления чтобы подать сигнал, светодиодный индикатор мигнет 3 раза, что означает пульт управления добавлен. Таким образом при необходимости можно добавить еще нужное количество брелков.

Радиореле на 220 В с пультом

Удалить все брелки: нажмите кнопку обучения около 8 секунд, индикатор отобразит миганием что все брелки успешно удалены.

Рекомендации и особенности реле с ДУ

Обратите внимание, что что очень короткое нажатие не приведёт к переключению лампы. Если кнопка удерживается менее 0,1 секунд, то приемник не успевает обработать входящий радиосигнал.

  • Выключатель настенный (обычный) должен всегда быть в положение включено. Иначе напряжение вообще не будет поступать ни на лампу, ни на модуль. Если вы случайно выключите свет настенным выключателем когда модуль был активен (светил), то при повторном включении настенного выключателя модуль автоматически переходит в режим «выключено». Это защита от ситуации когда свет в доме вдруг пропадёт, а вы уйдёте забыв что лампа была включена.
  • Подключить просто в разрыв одного из проводов сети (фаза или ноль) не получится — на модуль приёмнока должны зайти оба провода, поэтому размещается он возле самой люстры, а не в настенном выключателе (где обычно лишь один провод электросети).
  • В продаже есть разные комплекты: от одного до 4-х модулей, управляемые одним брелком или радио выключателем. Их можно без проблем между собой компоновать, проведя синхронизацию сигнала (обучение).
  • Благодаря трем контактам, есть возможность использовать реле как проходной выключатель.

Радиореле имеет широкий спектр использования в доме, торговом центре, электромобиле, противоугонные системы авто, охранной сигнализации и другие схемы контроля пультом дистанционного управления (гараж, занавес, дверные замки, телеметрия, промышленное оборудование).

Дальность действия достаточна даже для большой квартиры, ложных срабатываний за все 5 лет эксплуатации того аналогичного радиореле ни разу не было. В общем вещь просто шикарная и в некоторых случаях незаменимая, рекомендую однозначно!

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Схема обратного подключения электросчетчика
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector