Молниезащита для «умного» дома и не только: как сделать самому

Как сделать умный дом своими руками: какие умные вещи и датчики вам понадобятся

Наверняка, уважаемые читатели, вас интересует вопрос – можно ли создать умный дом своими руками. Забежим в самый конец статьи и скажем сразу – можно, а если очень хочется, то и нужно. Ведь цена вопроса значительно снизилась. На рынке полно готовых систем, для которых вы можете докупать умные вещи, датчики. Планируя такой проект, вам надо будет решить на базе какой системы вы будете делать умный дом:

  1. Xiaomi Smart Home Suite
  2. Google Home
  3. Amazone Echo
  4. Ардуино
  5. Zigbee

Системы «Умный дом» появились еще в прошлом столетии, но именно в наши дни они стали обретать все большую популярность.

Главная задача подобных систем – сделать жилище человека более комфортным и автоматизированным. Такие дома включают в себя умные вещи, устройства и датчики, которые делают за жильца самые привычные действия – включают свет, отопление, регулирует температуру внутри помещения и так далее.

И, если до недавних пор о подобных системах оставалось только мечтать, посмотрев какой-нибудь фантастический фильм, в котором герои посредством голоса отдают команды своему дому, то теперь эту мечту можно воплотить в жизнь, приложив немного усилий и денежных сбережений.

С чего все начиналось?

Умные дома, здания или транспортные средства в книгах авторов-фантастов появились еще в начале XX века, но, естественно, в те времена о создании столь грандиозного проекта и мечтать никто не мог. Идеи о создании дома, который будет во всем помогать своим хозяев, пришли американским ученым в 50-е годы прошлого века, когда активно стала появляться различная электроника. Ничего сверхнеобычного для нас, современных пользователей, носящих в кармане мобильный телефон, который в сотни раз мощнее любой вычислительной машины того времени. Однако в 1950-е годы это был действительно прорыв. В одну систему объединялись все электрические устройства в доме, а управлять ими можно с одного пульта, да еще и назначать какие-никакие режимы работы. Позволить такое удовольствие мог не каждый – инновации стоят дорого.

Позже, в тех же Соединенных Штатах, начали появляться целые здания, которые получали централизованное управление, но даже и их сегодня сложно назвать умным домом – уж все в них выглядело простым. И все же потенциал у умного дома был огромный, поэтому проекты активно поддерживались многими инвесторами. В 1978 году две американские компании разработали технологию, которая позволяла управлять различными устройствами посредством проводов. Однако основной «бум» интереса к подобным системам случился ближе к 90-м годам, когда десятки компаний стали работать над различными устройствами и пультами управления. Появлялись новые технологии передачи сигнала, способы взаимодействия между устройствами, да и интерес простых пользователей только рос.

Отметились и отечественные инженеры, разработав систему умного дома «СФИНКС», которая могла управляться посредством радиосигнала, да и довольно сильно походила на современные концепции. Особенностью «СФИНКС» стал центральный процессор, который дополняли пульты с поддержкой голосового управления и псевдосенсорными кнопками. Неплохо для 1987 года, правда?

Ну а сегодня похожими проектами регулярно отмечаются и компании-гиганты, и небольшие фирмы. Огромное число производителей разрабатывает оборудование для умного дома, чтобы любой желающий мог собрать систему своими руками. Высокая конкуренция в этом направлении рынка приводит к тому, что устройства для умного дома становятся дешевле, что позволяет даже среднестатистическому жителю осуществить мечту об жилище, с которым можно пообщаться.

Что входит в состав умного дома?

Итак, закончим с историей. Умный дом это, если очень коротко, система, включающая в себя набор устройств, управление которыми осуществляется с единого пульта. Какое бы умное название не носила система, представлена она довольно просто.

В состав умного дома входят, если не вдаваться в подробности:

  • устройства, которыми нужно управлять (датчики освещения, системы безопасности, отопления, электропитания, умные розетки, умные чайники – в общем, все то, что нас окружает дома);
  • устройства, умные вещи, которые управляют (пульты управления, системы связи).

Естественно, все это разбивается на подкатегории, причем довольно обширные, постоянно расширяющиеся ввиду технического прогресса, но при построении умного дома своими руками далеко не обо всем обязательно знать. Поэтому пройдемся по основному.

Начнем с устройств, которыми мы управляем. Сюда мы относим различные системы, которые присущи любому жилищу: освещение, отопление, электропитание, кондиционирование, безопасность. Чтобы автоматизировать все эти системы используются специальные датчики и прочие устройства, которые входят в готовые комплекты оборудования для умного дома или приобретаются отдельно, если система создается своими руками.

Что же можно включить в систему умного дома?

Очень часто автоматизируется освещение, для чего используются «умные» лампочки или розетки. Это не только удобно, так как позволяет удаленно включать/отключать свет или вовсе настроить работу в соответствии с каким-либо режимом, но и поможет сберечь семейный бюджет. Как правило, пользователи, которые создают своими руками умный дом, настраивают систему освещения таким образом, чтобы свет включался только в период времени, когда жилец находится в помещении. А если еще докупить датчик движения, то свет будет включаться только, когда человек присутствует в комнате.

Автоматизации часто подвергаются и системы отопления, что очень удобно для дач и загородных домов. Обычно для точности работы используются температурные датчики, которые, замерив температуру в помещении, передают информацию на центральные пульт управления, которой либо самостоятельно, либо согласно установке пользователя решает, нужно ли включать отопление. Не так часто, но в состав умного дома включают и системы кондиционирования и вентиляции. Управлению подвергаются как кондиционеры, так и окна, которые автоматически открываются, когда система решает, что пришла пора проветрить комнату.

В единую систему умного дома включаются и бытовые приборы. Так, при помощи одного пульта управления вы сможете переключить телеканал, и в то же время отключить электрический чайник. Довольно таки удобно, еще не встав с кровати, заставить удаленно кофеварку приготовить чашечку американо. Многие не на последнее место отодвигают безопасность жилища. Умный дом позволяет в единую систему объединить систему видеонаблюдения и пожарные оповещатели. Всю информацию касательно этих систем вы сможете получить в любом месте, если, конечно, пульт поддерживает дистанционную связь.

И это далеко не все системы, которые сегодня могут быть включены в умный дом, и возможности с каждым днем только расширяются. Умный дом действительно может избавить жильца от многих действий, которые отнимают драгоценное время.

Устройства и умные вещи

Теперь к устройствам, которые отвечают за управление системами. Здесь можно сделать две подкатегории:

  • управление устройствами по отдельности;
  • объединение их в одну систему.

В первом случае подразумевается использование в доме, к примеру, только умного освещение, управление которым будет производиться через пульт или смартфон, предназначенный специально для лампочек. Во втором же случае речь идет об умном доме, в состав которого входит сразу несколько систем или устройств. Чтобы ими было проще управлять, необходимы специальные пульты, к которым каждая система и подключаются.

Подобные пульты представляют собой устройства, часто с экраном, чтобы пользователь мог видеть состояние каждой системы и настраивать ее работу. Они устанавливаются в удобном месте дома, нередко дополняются небольшими пультами, к которым получает доступ каждый жилец.

Подключение систем к основному пульту, как правило, осуществляется посредством проводов, а вот для управления уже могут быть использованы беспроводные пульты, которые поддерживают радиосвязь, Bluetooth , Wi – Fi или что-то другое. Многие современные модели поддерживают управление через интернет, что позволяет, используя специальное приложение на ПК или смартфоне, например, отключить отопление дома, находясь в другом городе за тысячи километров.

Готовые решения и сборка своими руками

Умный дом сегодня интересен не только обычным людям, желающим сделать свое жилище более комфортным, но и энтузиастам, которым нравится сам процесс проектирования и создания столь современной системы. Немало существует ресурсов, на которых мастера-самоучки обсуждают, как лучше реализовать умное освещение или разработать защиту от протечек труб. Но ведь далеко не каждому интересно корпеть над созданием умного дома своими руками, правда? Вот как раз для нас, среднестатистических пользователей, умнейшие разработчики крупных компаний предлагают готовые решения (хабы), которых в наши дни немало.

Xiaomi Smart Home Suite

Китайская компания Xiaomi сегодня известна своими недорогими смартфонами, которые завоевывают бюджетный рынок благодаря высокому качеству и впечатляющим характеристикам. Однако фирма занимается не только изготовлением смартфонов – из-под ее крыла регулярно появляется масса необычных и инновационных устройств. К примеру, относительно недавно она представила собственное решение для домашней автоматизации – Smart Home Suite.

Сегодня этой системе далековато до того понятия, что мы подразумеваем под умным домом – все еще мало устройств могут быть интегрированы в нее. Несмотря на это, можно надеяться на то, что в ближайшее время список поддерживаемых устройств будет пополняться.

Сейчас в комплект поставки Smart Home Suite входит сам хаб, контроллер, датчики движения и открытия двери, а также универсальная кнопка. Smart Home Suite может управлять немалым числом устройств от Xiaomi и других производителей.

В качестве центрального устройства-хаба имеем довольно крупную “таблетку”, которая подключается к сети электропитания. Есть поддержка управления со смартфона посредством специального приложения. Хаб может подключаться к сети интернет, что позволяет контролировать состояние устройств на расстоянии. Купив Smart Home Suite, вы сможете управлять телевизорами Mi TV , колонками, смарт-лампами, увлажнителями воздуха и другими приборами.

Smart Home Suite, который избавит от создания умного дома своими руками, обойдется примерно в 4000 рублей, что недорого, учитывая комплект поставки и возможности. И все же это устройство от Xiaomi далеко от понятия «умный дом», которое подразумевает более гибкие возможности. Smart Home Suite – это легкий способ автоматизировать работу электрических устройств в доме.

Оригинальная настольная лампа Xiaomi Yeelight, светодиодные смарт-настольные лампы Mijia, настольные лампы, светодиодная лампа.

2017 Xiaomi Smart Home Gateway 3 ,Aqara Smart Light Control ZiGBee/Wifi беспроводной ключ.

Оригинальная Светодиодная настольная лампа Xiaomi Mijia Yeelight, умные настольные лампы, настольные лампы, Wi-Fi.

Google Home

А этот умный гаджет уже разработан поисковым гигантом, который пока в РФ особой популярности не обрел, но все впереди. Google Home – это своего рода Google Assistant (тот самый, что «ОК Google »), который получил свой собственный «дом» в виде компактной Bluetooth -колонки. В целом, это аналог Smart Home Suite от Xiaomi , только дороже и с большим потенциалом. Умеет практически то же самое, но выделяется, конечно же, возможностью голосового поиска.

Теперь вам не придется заставлять свой смартфон и Google Assistant находить самую разную информацию, начиная от дня рождения автора «Отцы и дети», заканчивая вопросом, сколько весит слон – просто, сидя на диване, скажите «ОК Google ».

Google Home может управлять различными устройствами пользователя, чтобы тот, таким образом, сделал своими руками свой собственный умный дом с более сообразительным телевизором и системой видеонаблюдения. Совместимых устройств уже сегодня немало ( Android -смартфоны, ТВ-приставки, некоторая бытовая техника), а со временем их будет становиться только больше.

Кроме того, Google Home, чтобы действительно походить на умный дом, поддерживает некоторые интересные сервисы. Так, вы сможете попросить у ассистента, чтобы он заказал вам на дом еды или забронировал билет на ближайший рейс, или предоставил прогноз погоды. Также Google Home адаптируется под желания и интересы владельца, запрашивая при первой настройке информацию о предпочтениях и хобби.

Google Home, несмотря на потенциал, сегодня огромными возможностями похвастаться не может. Однако своего пользователя, да и не одного, она уже нашла. Обойдется умная колонка примерно в 130 долларов.

Amazon Echo

Еще одна свежая разработка американской компании, которая является полным аналогом Google Home. Только вместо Google Assistant у Amazon Echo в качестве голосового помощника выступает « Alexa ». На российском рынке, как обычно, девайс пока не распространен, но со временем ситуация должна исправляться. Amazon Echo может воспроизводить вашу любимую музыку, его можно интегрировать в систему умного дома, чтобы впоследствии управлять различными приборами. Amazon Echo очень прост в настройке и управлении, для чего используется специальное приложение на смартфоне.

Сейчас смарт-динамик выглядит довольно интересно, но, как и предшественники, ограничен в возможностях. Amazon Echo неплохо разбирает команды пользователя, благодаря сотрудничеству с другими компаниями может работать со многими устройствами и системами умного дома. Правда, стоит Amazon Echo дороже ближайших конкурентов – 12500 рублей.

Умный дом на базе ZigBee

Переходим к решениям для создания умного дома своими руками. ZigBee , по сути, набор сетевых протоколов, которые при создании умного дома помогают отказаться от проводного подключения оборудования в пользу беспроводного. Немало различных компаний сегодня работает с системами ZigBee, предоставляя как комплекты оборудования, так и отдельные устройства для умных домов. У ZigBee достаточно много достоинств, начиная со стоимости.

Оборудование для создания умного дома своими руками обойдется гораздо дешевле, нежели готовые системы от известных компаний. ZigBee позволяет проявить свои таланты, разработав самостоятельно схему умного дома, какую только вашей душе угодно. Помимо этого, система отличается низким потреблением электроэнергии, чего не скажешь про многие другие. Энергоэффективная работа компонентов возможна как раз благодаря протоколу связи, который, пусть и медленный, но не требует много энергии.

Оборудование для систем ZigBee , как уже было отмечено, разрабатывают самые разные компании, поэтому проблем с поиском контроллеров и датчиков нет никаких. Однако стоит учитывать, что компоненты оборудования от разных компаний могут быть несовместимы, посему предпочтение лучше отдавать устройствам от одного производителя. Оборудование для построение своими руками умного дома на базе ZigBee можно за относительно небольшие деньги приобрести во всемилюбимых китайских интернет-магазинах.

Читайте также:  Обзор инструментов для покраски: валики, кисти, краскопульт Какой выбрать инструмент для покраски?

Умный дом своими руками на базе Arduino

Arduino, как и ZigBee, не является полноценной системой «Умный дом». Это средство, которое этот самый умный дом помогает построить. Ардуино – это комплекс программных и аппаратных средств, который предназначен для построения простых автоматизированных систем и даже роботехники непрофессионалами. В число возможных проектов на Arduino входят и умные дома. Аппаратные средства – набор плат, датчиков и устройств, то есть «железо». Программные средства – обеспечение связи аппаратных средств и управления ими.

Arduino имеет полностью открытую архитектуру, что позволяет с ней работать всем желающим, поэтому рынок сегодня завален оборудованием для построения умного дома своими руками. При этом покупка отдельных компонентов обойдется в разы дешевле, нежели приобретение готового решения. Опять же, с Arduino вам открыты огромные возможности по созданию умного дома.

Для системы сегодня можно найти массу устройств и датчиков по очень низкой цене, но будьте готовы к тому, что придется побеспокоиться о подключении всех этих устройств в единую сеть, да и с программным кодом познакомиться нужно будет. В общем, любители сделать что-нибудь умное своими руками, повозиться с платами и средами программирования останутся довольны.

Оригинальная настольная лампа Xiaomi Yeelight, светодиодные смарт-настольные лампы Mijia, настольные лампы, светодиодная лампа.

Как построить умный дом за копейки своими руками

Тема с умным домом периодически становится актуальной: появляются новые устройства, решения и компании, готовые сделать вам любую конфигурацию «под ключ» за много-много денег.

Но зачем тратить финансы или нанимать разводил-менеджеров, зарплата которых напрямую зависит от того, на какую сумму они раскрутят клиента, то есть вас?

При желании можно самому, без особых усилий и денежных затрат превратить своё жилище в умное, чтобы придя вечером, просто сказать в пустоту: «Алиса, я дома» – и включится свет, закроются шторы и закипит чайник.

Как создать умный дом самостоятельно

Для превращения квартиры или дома в жилище будущего, вам нужна умная техника HIPER. В ассортименте есть несколько десятков бытовых приборов и аксессуаров, от лампочек до посудомоечной машины. Все они управляются с помощью основного хаба со встроенным голосовым помощником Алисой, или со смартфона, при помощи сценариев.

Хабом может выступать ваш смартфон с установленным приложением Яндекс и фирменным приложением HIPER, а так же любая колонка с Алисой на борту.

Каждый аксессуар HIPER легко сопрягается с домашней Wi-Fi сетью через приложение HIPER IoT (App Store и Google Play) на смартфоне, после чего можно экспериментировать: создавать собственные сценарии действий всех устройств, которые будут запускаться после произнесения ключевой фразы-команды голосовому помощнику.

Или просто по нажатию кнопки в приложении со смартфона из любой точки мира.

Вот подборка гаджетов, с которых я рекомендую начать строить свой собственный умный дом.

1. Умная лампочка HIPER IoT A60

Эта обыкновенная с виду лампочка имеет самый обычный цоколь и вкручивается в стандартный патрон Е27 любой люстры или светильника.

Лампу можно включать-выключать по таймеру, изменять её яркость, делать оттенок света теплее или холоднее, а можно вообще настроить любой цвет в рамках палитры из 65 млн. оттенков, от красного до темно-синего.

2. Умный светильник HIPER IoT DL221

Светодиодный светильник не только экономит электричество, но и может сам выключиться согласно установленному таймеру. Удобно, если вы привыкли засыпать с книгой.

Можно регулировать температуру свечения и яркость, а гибкая ножка позволит повернуть светильник под любым углом и в любом направлении.

На подставке HIPER IoT DL221 есть сенсорные кнопки для ручного отключения и включения. Предусмотрен многопользовательский режим, когда несколько членов семьи могут настроить удобную яркость, а потом просто командовать Алисе: «включи лампу для Андрея», или «для папы».

3. Умный светильник HIPER IoT DL331

Не всем подходит хай-тек стиль, поэтому в ассортименте HIPER есть настольная лампа более классического вида.

Функции те же самые: подключение к Алисе, управление голосом или через приложение, настройка яркости и оттенка света, несколько пользователей и сенсорные кнопки для ручного включения-выключения.

4. Умная камера HIPER IoT Cam F1

Эта камера предназначена для домашнего видеонаблюдения. Можно поставить на полку, а можно прикрутить к стене, благо есть соответствующее крепление в комплекте.

Камера пишет видео в формате HD и способна хранить его как на карте microSD, так и в облачном хранилище.

Есть поддержка ночного режима съемки, а также охранный режим, когда камера начинает запись и оповещает хозяина тревожным сообщением в случае движения.

5. Умная камера HIPER IoT Cam M2

Главное отличие этой камеры от предыдущей – возможность отслеживать объект, попавший в кадр, по 2-м осям: вверх-вниз и вправо-влево. То есть, как в фильмах, глазок камеры будет поворачиваться вслед за движущимся человеком, машиной или животным.

Эта камера тоже не предназначена для улицы. Есть ночной режим и режим охраны, может работать в паре с датчиком движения и пишет видео на microSD-карту, которую надо купить отдельно.

6. Умная розетка HIPER IoT P01

Розетка, которую не нужно монтировать: просто втыкаете её в уже имеющуюся – и розетка становится умной.

Ей можно управлять дистанционно, в том числе настроить работу по таймеру обратного отсчёта или по расписанию. Можно управлять розеткой через приложение или голосом, через Алису. Так что, если вы вдруг вспомните, что забыли выключить утюг – нужно просто отключить розетку через приложение, дело нескольких секунд.

Цена: 990 руб .

7. Умная розетка HIPER IoT P02

Этот вариант умной розетки отличается наличием режима мониторинга электроэнергии. То есть, в мобильном приложении вы всегда можете посмотреть силу тока, мощность, напряжение сети и потребляемые подключённым к ней устройством кВт/ч.

В остальном – те же функции, что и у предыдущей модели: поддержка сценариев, дистанционное управление, таймер и расписание работы, а также полностью автономная работа, даже без подключения к Wi-Fi.

8. Умный сетевой фильтр HIPER IoT PS44

Сетевой фильтр необходим для защиты техники от помех электросети, перегрузок и токов короткого замыкания. Этот умный фильтр от HIPER может включаться-выключаться по таймеру или расписанию, есть поддержка сценариев и сохранение последних настроек в случае отключения электричества в доме.

Для подключения различных устройств есть 4 евророзетки типа SCHUKO и 4 USB-порта, так что можно подключить до 8 устройств одновременно.

9. Умный ИК датчик HIPER IoT IR

Это универсальный пульт управления техникой, от телевизора до кондиционера. Нужно просто поставить его в зоне видимости устройства, которым нужно управлять, и настроить через приложение на смартфоне.

Это один из самых полезных компонентов умного дома, потому что этот датчик можно настроить на работу практически с любым устройством, которое может управляться через дистанционный пульт.

Включить воздухоочиститель, запустить робот-пылесос, включить телевизор и телевизионную приставку – всё это можно сделать нажатием одной кнопки в приложении, или голосовой командой Алисе.

10. Умный датчик открытия HIPER IoT D1

Этот датчик из двух частей крепится на дверь и дверной косяк. Открытие или закрытие двери может служить своего рода командой на запуск заранее подготовленного сценария, например выключить свет, обесточить розетки, закрыть шторы и так далее.

Датчик питается от батарейки, средний срок работы до 5-ти лет в режиме ожидания, или до 2 800 событий. в Приложении на смартфоне ведётся статистика, сколько раз и в какое время этот датчик срабатывал, то есть открывалась или закрывалась дверь.

Также этот датчик открытия двери можно совместить с включением видеокамеры вместе с датчиком движения, для большей надёжности.

11. Умная сирена c метеостанцией HIPER IoT A1

Этот полезный датчик контролирует влажность и температуру в помещении. К примеру, если температура повысится до определённого значения, датчик может активировать сценарий включения кондиционера через ИК-пульт, который представлен выше в этой подборке.

Также внутри этого датчика есть встроенная сирена громкостью в 105 дБ. Её можно использовать в охранных целях, например при активации камеры, открытии двери или срабатывании датчика движения.

12. Умный датчик движения HIPER IoT M1

Этот аксессуар фиксирует любое движение и может запустить сценарий срабатывания сирены, включении света или камер, а также прислать уведомление на смартфон владельца.

Угол обзора у этого датчика – 100 градусов, так что достаточно установить его в углу, чтобы охватить всю комнату.

Датчик работает от батарейки до 5-ти лет в режиме ожидания, или до 2 500 срабатываний.

Заключение

Если вы всё ещё не знаете, зачем вам нужен умный дом, смотрите как можно использовать датчики из этой подборки. Берём такой набор:

Умная лампочка HIPER IoT A60 (1 090 руб.)
Умный ИК датчик HIPER IoT IR (1 190 руб.)
Умный датчик открытия HIPER IoT D1 (1 190 руб.)

Теперь настраиваем сценарий через приложение HIPER IoT, и получаем результат:


Дверь открылась, лампа зажглась – идеально для гардеробных.

Это самый простой сценарий, который уже сэкономит ваше время, и всего за 2 280 руб. Таким образом, можно создать самые навороченные сценарии использования бытовой техникой, докупая аксессуары HIPER.

Другой сценарий с использованием умной розетки:


Температура падает, включается обогреватель через умную розетку.

Также можно управлять «умным домом» можно при помощи голосового помощника Алиса. Вы приходите домой, открываете дверь и голосом сообщаете: «Алиса, я дома».

В результате включится кондиционер на 20 градусов, включится умная розетка (ее можно задействовать по-разному, от включения радио приёмника, торшера, телевизора, медиацентра, до чайника или мультиварки) и свет с теплым зеленым оттенком.

Настройка такого сценария выглядит следующим образом:

И таких сценариев можно придумать и настроить великое множество.

Вы приходите домой и открываете дверь. Срабатывает датчик открытия дверей, который активирует включение света в прихожей, не слишком яркого, теплого оттенка, а ИК-датчик уже дал команду включиться телевизору, или медиацентру.

И в какой-то момент вы уже не будете представлять, как раньше жили без этих гаджетов, которые упрощают жизнь и экономят время, позволяя заниматься любимыми делами не думая о домашней рутине.

(4.22 из 5, оценили: 18)

Как сделать умный дом своими руками arduino, knx

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, после определенного слова играет музыка. Все это оборудования является интеллектуальной домашней системой, и мы предлагаем рассмотреть, как сделать умный дом своими руками, что для этого нужно, а также какова схема такой системы.

Умный дом – что это

Умный дом – это домашняя автоматика, которая является жилым расширением автоматизации зданий. Главная автоматизация может включать централизованное управление освещением, ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), бытовую технику, открывать замки ворот, дверей, GSM и других систем, чтобы обеспечить улучшенное удобство, комфорт, энергоэффективность и безопасность. Нужно отметить, что для некоторых категорий населения (пожилых людей, инвалидов) это мероприятие может стать необходимым.

Фото — Умный дом идеи распределения

Содержание дома напрямую зависит от потребностей хозяев. Несмотря на все рекламные компании, безопасность систем значительно преувеличена. Осуществляется сильная нагрузка на электрощиток, это может быть опасно, если в квартире слабая разводка. Кулаков советует для начала поменять полностью проводку.

Фото — Простой умный дом

С новейшим внедрением в нашу жизнь SMART технологий, многие уже не представляют свою жизнь без автоматических установок, программного оборудования, нам необходим беспроводной интернет, бытовые приборы.

Домашняя автоматика относится к использованию компьютерных и информационных технологий для управления бытовой техникой и их функциями. Она может варьироваться от простого дистанционного управления освещением до сложных сетей на базе компьютера/микро-контроллера с разной степенью интеллекта и автоматизации. Домашняя автоматика преимущественно должна быть максимально простой.

Фото — Умный дверной замок

Достоинства использования «умного дома» в квартире на базе PIC или WAVE:

  1. Экономичный расход времени на ежедневную настройку разнообразных механизмов, прием звонков, рассылку почты;
  2. Использование газообразных или жидких топливных материалов, а позже использование электричества, позволило увеличить автоматизацию в системах отопления, уменьшая рабочую силу, необходимую, для ручной дозаправки обогревателя и печи.
  3. Развитие термостатов позволило настроить более автоматизированное управление отопление, а позже охлаждение;
  4. Так часто осуществляется охрана промышленных объектов, жилых помещений;
  5. По мере увеличения числа управляемых устройств в доме поднимается их взаимосвязь. Например, печь может отправлять уведомления, когда он нуждается в чистке, или холодильник, когда он нуждается в обслуживании.
  6. В простых установках, smart может включать свет, когда человек входит в комнату. Также в зависимости от времени суток, телевизор может настраиваться на нужные каналы, выставлять температуру воздуха, освещение.

Умный дом может предоставить интерфейс-доступ к бытовой технике или автоматизации, чтобы обеспечить контроль и мониторинг на Вашем смартфоне, через сервер, мини Smart для iPhone, iPod touch, а также при помощи переносного компьютера (необходим специальный soft: AVR Studio).

Фото — Контроль дома через планшет

Видео: система Schneider Electric умного дома

Элементы умного дома

Элементы домашней автоматизации включают в себя датчики (например, температуры, дневного света или обнаружения движения), контроллеры и приводы, таких как моторизованные клапаны, выключатели, двигатели и другие.

Читайте также:  Коптильня горячего копчения: как сделать самому

Фото — Схема управления дома

ОВК

Это отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, ОВК может контролировать температуру и влажность, к примеру, термостат интернет-контроля позволяет домовладельцу удаленно управлять системами отопления и кондиционирования воздуха здания, система может автоматически открывать и закрывать окна, включать радиаторы и котлы, теплый пол.

Освещение

Эти механизмы управления освещением могут быть использованы для управления бытового света, техники. Также сюда можно отнести систему естественного освещения, работу жалюзи или штор.

Фото — Схема умного дома

Аудио-визуальная

Эта категория включает в себя аудио-, видеосигналы для безопасности. Сюда входят:

  • Эффект присутствия дистанционного управления (Это самая современная технология, которая применяется для увеличения безопасности). Заключается в зажигании света, музыкальном сопровождении.
  • Имитация присутствия
  • Регулирование температуры
  • Регулировка яркости (электросветильники, уличное освещение)
  • Безопасность (сигнализация, жалюзи).

Как сделать умный дом

Интеллектуальную систему можно сделать своими руками, самый бюджетный вариант – это настройка контроля освещения в доме или включения компьютера.

Фото — Вариант управления умным домом

Чтобы сделать лампу, которая будет «сама» загораться, к ней понадобится подключить специальное оборудование. Есть несколько вариантов решения это задачи:

  1. Установить акустическое реле (1 или x10-wire);
  2. Присоединить диммер;
  3. Подключить датчик движения.

Проще всего работать с датчиком. Его продажа осуществляется в любом интернет-магазине, можно купить канальный прибор, можно разработать свой собственный по своим параметрам. Единственное замечание, нельзя устанавливать с таким прибором лампу накаливания, она может не выдержать нагрузки и взорваться, лучше работать со светодиодной.

Фото — Концепция умного дома

Еще один «умный» бесшумный вариант – это диммер. Здесь Вам понадобится прикоснуться к лампе, в зависимости от количества прикосновений, говорящий прибор будет менять яркость. Это очень удобно использовать на лампе в спальне, детской.

Чтобы настроить контроль и регулирование температуры, нам понадобится многоканальная система. Центральная схема контроля температуры и влажности состоит из:

  • Датчиков (ds1820), которые измеряют физическое состояние жидкости, воздуха.
  • Контроллеров (rfm12), которые могут быть простыми физическими компонентами и сложными устройствами специального назначения или встроенных компьютеров.
  • Приводов люнекса, которые реагируют на сигналы контроллеров.

Самый современный способ – это купить все составляющие умного дома, провода, термостаты. После установить приборы в каждой комнате, по терморегулятору на радиатор и один на котел. Также понадобится управляемый блок, или «мозг» всей системы. Его рекомендуется смонтировать на входной трубе отопления.

Фото — Система умного дома

Наиболее просто осуществляется монтаж системы видеонаблюдения и сигнализации. Принципиальные положения установки систем безопасности:

  1. Нужно подключить датчики на окнах, дверных проемах, там электрика будет самой продуктивной;
  2. Сложнее всего подбирается плата, от неё зависит контроллер умного дома, работа посредственных деталей, уровень сигналов;
  3. Многие специалисты считают, что монтировать индикаторы нужно на уровне пола. Где-то см 20 от плинтуса, это повышает эффективность;
  4. Желательно установить постоянный мониторинг, установить цифровую систему контакта со службой охраны. Часто ответственными хозяевами устанавливается специальная программа к себе на персональный компьютер, которая позволяет контролировать работу системы из любой точки, где есть интернет (так советует поступить Елена Тесля и её книга: «Умный дом: как сделать своими руками», также там есть и другие решения). Можно подключить sms-оповещения.

Умный дом – это очень удобный способ сделать свою жизнь проще, часто целая система покупается полностью (Arduino, KNX, Linux).

Стоимость каждой системы индивидуальна. Самые популярные марки следующие: beckhoff, gira, lpt, redeye, Smart Switch IOT screen, teleco. Мы рекомендуем, перед тем, как построить такое жилье, посоветоваться со специалистами, они помогут вычислить уровень нагрузки, рассчитать потребляемую мощность.

Фото — Управление светом через телефон

Чтобы почерпнуть идеи, можно пролистать В.Н.Гололобов «Умный дом» своими руками, DJVU или PDF, бесплатно посмотреть у нас фото и видео- инструкции, прочитать советы известных мастеров.

Как я дешево собрал «умный дом» своими руками: пошагово, с фото

Большинство загородных жителей думает, что умный дом — дорогая игрушка, которая по карману лишь единицам. Однако, если подойти к делу с выдумкой, фантазией и прямыми руками, можно сократить затраты в разы, и собрать «умный дом» за копейки. Как это сделать, вы узнаете из нашей истории.

  • Мой «умный дом» — хотелки
  • Выбор компонентов системы
  • Освещение
  • Система «свой-чужой»
  • «Умное» вентилирование санузла
  • Удалённое снятие показаний счетчиков воды и газа
  • Защита от протечек воды в квартире
  • Автоматизация закрытия мансардных окон при дожде
  • Сколько стоит сделать «умный дом» своими руками

Умный дом, который я полностью сделал сам

Именно так назвал свою тему пользователь с ником tvema. Его рассказ — настоящая кладезь информации для самодельщиков, решивших собрать «умный дом» своими руками. В статье мы расскажем о ключевых этапах создания нестандартного автоматизированного дома. Ссылка на тему tvema в конце статьи. Итак, поехали!

Я увлекаюсь изготовлением всяких электронных устройств, а в прошлом есть опыт разработчика. Подумал, и захотел превратить свою квартиру в «умную». Проект я начал с постановки задач. И вот, что я хочу:

  • Чтобы свет в прихожей и коридоре плавно включался и отключался.
  • Чтобы свет включался, если открывается входная дверь.
  • Если нет движения, свет должен выключаться через 15 минут.
  • Если кто-то встал ночью, по датчику движения, включается ночная подсветка.

Это — лишь начало «хотелок» пользователя. Продолжим.

Освещение санузла:

  • Свет, в санузле, также должен плавно включаться и отключаться.
  • При выключении света — в коридоре включается ночная подсветка.

Входная дверь:

  • Освещение включается, если кто-то вошел в дом.
  • Система выдаёт предупреждение, если входную дверь забыли закрыть.

Безопасность:

  • Если дома никого нет, то автоматически перекрывается вода, отключается теплый пол, а термостат котла ставится на минимальную температуру.
  • Также закрываются окна на мансардном этаже.
  • Если в доме замечено постороннее движение — система присылает уведомление о проникновении в жилище.

Вентиляция:

  • Вытяжка в санузле включается через 1 мин после включения света.
  • Вытяжка выключается через 5 мин после выключения света в санузле.

Теплый пол

Снятие показаний со счетчиков воды и газа:

  • Ежедневный контроль и удалённое снятие показаний со счётчиков.
  • Ежемесячная автоматическая рассылка показаний счётчиков в управляющую компанию.
  • Автономная работа при отключении электричества.

Водоснабжение:

  • При обнаружении протечки автоматически срабатывает звуковая сигнализация, а вода перекрывается.
  • Отправка уведомления при аварии.
  • Удалённый доступ к крану, для перекрытия общей подачи воды.

Источник бесперебойного питания:

  • От ИБП работают — газовый котёл, освещение в коридоре и санузле.
  • Если электричество отключили, система присылает уведомление.
  • Удалённый контроль ИБП.

Термостат

Удалённое управление, установка температуры и считывание параметров.

Контроль газового котла:

  • Система присылает уведомление об аварии.
  • Возможность удалённой перезагрузки котла.

Мансардные окна:

  • Удалённое управление.
  • Автоматическое закрытие при дожде.
  • Автоматическое закрытие при включении режима охраны дома.

Фильтры для воды:

  • Автоматический подсчет объёма прокаченной воды с момента замены фильтра.
  • Автоматический подсчёт времени с момента замены фильтров.
  • Отправка уведомления о необходимости замены фильтров.

Интерфейс «умного дома»:

  • Графический интерфейс системы доступен через интернет.
  • Резервный канал в виде GSM терминала и управления через SMS.

Ну, как вам объём задумок и сценариев? Глобально? А теперь расскажем, как пользователь решил эту задачу.

«Умный дом» своими руками: выбор компонентов системы

На базе чего сделать «Умный дом»? Рынок предлагает множество готовых решений, устройств и программного обеспечения. Tvema решил идти своим путём, и вот, почему.

Я профессионально занимался технологиями беспроводной передачи данных. Умею программировать под Windows. Поэтому я решил, что мой «умный дом» будет проводным, под управлением Windows 7, а контроллер изготовлю на базе процессора Intel Atom Z530. Плюсы проводной системы:

  • надёжность;
  • простота реализации;
  • в устройствах, кроме ИБП, нет аккумуляторов.

Для электропитания всей системы, включая роутер, Ethernet коммутатор, USB хаб и PC я использовал единый блок питания на 12 вольт мощностью 60 Вт. Я не стал ставить несколько раздельных блоков питания, т.к. общий КПД будет ниже, и это бы увеличило счета за пользование электроэнергией, т.к. система «Умный дом» должна работать в режиме 7 дней в неделю, 24 часа в сутки.

Определив задачу, пользователь разбил всю систему на несколько простых узлов — блоков. Так проще всё изготовить и отладить. Затем, для каждого блока tvema нарисовал печатную плату. Объединил всё в одну заготовку и, в таком виде, послал в компанию, которая специализируется на изготовлении печатных плат на заказ.

Оцените «мозг» системы умного дома, установленный в электрическом шкафу.

Для системы и вводных коммуникаций, пользователь выделил место в санузле, в техническом шкафу.

Особенности реализации функций «умного дома»

В рамках одной статьи, рассказать обо всех нюансах элементов автоматизации «умной квартиры» tvema невозможно, поэтому, кратко остановимся на самых интересных моментах этого проекта.

1. Освещение в «умном доме»

Для плавного включения и выключения и, для ночной подсветки, пользователь использовал встраиваемый точечный светильник на светодиодных лампах с цоколем GX53. Но, переделал их на работу с пониженным постоянным напряжением. Яркостью ламп управляет ШИМ-регулятор. Лампы запитаны от отдельного AC/DC преобразователя мощностью 155 Вт, который имеет регулируемый выход 48..58 вольт.

Лампы также пришлось доработать.

Схема установки светильников.

Особенности работы «умных» светильников:

  • В коридоре установлены клавишные выключатели без фиксации (на схеме отмечены точками).
  • В санузле выключатели с фиксацией. Управление от них идет на контроллер.
  • На контроллер также идет сигнал от пассивного инфракрасного датчика движения (PIR датчика).
  • По сигналу датчика движения, контроллер включает ночную подсветку в коридоре, а также выключает свет в коридоре и прихожей, если там никто не появляется в течении 15 минут.
  • Когда дверь открывается, в коридоре и прихожей включается свет.

2. Режим «никого нет дома»

При постановке квартиры на охрану, при открытии входной двери, срабатывает датчик движения и отсылается сообщение.

Ещё у меня была идея установить на входную дверь USB камеру. Если «чужой» зашел в квартиру, его фотографируют и снимают на видео.

3. Вентиляция

Включением и выключением вентиляции в ванне и туалете управляет контроллер освещения.

4. Снятие показаний со счетчиков воды и газа

Сначала tvema думал поставить перед счётчиками USB Web камеры с подсветкой, которые делали бы фото и оправляли картинки с показателями с текстом по заданному шаблону в управляющую компанию. Пользователь даже написал специальную утилиту для камер под Windows XP/7/8/10. Но, газовый счетчик поместили в короб и закрыли рольставней.

Теперь камера не сможет сделать фото счетчика. Стал думать, как решить задачу. Хотел:

  • Автоматизировать открытие рольставни, а камеру поставить на роботизированный складывающийся кронштейн.
  • Сделать из обычного планшетного сканера сканер счетчика.

Всё — не то. Слишком сложно и, — не надёжно. В результате, я отказался от камер в пользу классического подсчета импульсов.

Для этого tvema купил, для газового счётчика, внешний геркон — датчик с магнитоуправляемым герметичным контактом.

А водяной счетчик, когда подошло время поверки, пользователь заменил на модель с импульсным выходом и сделал устройство для подсчёта импульсов.

5. Защита «умного дома» от протечек

Если прорыв водопровода или батареи отопления в частном доме это — ремонт + порча имущества, то в многоэтажке к этому добавляется ремонт квартиры залитых вами соседей. Поэтому устройства контроля протечек — важные элементы «умного дома». tvema использовал стандартное решение:

Купил датчик протечки воды. Установил его контактами вверх, врезав заподлицо в напольное покрытие.

Я поставил 3 датчика протечки воды:

  • под котлом;
  • под разводкой отопления;
  • под мойкой на кухне и в туалете.

А это шаровой кран с электроприводом.

Система работает так: если сработал датчик протечки, то он начинает пищать, пока воду не перекроют. Одновременно автоматически закрывается шаровой кран. Протечка останавливается. Также посылается уведомление. Кроме этого, можно дистанционно открыть или закрыть кран, например, чтобы не волноваться, если нужно надолго уехать из квартиры.

6. «Умное» управление мансардными окнами

Зачем нужна автоматизация мансардных окон? Всё просто — если они открыты и пошел дождь, то вода испортит мебель и отделку. Окна можно просто забыть закрыть, или ливень пошел, когда жильцы находятся не дома.

Tvema решил проблему так:

Установил приводы на окна, датчик дождя и концевики закрытия окна.

Приводы смонтировал на уголок, т.к. штатного крепежа не было.

Датчик дождя установил на крыше, возле фартука, чтобы датчик не снесло снегом, сходящим с кровельного покрытия.

Для автоматизации закрытия окон в подрозетники выключателей управления я вывел витую пару, к которой подключил реле, которое, пока идет дождь, замыкает клавишу закрытия окон, отключая при этом клавишу открытия. Все коммуникации выведены в щитовую и подключены к контроллеру.

Выводы

Подведём итоги в виде ответов пользователя на вопросы.

Во сколько вам обошлась система «умного дома» сделанная своими руками?

На всё я потратил не больше 40 тыс. руб. Готовое решение стоили бы намного дороже.

В чём достоинство вашей системы по сравнению с фирменными решениями?

Плюсы моей системы «Умного дома»:

  • Можно наращивать систему как мне надо, ограничений нет.
  • Если что-то выйдет из строя, систему можно недорого и легко починить, т.к. я знаю её от и до.
  • Система устойчива к «взлому», т.к. он нестандартна.

Вы довольны своим «умным домом»? Что показала эксплуатация?

В целом, система полностью оправдала мои ожидания. У меня два дома, и мне есть, с чем сравнить. Освещение в «умной квартире» заметно повышает комфортность проживания. Так говорят домочадцы и гости, которые к нам приходят. Удалённый мониторинг полезен, когда надолго уезжаешь из дома. Данные со счётчиков «сами» отправляются в управляющую компанию. А значит, — нет штрафов за несвоевременную передачу показаний или начисления усреднённых, а не фактических показаний. Также все инженерные системы в доме можно контролировать через один общий интерфейс, что, согласитесь, очень удобно.

Задать вопрос автору «умного дома» и узнать обо всех деталях этого проекта можно в теме Умный дом, который я полностью сделал сам.

  • Система «Умный дом» в вопросах и ответах: что такое «Умный дом»; какую систему можно считать «Умным домом»; на какой технологии основан «умный дом»; выгода от использования «умного дома».
  • Особенности системы IP-видеонаблюдения и её программного обеспечения: особенности системы видеонаблюдения на IP-камерах; выбор ПО и оборудования для «умного дома».
Читайте также:  Как выбрать радиаторы отопления

В видео – Конструктивные особенности «умного дома» с плоской кровлей и домашним кинотеатром.


Электропроводка в системе «Умный дом»

Начиная ремонт в квартире или загородном доме, обязательным пунктом является план проводки электричества. К этому вопросу нужно подойти с особой серьезностью, т.к. на расположение розеток и электропроводок влияет дальнейшее обустройство жилья. Учитывайте возможное появление детей в вашем доме или же вы захотите поменять планировку помещения, тогда и расположение электропроводки, скорее всего, будет другое. Кардинальные изменения чаще всего касаются загородных домов.

Технологии не стоят на месте, а вместе с ними появляется все больше разработок, которые связаны с организацией электричества. С каждым годом мы все больше привыкаем к комфорту, а гениальные разработчики пытаются создавать этот комфорт. Так, совсем недавно в наш мир, вошла система «умный дом». «Умный дом» – это интеллектуальная система, которая с помощью датчиков управляет всем домом: автоматическое включение/выключение бытовой техники, воды, света и системой охраны.

Проводная система «умного дома»

Если вы решились на установку «умной» системы для своего дома или квартиры, то должны учитывать тот факт, что вам потребуется специальная электропроводка. Такая электропроводка работает как единая сеть, которая запускает все инженерные системы, электроприборы и датчики. Факт создания единой сети не означает что «умную» систему нельзя установить без электромонтажных работ. Для создания беспроводной системы существуют специальные интеллектуальные устройства, которые позволяют создавать такие единые электрические цепи. Для того чтобы создать и привести эту единую систему в действие стоит вызвать электрика , который специализируется на «умных» домах.

Что собой представляет такой тип электросети, на самом ли деле это выгодно и в чем ее преимущества/недостатки мы сейчас разберемся.

Электропроводка в системе «умный дом»

Прежде чем приступить к разводке системы «умный дом» необходимо составить детальный проект для монтажа кабеля, электрощитков и всех элементов. При простых электромонтажных работах электрик сам решает организацию электропроводки, но в «умном» доме все решения принимаются на стадии проектирования жилья и выполняются строго по проекту.

Со стороны организации электропроводки потребуются все стандартные приборы: автоматы, устройства защитного отключения, дифавтоматы. Единственное отличие от простой электросети: один провод соединяет каждый выключатель с лампочкой. В системе «умный дом» используются провода двух типов:

Каждый из таких кабелей напрямую подключается к электрощитку. Сначала сигнал идет по слаботочному проводу, далее попадает на силовой, и в конечном итоге питание подается на электрооборудование. Систему управления приборами «»умного дома» можно запрограммировать таким образом, чтобы, например, освещение включалось по всему дому или только в отдельных комнатах.

Преимущества и недостатки «умной электропроводки»

Главное преимущество такой проводки состоит в простоте и комфорте управления всеми приборами дома. Под приборами подразумеваются не только лампочки света, а также моторизованные шторы, бытовая техника, светильники и др. Еще одно из преимуществ – небольшое количество кабеля. Слаботочный кабель проходит через все выключатели дома/квартиры, соединяя их с щитком автоматики. Таким образом длина кабеля зависит не от количества приборов (а таких в доме достигает большого количества), а от площади помещения. Силовой кабель имеет небольшую длину за счет того, что проходит к каждому прибору напрямую.

«Интеллектуальная электропроводка» имеет недостатки.

– во-первых, очень высокая стоимость оборудования, монтажа и обслуживания. Траты на такую систему не окупятся долгое время

– второе – выход из строя оборудования. Замена или ремонт обойдутся очень дорого, а найти электрика, специализирующегося на такой электропроводке, не всегда возможно во всех регионах

– третье – наличие специально отведенного места под установку всего электрооборудования. Для такого оборудования необходим постоянный доступ к бесперебойному источнику питания.

Но как показывает практика, к установке «умного дома» прибегают те, у кого имеются деньги и такие высокие траты им не страшны.

Системы «Умный дом», которые можно установить своими руками

На современном рынке существуют и такие производители, которые предлагают простые системы, они значительно дешевле и подходят для самостоятельного монтажа. Вот несколько из таких систем:

– Prodigy от компании Creston . Американская компания, которая предлагает по всему миру «умную систему» с простым монтажом. Для такой системы не требуется дополнительное программирование и прокладка специальной проводки. Производитель предлагает покупателю типовые схемы, которые просты и понятны человеку без особых знаний электрики. В комплекте поставляется оборудование и подробная инструкция для монтажа и настройки.

– Z – Wave от компании Zensys . Калифорнийская компания, которая создала беспроводную систему, все управление происходит с помощью радиосвязи. С такой системной справится любой человек, а использовать ее можно даже для полной автоматизации дома. Основные приборы – радиомодули, которые встраиваются в бытовую технику, приборы освещения и отопления.

– Beckhoff – еще одна компания, которая предлагает продукцию для домашней автоматизации. В комплекте поставляются контроллеры и оборудование ввода/вывода.

– Siemens – популярная компания, которая предлагает оборудование для создания «умного дома» в квартирах и небольших загородных домах. В комплекте поставляются беспроводные приемники, которые внедряются в помещение без дополнительных электромонтажных работ.

Молниезащита для «умного» дома и не только

Система защиты от поражения молнией нужна не только умному дому, но и любому строению. Если в дом ударит молния, то молниезащита предотвратит поражение людей, защитит от повреждения технику и электрооборудование. Прочитав статью, вы узнаете, как работает молниезащита, почему она очень важна и во сколько обойдется ее установка.

Что такое молния

Во время движения воздушных масса, изменения влажности и других факторов, в атмосфере происходит накопление статического электричества, напряжение которого достигает миллиардов вольт. Когда напряжение становится слишком большим, возникает электрический разряд, который и называют молнией. Разряд происходит поэтапно – ионизируется участок атмосферы неподалеку от места наибольшего напряжения. Сквозь ионизированный участок проходит стример (лидер) – небольшой разряд, создающий канал для мощного дугового разряда. Длина стримера достигает нескольких километров. После пробоя одного участка молния замирает на несколько микросекунд, после чего лидер пробивает следующий участок.

Как формируется молния

Одновременно от земли выдвигается стример, идущий навстречу. Это вызвано разностью потенциалов и взаимным притягиванием заряженных и незаряженных полей. Земля, благодаря высокой электрической проводимости и огромной массе играет роль незаряженного электрода, поэтому заряд статического электричества притягивает к себе незаряженные молекулы. Этот же эффект появляется, если потереть пальцами обертку некоторых конфет – она начинает притягиваться к коже под действием статического электричества. Когда оба стримера соединяются, возникает устойчивый канал, через который проходит огромное количество энергии, достигающее десятков гигаватт.

Место формирования нижнего стримера зависит от:

  • высоты над уровнем земли;
  • влажности воздуха;
  • скорости движения ветра;
  • уровня ионизации воздуха.

Нижний лидер чаще всего формируется в верхушке крон деревьев, крышах зданий и других объектах, возвышающихся над уровнем земли. Когда канал сформирован, через место появления нижнего стримера проходит ток в тысячи ампер. Если молния попадает в крышу дома, то статическое электричество напряжением в миллионы вольт воздействует на людей и бытовую технику. В результате такого воздействия техника выходит из строя, люди получают серьезные травмы, нередко ведущие к гибели, возникают пожары.

Как работает система молниезащиты зданий

Основное назначение молниезащиты – изменить место формирования нижнего стримера. Для этого необходимо учитывать один физический закон – электрический ток идет по пути наименьшего сопротивления. Воздух обладает очень высоким электрическим сопротивлением, поэтому стример формируется в результате ионизации и разряда. Молниезащита обеспечивает изменение высоты второго полюса, необходимого для разряда. Заземление молниезащиты вкопано или вбито в землю, поэтому при ударе молнии весь заряд уходит вглубь почвы и рассеивается там. Молниеприемник и заземление соединены стальным, медным или алюминиевым проводником, который без проблем выдерживает ток в десятки тысяч ампер. Молниеприемник возвышается над зданием, поэтому стример формируется не от крыши, а от него. В результате разряд молнии попадает в молниеприемник и через металлическое соединение уходит в землю, где без вреда рассеивается.

Для определения необходимости молниезащиты учитывают следующие факторы:

  • высоту здания над землей;
  • среднюю влажность грунта;
  • электрическую проводимость грунта;
  • частоту гроз в районе, где установлен дом;
  • материал крыши;
  • наличие рядом с домом высоких деревьев, металлических или железобетонных конструкций.

Молния всегда идет по пути наименьшего сопротивления. Если дом возвышается над остальными строениями, то велика вероятность, что рано или поздно молния попадет в него. Это особенно актуально для регионов, где грозы – частое явление. Если рядом с домом находится дерево, металлическая или железобетонная конструкция, то с высокой долей вероятности молния ударит в нее. Ведь электрическая проводимость дерева или железобетона в десятки тысяч раз выше, чем у воздуха. Металлическая крыша является провоцирующим фактором для молнии. Ведь электрическая проводимость стали гораздо выше, чем у дерева или железобетона, а большая площадь ведет к более мощному заряду. Тут срабатывает тот же принцип, что и в электротехнике – чем больше сечение проводника, тем меньше его сопротивление и, соответственно, выше ток.

Виды молниеприемников для частных домов

Все молниезащиты разделяют по:

  • типу и количеству молниеприемников;
  • типу и количеству тоководов;
  • типу и площади заземления;
  • общей эффективности.

Молниеприемники делят на:

Активные молниеприемники, по уверениям производителя, самостоятельно образуют нижний стример, но их эффективность не доказана. В качестве пассивного естественного молниеприемника можно использовать металлическую кровлю, если она выдержит ток разряда. Для этого ее толщина должна быть не менее 7 мм. Штыревой молниеприемник – это металлический, чаще всего стальной штырь, возвышающийся над зданием. Тросовый молниеприемник изготавливают из стального троса, натянутого над зданием на двух токопроводящих опорах. Сетчатый молниеприемник выполнен в виде стальной сети, возвышающей над кровлей.

Толщину и количество тоководов рассчитывают исходя из площади здания. Они должны выдерживать ток в десятки тысяч ампер и не иметь коррозионных повреждений. Ведь любое повреждение увеличивает сопротивление токовода, в результате чего он перегревается, а то и плавится, что может привести к возникновению пожара. Нередко в качестве тоководов используют арматуру железобетонных стен или колон. В этом случае молниезащиту встраивают в здание еще на этапе подготовки проекта для строительства. Затем выкапывают котлован для фундамента и монтируют заземление, после чего приступают к остальным работам. Площадь и тип заземления определяют исходя из площади здания, сопротивления почвы и применяемого материала.

Молниезащита мягкой кровли

Наиболее эффективны сетчатые молниеприемники, возвышающиеся над зданием на несколько метров. Чуть менее эффективны тросовые молниеприемники. Это вызвано тем, что эффективная площадь, на которой молниеприемник обеспечивает защиту, равна его высоте. Если молниеприемник возвышается над металлической крышей на 10 метров, то радиус эффективной защиты на уровне крыши будет 10–12 метров. Поэтому для эффективной защиты тросовый молниеприемник необходимо поднимать над крышей на расстояние, равное ширине дома. Сетчатый молниеприемник от таких ограничений избавлен. Наименее эффективен штыревой молниеприемник, ведь он работает по тому же самому принципу – радиус защиты равен высоте над верхней точкой дома. Поэтому для качественной защиты он должен быть огромной высоты, что обойдется очень дорого. Достаточно эффективны и недороги сетчатые молниеприемники, уложенные на или под кровлю. Если кровля металлическая, то сетку необходимо укладывать над ней на высоте 10–50 см. Если кровля из битума или черепицы, то сетку можно подвесить прямо под ней. Толщина троса, сетки или штыря должна быть достаточной, чтобы без перегрева выдержать ток в тысячи ампер.

Видео — Монтаж системы для загородного дома

Можно ли самому сделать эффективную молниезащиту

При расчете молниезащиты приходится учитывать множество факторов, в которых хорошо разбирается только специалист по таким системам. Ведь нужно определить электрическую проводимость грунта, рассчитать размер и форму заземления, сечение токовода, тип, размер и способ установки молниеприемника. Можно сделать все примерно, как говорят, «на глазок», но будет ли эффективна такая система? Ведь не каждый владелец умного дома знает:

  • почему нельзя соединять напрямую медные и алюминиевые провода (из-за электролиза, вызванного разным сопротивлением оксидных пленок, провода разъедает);
  • почему нельзя делать заземление из алюминия (такое заземление под действием гальванических токов быстро придет в негодность);
  • почему токовод нужно покрывать диэлектрическим антикоррозионным покрытием, а заземление токопроводящим (чтобы уберечь проводник от контакта с атмосферной влагой и обеспечить максимальное электрическое взаимодействие с грунтом).

Существует огромное количество прочих «почему», которые влияют на эффективность работы системы молниезащиты. По этой причине не стоит экспериментировать, ведь в результате ошибки может возникнуть пожар или поражение электрическим током. Ошибки, допущенные во время проектирования и монтажа молниезащиты, приведут к попаданию части энергии молнии во внутридомовую электрическую проводку и уничтожению всей электроники.

Ссылка на основную публикацию