Внедрение современных технологий при эксплуатации объектов недвижимости

В систему «Умный дом Honda», установленную в демонстрационном доме, входят панели тонкопленочных солнечных элементов из диселенида галлия-индия-меди, аккумуляторная система для домашнего применения, перезаряжаемый аккумулятор, домашняя установка для производства электроэнергии и тепловой энергии с использованием газового двигателя и система горячего водоснабжения, а также система управления «Smart e Mix». Система «Smart e Mix» является сердцем «умного дома Honda», обеспечивая организацию энергоснабжения и энергопотребления в доме. Система обеспечивает оптимальную подачу электроэнергии от коммерческой сети и каждого генерирующего устройства в составе «умного дома». «Smart e Mix» снижает выбросы CO² при потреблении энергии домом, в то же время обеспечивая резервное электропитание и автономность дома в случае аварии в системе электроснабжения или возникновения чрезвычайной ситуации.

В целях снижения выбросов CO² в ходе повседневной деятельности человека, в том числе при использовании транспортных средств, компания Honda подписала 23 мая 2011 года соглашение об участии в проекте E-KIZUNA, осуществляемом властями города Сайтама. Для проведения демонстрационных испытаний дома, оборудованного системой «Умный дом Honda» в рамках проекта E-KIZUNA, компанией Honda были построены два дома, каждый предназначен для одной семьи, в городе Сайтама. Там же планируется строительство и третьего дома: впоследствии все три дома будут объединены в одну сеть с целью демонстрационных испытаний «умного сообщества». Испытания планируется вести вплоть до 2018 года.

Фирменная установка для  производства электроэнергии и тепловой энергии Honda с использованием газового двигателя является еще одним шагом на пути к снижению выбросов CO²путем эффективного производства и потребления тепла, на которое приходится приблизительно 60% энергии, потребляемой среднестатистическим японским домом, в основном для целей горячего водоснабжения, отопления и приготовления пищи. Установка Honda для производства электроэнергии и тепла применяет уникальный двигатель EXlink, двигатель с многозвенным механизмом и высоким коэффициентом теплового расширения, и имеет общий КПД 92% (КПД производства электроэнергии и КПД утилизации тепла). Такая установка позволяет эффективно потреблять электроэнергию и тепло при использовании коммунально-бытового газа или сжиженного нефтяного газа. В процессе демонстрационных испытаний Honda изучит вопросы автоматического срабатывания установки с использованием аккумулятора и проведет проверку эффективности системы при чрезвычайных ситуациях.

В ходе испытаний Honda планирует подтвердить высочайшую эффективность выработки электроэнергии при использовании нового модуля тонкопленочных солнечных элементов из диселенида галлия-индия-меди, который в настоящее время находятся в разработке.

В процессе выработки концепции повторного использования аккумуляторов мотоциклов и автомобилей Honda обеспечит разработку аккумуляторной системы для дома и проведет испытания ее функциональности.

«Умная» система управления «Smart e Mix» получает оперативную информацию от каждого энергетического устройства, являющегося частью «Умного дома Honda» и анализирует общее энергопотребление домохозяйства.

На основании данного анализа система управления «Smart e Mix» принимает решения в целях достижения оптимальной эффективности энергопотребления в каждом определенном доме. Такая информация отображается на дисплее в доме, а пользователь может выбрать режим для уменьшения счетов за коммунальные услуги на основании данных счетов за тепловую энергию и электричество либо позволить системе управления «Smart e Mix» отрегулировать потребление энергии для снижения выбросов CO² на основании полученных данных от основного источника выбросов CO². Кроме того, система «Smart e Mix» объединяет показания мониторов каждого энергетического устройства, а пользователю предоставляется возможность управлять информационным дисплеем удаленно посредством беспроводной локальной сети, а также находясь вне дома при помощи навигационной системы Internavi Honda в автомобиле или смартфона. Продолжая развивать систему «Smart e Mix», Honda планирует провести испытания обеспечения оптимального режима управления энергопотреблением.

Honda также проведет испытания  оптимального расходования энергии  в домохозяйстве при помощи системы управления «Smart e Mix» для зарядки электрических автомобилей и гибридных автомобилей с зарядкой от сети электропитания с целью снижения выбросов CO².

Honda планирует разработать  и провести испытания средства для обеспечения необходимой энергии для домохозяйства в случае аварии в системе электроснабжения или чрезвычайной ситуации. К таким средствам относится разработка комплекса солнечных батарей и установки для производства электроэнергии и тепловой энергии с использованием газового двигателя либо установки для производства электроэнергии и тепловой энергии с системой автоматического срабатывания. Более того, в целях снижения нагрузки на государственные энергоустановки Honda изучит и проведет обоснование внедрения систем зарядки «транспорт-дом», в рамках которой электроэнергия электрических автомобилей, электромобилей с топливными элементами, а также автомобилей с гибридной силовой установкой с зарядкой от сети электропитания используется для потребления домохозяйствами.

Honda проведет испытания  информационных услуг, призванных  помочь людям сделать свою  жизнь безопасной и комфортной путем объединения своих транспортных средств, домов, сообщества и энергоснабжения в единую сеть.

Главные задачи «умного дома Honda».

1)Чувство безопасности:

• Уведомление о прибытии посетителей.
• Обеспечение инструкций об использовании каждого энергетического устройства при чрезвычайных обстоятельствах.
• Уведомление о невыключенном кондиционере/освещении перед уходом пользователя из дома.

2) Удобство:

• Возможность дистанционного управления устройствами (кондиционер/освещение).
• Возможность дистанционного управления устройствами при помощи функции распознавания голоса системы Internavi.
• Возможность включения горячей воды или запирания двери пользователем, находящимся вне дома.

3) Забота об экологии (информация с мониторов внутри дома):

• Информация об электричестве (электроэнергия, выработанная системой солнечных батарей, а также установкой для производства электроэнергии и тепла с использованием газового двигателя, уровень заряда аккумуляторных батарей, потребление электроэнергии в доме в целом, потребление электроэнергии на каждом этаже дома, доступная энергия аккумуляторной батареи и аккумулятора электромобиля, нарушения энергопотребления, восстановление системы после аварий).
• Информация о тепловой энергии (объем тепловой энергии, выработанной установкой для производства электроэнергии и тепла с использованием газового двигателя, температура горячей воды, подаваемой в дом, температура воды в ванне, температура в каждой комнате).
• Информация о счетах (счет за потребленную электроэнергию, счет за приобретенную электроэнергию, счет за газ, счет за воду).
• Дистанционное управление (система распределения горячей воды, кондиционер, освещение, запирание дверей пользователем, находящимся вне дома)

На основании результатов испытаний демонстрационных домов Honda воспользуется своим богатым опытом производства энергогенерирующих мощностей, в том числе панелей солнечных батарей и установок по производству электроэнергии и тепла, для обеспечения единой системы управления энергоснабжением и энергопотреблением в отдельном домохозяйстве и обществе в целом. Целью Honda является создание комфортной для жизни среды с минимальными выбросами CO² в сотрудничестве со своими потребителями.

1.5 Энергосберегающее жилище.

Основное энергоэффективное  оборудование и материалы, которые  были применены в домах для  энергосбережения без увеличения его  себестоимости: 
· теплоэнергетическая система "Очаг", работающая на всех видах топлива, с возможностью готовить пищу по традиционным русским рецептам, обеспечивает рекуперацию тепловой энергии, утилизацию и аккумулирование тепловой энергии солнца, систему горячего водоснабжения (ГВС); 
· облегчённый фундамент, утеплённый по всему периметру, с дренажной системой; 
· аккумулятор тепловой энергии и овощехранилище 10–15 м² с холодильной камерой 2,5–5 м³, встроенные в подвальном пространстве;

· водоснабжение от собственной  скважины (колодца) с принудительной подачей воды к месту разбора;

· комбинированная система  ГВС с теплоаккумулирующим баком на100–250л; 
· естественная вентиляция с активным саморегулирующим побуждением через систему "Очаг";

· раздельная система удаления отходов жизнедеятельности со 100-процентной утилизацией;

· несущая конструкция  с двойным каркасом из бруса хвойных  пород; 
· материалы растительного происхождения или отходы от их переработки, прессованная солома, кострица льна и конопли, торфоблок "ГеоКар", применяемые в качестве утеплителя;

· возможно применение высокоэффективных, но дорогих экологических материалов на основе базальта, вспененного стекла и глины "Керпен", а также их комбинация с целью понижения общих затрат как при строительстве, так и при эксплуатации;

· деревянные перекрытия с  элементами декоративной отделки; 
· кровля со встроенными преобразователями солнечной энергии; 
· окна из дерева с вакуумными стеклопакетами;

· внутренняя отделка может  быть любой (кроме химически агрессивных  и вредных для здоровья материалов), а в качестве наружной отделки  –художественная кирпичная кладка, штукатурка объёмно-рельефная с  покраской в два цвета, дерево хвойных пород, плитка, камень и др.

Применение возобновляемых источников энергии и собственных  технических разработок в комплексе  с аккумулятором тепловой энергии  позволяет снизить затраты на отопление вентиляцию и ГВС в 5–15 и более раз и практически  отказаться от традиционной водяной системы отопления.

В дальнейшем при использовании  новейших разработок и энергоэффективных  теплоизоляционных материалов затраты  энергии за счёт сжигания углеводородов  могут быть сведены к нулю.

Дом получает электроэнергию от традиционной системы электропитания на стандартное напряжение 220 В. С  применением гелиоустановок в перспективе  дом станет автономным и позволит отказаться от традиционной системы  электропитания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Современные технологии «умного дома».

2.1 Освещение.

Автоматические включатели освещения с инфракрасными и  акустическими датчиками.

Современная элементная база электроники позволяет создавать  устройства простые по схемотехнике, но имеющие достаточно широкий набор  функций. Раньше такие приборы были доступны лишь для использования  в сложных и дорогих профессиональных системах, а теперь их применение делает нашу повседневную жизнь более комфортной и легкой.

Сейчас мы поговорим о приборах, использующих датчики, реагирующие на инфракрасное излучение. Когда-то такие датчики применялись в основном в охранных системах, а теперь уже никого не удивляют двери, открывающиеся перед каждым входящим человеком или автоматическое включение освещения в подъезде. И все это инфракрасные датчики! Часто их называют пироэлектрическими датчиками.

Пироэлектрический датчик. Устройство и принцип работы

Пироэлектрические датчики  по принципу работы являются пассивными. Это значит, что они не генерируют никаких электромагнитных сигналов, а просто являются приемником инфракрасных лучей, поэтому для человека абсолютно безвредны.

Каждый предмет является источником инфракрасного излучения, и человеческое тело в этом смысле также не исключение. Пироэлектрические  датчики устроены таким образом, что реагируют не на само инфракрасное излучение, его абсолютную величину, а именно на его изменение. Поэтому, даже незначительное перемещение объекта, например, человека будет зафиксировано  таким датчиком.

В качестве примера рассмотрим пироэлектрический датчик IRA-E710 фирмы Murata. Его устройство показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Устройство пироэлектрического датчика IRA-E710

Основой пироэлектрического датчика является фотоэлемент, чувствительный к инфракрасному излучению, который  вырабатывает электрический сигнал пропорциональный величине излучения. Для согласования фотоэлемента со схемой и первоначального усиления сигнала  используется полевой транзистор.

Если датчик построить  всего на одном фотоэлементе, то он будет срабатывать не только от движущихся предметов, а также просто от внешней температуры, солнечных  лучей, от радиаторов отопления и  изменения температуры самого датчика, точнее его корпуса.

Другими словами помехозащищенность такого датчика слишком низкая. Чтобы  ее повысить пироэлектрические датчики  изготавливаются на базе двух фотоэлементов, включенных встречно, как показано на рисунке, что позволяет компенсировать только что упомянутые факторы.