Chytrá retenční nádrž a měření hladiny vody ve studni

Ondřej Brynych
17 srpna, 2023 in Know How

Náš kolega Manuel se při stavbě svého domu rozhodl mít na zahradě chytrou retenční nádrž na vodu. Díky automatickému hlídání hladiny vody může s klidným svědomím používat vlastní vodu, aniž by musel neustále sledovat vodoměr. Co a jak udělal vám prozradí v tomto článku.

K čemu vůbec retenční nádrž?

Proč jsme si rozhodli postavit si na zahradě retenční nádrž a využívat tam v ideálním případě pouze dešťovou vodu? Můžeme vodu využívat tak, jak chceme, aniž bychom si museli hlídat vodoměr a bát se vysokých účtů. Ono se to snadno nasčítá:

  • Mytí auta
  • Mytí příjezdové cesty
  • Zavlažování trávníku
  • Čištění terasy
  • Požární cvičení našich dětí (prý u nás hoří často)
  • atd.

Vybízí se otázka, zda se tato investice jednou vrátí. To není vždy možné přesně spočítat. Ale nejde přeci jen o peníze.

Nádrže jsou k dispozici v různých provedeních. Prémiová verze může vypadat například takto:

Tohle samozřejmě není naše retenční nádrž.

Toto je Cisterna Basilica: největší z několika stovek starověkých cisteren, které leží pod městem Istanbul v Turecku. Cisterna, která se nachází 150 metrů (490 stop) jihozápadně od Hagia Sophia. Ti, kteří četli knihu Inferno od Dana Browna (nebo viděli film), ji znají. Ostatní by si tyto vědomosti měli doplnit.

Jak je vidět na obrázku, v této retenční nádrži se dá řada věcí automatizovat. Počínaje osvětlením

Obraťme se spíše k více praktickým věcem v našich zeměpisných šířkách. Rozhodli jsme se pro trošku snazší variantu z betonových skruží.

Retenční nádrž je relativně primitivní zařízení. V podstatě se jedná o nádobu s přítokem, přetokem a sáním.

Retenční nádrž z betonových skruží pro hospodaření s dešťovou vodou

Proč automatizovat měření hladiny vody ve studni?

Pokud bych znovu stavěl, nebo měl někomu radit, rozhodně bych doporučil počítat s automatizací dopředu. Minimálně přivést kabel pro hladinoměr do studny. Samozřejmě existuje i bezdrátový hladinoměr, ale kabel je kabel.

Co mě vedlo k tomu, abych použil inteligentní hladinoměr do nádrže?

  • Pokaždé, když jsem chtěl vědět, kolik zbývá v retenční nádrži vody, musel jsem zvednout dekl a podívat se do ní.
  • Máme speciální čerpadlo (s elektronikou, tiché atd.), které je z technické stránky špičkovým produktem. Avšak nesmí nasávat vzduch. Pokud se to stane, musí být celý okruh doplněn druhým čerpadlem (to udělá člověk přesně dvakrát a pak ho to přestane bavit).
  • Odhadnout, zda máme vodou šetřit, nebo v klidu bez přemýšlení zavlažovat, mi nedalo spát. Takže se ze mě stal nervózní hlídač hladiny vody.

Všechny tyto faktory vedly k touze po inteligentní retenční nádrži. Delegovat hlídání hladiny vody na senzor. To nebyl problém, jelikož systém na ovládání technologií v domě (Loxone), je univerzální. Přidat funkci měření hladiny vody v retenční nádrži byla otázka chvilky. Inteligentní dům přesně ví, jak nakládat s touto informací.

Naléhavé doporučení všem stavařům

Má doporučení všem, kteří staví studnu či retenční nádrž. Také těm, kteří si myslí, že ji nepotřebují, nebo mají napjatý rozpočet:

Při nejmenším připravte si rozvody potrubí a kabeláž, aby vše mohlo být provedeno dodatečně bez nutnosti kopání.

Inteligentní hospodaření s dešťovou vodou

Co jsme chtěli zrealizovat, byly v podstatě následující funkce:

Ovládání čerpadla ve studní a měření hladiny vody v aplikaci
  • Zobrazení zbývajícího množství vody v nádrži v aplikaci.
  • Upozornění na nízkou hladinu vody a opětovné dosažení bezpečné hladiny prostřednictvím e-mailu.
  • Automatická deaktivace čerpadla pří minimální stanovené hladině vody.
  • Možnost kdykoli manuálně zapnout a vypnout čerpadlo (i vzdáleně).

Hlídání hladiny vody v nádrži s Loxone

Jak už jsem zmínil výše, máme doma Loxone. Jelikož Miniserver, který je centrální jednotkou systému, dokáže ovládat třeba i vodojemy pro celá sídliště, měření hladiny a ovládání čerpadla ve studni pro něj není žádná výzva.

Řídicí jednotka a možnost využití aplikace už tedy nebyla potřeba pořizovat. Nicméně bez určitého množství dalšího hardware se to neobešlo.

Ultrazvukový ukazatel hladiny vody v nádrži

Na základě doporučení kolegů jsem se rozhodl pro ultrazvukový snímač. Ten jsem umístil na dekl nádrže.

Jedná se o čidlo, které na základě odrazu od hladiny vody a dodává informace o stavu vody v rozmezí 0-10V. Senzor lze přesně nastavit na požadovaný rozsah (v našem případě 0 až 400 cm), čímž poskytuje velmi dobré výsledky.

To vše by se také jistě dalo realizovat prostřednictvím tlakového převodníku. Já osobně mám výše zmíněnou variantu již 2 roky a můžu ji vřele doporučit.

Ovládání čerpadla ve studni pro automatické dopouštění v případě potřeby jsem vyřešil pomocí spínané zásuvky (ta komunikuje bezdrátově).

Hladinoměr do studny: nastavení výpočtu a zobrazení dat

Konfigurovat hladinoměr do nádrže nebylo vůbec náročné. Díky nástroji Loxone Config (který je mimochodem zdarma) jsem ani nepotřeboval programátora. Nastavení výchozích hodnot a výpočtu objemu byla otázka chvíle. Možnost manuálního ovládání čerpadla a zobrazení stavu hladiny v aplikaci bylo hotové v podstatě samo.

Výpočet a zobrazení objemu pomocí vizualizace

Co opravdu oceňuji, je silná stránka provedení funkce korekce senzorů. To umožňuje předejít nepředvídatelnostem a šetří složité výpočty.

Senzor posílá hodnoty ve voltech. Aby bylo možné získat hodnoty v litrech potřeboval jsem pouze dva vstupy. Žádné nastavování konverze nebo jiné složitosti.

Abych získal tyto dvě hodnoty, změřil jsem hladinu vody ve dvou různých dnech a zaznamenal ji spolu s aktuální hodnotou napětí ze senzoru.

hladinoměr v nádrži - schéma měření
okno vlastností pro senzor měření hladiny v Loxone Configu
Tyto hodnoty jsem zadal do korekčních vlastností senzoru v Loxone Configu. Hotovo.

Vzhledem k tomu, že se jedná o válec, celý model se chová lineárně. Žádné další výpočty nejsou nutné.

Jak „naprogramovat“ varování? Za 5 minut!

Funkce Prahový přepínač v Loxone Configu
Pokud hladina vody v nádrži klesne pod 60 cm, chci, abych dostal varování e-mailem. K tomu používám funkci (funkční blog) již připravenou v Loxone Configu: Prahový přepínač. Na obrázku vidíte, jak to vypadá v praxi.

V zabudované funkci Mailer pro odeslání e-mailu jsem vyplnil požadované zprávy, abych přesně věděl, co se děje.

Upozornění nízké hladiny - nastavení e-mailu v Loxone Config

Celá konfigurace funkce upozornění vypadá takto:

Konfigurace pro varovný e-mail v Configu

Opravdu velmi jednoduché a snadné na implementaci. V režimu simulace lze celou věc také snadno a rychle otestovat, aniž bych to musel spouštět „naostro“.

Za dalších 5 minut automatické vypnutí čerpadla

Konfigurace vypnutí čerpadla kvůli nízké hladině vody ve studni je stejně snadné jako konfigurace varování.

vypínání oběhového čerpadla - konfigurace v configu

Koncept Prahového spínače a Maileru je opět stejný jako u varovné funkce. Kromě toho jsem zde vytvořil virtuální tlačítko. To umožňuje ruční vypnutí čerpadla, např. během údržby. Případně pokud dojde k zastavení čerpadla kvůli vyčerpání retenční nádrže, slouží tlačítko k opětovnému manuálnímu zapnutí.

Celou konfiguraci si můžete stáhnout jako soubor programu pro Loxone Config.

A co automatické dopouštění nádrže?

V našem případě není kriticky důležité mít v retenční nádrži vždy dostatek vody. Máme na zahradě i hadici z řádu, takže když je potřeba, použije se prostě ta. Ale dovedu si představit, že pro někoho bude nutné zajistit automatické dopouštění nádrže. Třeba na sportovištích a podobně.

Šlo by v podstatě jen o drobné úpravy logiky. Pokud máte o ukázku takové konfigurace, napište kolegům z marketingu na [email protected] a oni jistě článek rádi rozšíří.

Automatické hlídání hladiny je jen začátek

Máte také chytrou nádrž na vodu nebo hlídání hladiny vody ve studni? Nebo jste o tom někdy přemýšleli? Věřte, že je to jen drobný střípek schopností Miniserveru. Díky systému automatizace domů a budov Loxone si již nemusíte zbytečně komplikovat život, obětovat komfort ani utrácet víc peněz.

Ptejte se zdarma

Konzultujte s námi váš projekt nebo se staňte Loxone Partnerem a realizujte skutečnou automatizaci!

A

Konzultace projektu zdarma

Zvažuji ve vlastním projektu využít Loxone a rád bych získal více informací.

A

Spolupráce s Loxone

Rád bych se zeptal, v čem spočívá partnerství s Loxone a jak na to.

Konzultace projektu zdarma

    • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • This field is for validation purposes and should be left unchanged.

Stát se partnerem

    • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • Hidden
  • This field is for validation purposes and should be left unchanged.

Chci být informován o novinkách