Inteligentná retenčná nádrž a meranie hladiny vody v studni
Náš kolega Manuel sa pri stavbe svojho domu rozhodol mať v záhrade inteligentnú retenčnú nádrž na vodu. Vďaka automatickému stráženiu hladiny vody môže s pokojným svedomím používať vlastnú vodu bez toho, aby musel neustále sledovať vodomer. Čo a ako urobil vám prezradí v tomto článku.
K čomu vôbec retenčná nádrž?
Prečo sme sa rozhodli postaviť si v záhrade retenčnú nádrž a využívať tam v ideálnom prípade iba dažďovú vodu? Môžeme vodu využívať tak, ako chceme bez toho, aby sme si museli strážiť vodomer a báť sa vysokých účtov. Ono sa to ľahko nasčíta:
- Umývanie auta
- Umývanie príjazdovej cesty
- Zavlažovanie trávnika
- Čistenie terasy
- Požiarne cvičenie našich detí (vraj u nás horí často)
- a podobne
Tu sa ponúka otázka, či sa táto investícia raz vráti. To nie je vždy možné presne spočítať. Ale nejde predsa len o peniaze.
Nádrže sú k dispozícii v rôznych prevedeniach. Prémiová verzia môže vyzerať napríklad takto:
Toto samozrejme nie je naša retenčná nádrž.
Toto je Cisterna Basilica: najväčšia z niekoľkých stoviek starovekých cisterien, ktoré ležia pod mestom Istanbul v Turecku. Cisterna, ktorá sa nachádza 150 metrov (490 stôp) juhozápadne od Hagia Sophia. Tí, ktorí čítali knihu Inferno od Dana Browna (alebo videli film), ju poznajú. Ostatní by si tieto vedomosti mali doplniť.
Ako je vidieť na obrázku, v tejto retenčnej nádrži sa dá mnoho vecí automatizovať. Počnúc osvetlením…
Obráťme sa skôr k viac praktickým veciam v našich zemepisných šírkach. Rozhodli sme sa pre trošku jednoduchší variant z betónových skruží.
Retenčná nádrž je relatívne primitívne zariadenie. V podstate sa jedná o nádobu s prítokom, prietokom a saním.
Prečo automatizovať meranie hladiny vody v studni?
Ak by som znova staval, alebo mal niekomu radiť, rozhodne by som odporučil počítať s automatizáciou dopredu. Minimálne priviesť kábel pre hladinomer do studne. Samozrejme existuje aj bezdrôtový hladinomer, ale kábel je kábel.
Čo ma viedlo k tomu, aby som použil inteligentný hladinomer do nádrže?
- Zakaždým, keď som chcel vedieť, koľko zostáva v retenčnej nádrži vody, musel som zdvihnúť dekel a pozrieť sa do nej.
- Máme špeciálne čerpadlo (s elektronikou, tiché atď.), ktoré je z technickej stránky špičkovým produktom. Avšak nesmie nasávať vzduch. Pokiaľ sa to stane, musí byť celý okruh doplnený druhým čerpadlom (to urobí človek presne dvakrát a potom ho to prestane baviť).
- Odhadnúť, či máme vodou šetriť, alebo v pokoji bez premýšľania zavlažovať, mi nedalo spať. Takže sa zo mňa stal nervózny strážca hladiny vody.
Všetky tieto faktory viedli k túžbe po inteligentnej retenčnej nádrži. Delegovať stráženie hladiny vody na senzor. To nebol problém, pretože systém na ovládanie technológií v dome (Loxone), je univerzálny. Pridať funkciu merania hladiny vody v retenčnej nádrži bola otázka chvíľky. Inteligentný dom presne vie, ako nakladať s touto informáciou.
Naliehavé odporúčanie všetkým stavbárom
Moje odporúčanie všetkým, ktorí stavajú studňu či retenčnú nádrž. Tiež tým, ktorí si myslia, že ju nepotrebujú, alebo majú obmedzený rozpočet:
Pri najmenšom pripravte si rozvody potrubia a kabeláž, aby všetko mohlo byť vykonané dodatočne bez nutnosti kopania.
Inteligentné hospodárenie s dažďovou vodou
Čo sme chceli zrealizovať, boli v podstate nasledujúce funkcie:
- Zobrazenie zostávajúceho množstva vody v nádrži v aplikácii.
- Upozornenie na nízku hladinu vody a opätovné dosiahnutie bezpečnej hladiny prostredníctvom e-mailu.
- Automatická deaktivácia čerpadla pri minimálnej stanovenej hladine vody.
- Možnosť kedykoľvek manuálne zapnúť a vypnúť čerpadlo (aj vzdialene).
Stráženie hladiny vody v nádrži s Loxone
Ako som už spomenul vyššie, máme doma Loxone. Keďže Miniserver, ktorý je centrálnou jednotkou systému, dokáže ovládať napríklad aj vodojemy pre celé sídliská, meranie hladiny a ovládanie čerpadla v studni pre neho nie je žiadna výzva.
Riadiaca jednotka a možnosť využitia aplikácie už teda nebola potreba zhotovovať. Avšak bez určitého množstva ďalšieho hardvéru sa to nezaobišlo.
Ultrazvukový ukazateľ hladiny vody v nádrži
Na základe odporúčaní kolegov som sa rozhodol pre ultrazvukový snímač. Ten som umiestnil na dekel nádrže.
Jedná sa o čidlo, ktoré na základe odrazu od hladiny vody a dodáva informácie o stave vody v rozmedzí 0-10V. Senzor je možné presne nastaviť na požadovaný rozsah (v našom prípade 0 až 400 cm), čím poskytuje veľmi dobré výsledky.
To všetko by sa tiež určite dalo realizovať prostredníctvom tlakového prevodníka. Ja osobne mám vyššie spomínanú variantu už 2 roky a môžem ju vrelo odporučiť.
Ovládanie čerpadla v studni pre automatické dopúšťanie v prípade potreby som vyriešil pomocou spínanej zásuvky (tá komunikuje bezdrôtovo).
Hladinomer do studne: nastavenie výpočtu a zobrazení dát
Konfigurovať hladinomer do nádrže nebolo vôbec náročné. Vďaka nástroju Loxone Config (ktorý je mimochodom zadarmo) som ani nepotreboval programátora. Nastavenie východiskových hodnôt a výpočtu objemu bola otázka chvíle. Možnosť manuálneho ovládania čerpadla a zobrazenie stavu hladiny v aplikácii bolo hotové v podstate samo.
Výpočet a zobrazenie objemu pomocou vizualizácie
Čo naozaj oceňujem, je silná stránka prevedenia funkcie korekcie senzorov. To umožňuje predísť nepredvídateľnostiam a šetrí zložité výpočty.
Senzor posiela hodnoty vo voltoch. Aby bolo možné získať hodnoty v litroch potreboval som iba dva vstupy. Žiadne nastavovanie konverzie alebo inej zložitosti.
Aby som získal tieto dve hodnoty, zmeral som hladinu vody v dvoch rôznych dňoch a zaznamenal ju spolu s aktuálnou hodnotou napätia zo senzora.
Tieto hodnoty som zadal do korekčných vlastností senzora v Loxone Configu. Hotovo.
Vzhľadom na to, že sa jedná o valec, celý model sa chová lineárne. Žiadne ďalšie výpočty nie sú nutné.
Ako „naprogramovať“ varovanie? Za 5 minút!
Pokiaľ hladina vody v nádrži klesne pod 60 cm, chcem, aby som dostal varovanie e-mailom. K tomu používam funkciu (funkčný blog) už pripravenú v Loxone Configu: Prahový prepínač. Na obrázku vidíte, ako to vyzerá v praxi.
V zabudovanej funkcii Mailer na odoslanie e-mailu som vyplnil požadované správy, aby som presne vedel, čo sa deje.
Celá konfigurácia funkcie upozornenia vyzerá takto:
Naozaj veľmi jednoduché a ľahké na implementáciu. V režime simulácie možno celú vec tiež ľahko a rýchlo otestovať bez toho, aby som to musel spúšťať „naostro“.
Za ďalších 5 minút automatické vypnutie čerpadla
Konfigurácia vypnutia čerpadla kvôli nízkej hladine vody v studni je rovnako jednoduchá ako konfigurácia varovania.
Koncept Prahového spínača a Mailera je opäť rovnaký ako pri varovnej funkcii. Okrem toho som tu vytvoril virtuálne tlačidlo. To umožňuje ručné vypnutie čerpadla, napr. počas údržby. Prípadne pokiaľ dôjde k zastaveniu čerpadla kvôli vyčerpaniu retenčnej nádrže, slúži tlačidlo na opätovné manuálne zapnutie.
Celú konfiguráciu si môžete stiahnuť ako súbor programu pre Loxone Config.
A čo automatické dopúšťanie nádrže?
V našom prípade nie je kriticky dôležité mať v retenčnej nádrži vždy dostatok vody. Máme na záhrade aj hadicu z radu, takže keď je potreba, použije sa jednoducho tá. Ale dokážem si predstaviť, že pre niekoho bude nutné zaistiť automatické dopúšťanie nádrže. Napríklad na športoviskách a podobne.
Išlo by v podstate len o drobné úpravy logiky. Pokiaľ máte ukážku takejto konfigurácie, napíšte kolegom z marketingu na [email protected] a oni určite článok radi rozšíria.
Automatické stráženie hladiny je len začiatok
Máte tiež inteligentnú nádrž na vodu alebo stráženie hladiny vody v studni? Alebo ste o tom niekedy premýšľali? Verte, že je to len drobný čriepok schopností Miniservera. Vďaka systému automatizácie domov a budov Loxone si už nemusíte zbytočne komplikovať život, obetovať komfort ani utrácať viac peňazí.
Opýtajte sa zdarma
Prekonzultujte s nami váš projekt alebo sa staňte Loxone Partnerom v niekoľkých krokoch!
Konzultácia projektu zdarma
Stať sa partnerom
Rád by som sa opýtal, v čom spočíva partnerstvo s Loxone a ako na to.