Пошла жара! О каких функциях современного вентилятора нужно знать перед его покупкой
В Россию пришла жара. Карантин постепенно снимается, но многие продолжают работать из дома. В душном помещении, где нет даже вентилятора, с утра сложно почувствовать бодрость даже после чашки крепкого кофе. Выход один — стать счастливым обладателем современного вентилятора. Рассказываем, как его выбрать в 2020 году.
Домашние вентиляторы делятся на три большие группы: осевые, вертикальные и безлопастные. Именно с типом механизма и рекомендуем определиться в первую очередь. Далее стоит обратить внимание на мощность, способ установки, уровень шума и, наконец, тип управления. Расскажем про все нюансы в каждой категории по порядку.
Карлсон, который не живёт
Самый распространённый вариант вентиляторов — осевой. В простонародье — просто «карлсон». Представляет из себя ногу и прикреплённый к ней перпендикулярно трёхлопастный двигатель с пропеллером. Головка даже в самых дешёвых моделях зачастую поворотная. За счёт неё увеличивается площадь обдува. Стоит обратить внимание на угол поворота.
Мощность играет самую важную роль — от неё зачастую прямо пропорционально зависит эффективность устройства. Последняя измеряется в кубометрах в час. Например, от 100 куб. м/ч на минимальной скорости до 200 куб. м/ч на максимальной. Эта информация указывается в руководстве по эксплуатации. Как понять, какой подойдёт именно вам? Есть мнение, что подходящая эффективность на минимальной скорости рассчитывается по формуле V*3, где V — объём помещения, под которое подбирается климатическое оборудование.
Способов установки в случае с осевыми вентиляторами бывает три: напольный, настольный и потолочный. Первый вариант — самый распространённый и самый проблемный. Напольные вентиляторы занимают много места и представляют из себя далеко не самую устойчивую конструкцию, что при наличии маленьких детей важный фактор. Настольный вариант — компактный и более устойчивый, но, как правило, менее мощный. Потолочный — самый лучший в плане экономии пространства, но самый сложный с точки зрения монтажа.
Уровень шума зависит от мощности. Поэтому нужно балансировать эти показатели. Особенно если вентилятор выбирается в том числе и для спальни. Стоит обратить внимание и на вибрацию, которую создаёт устройство. Уровень шума тоже указывается в техпаспорте. Но иногда производитель хитрит и указывает количество децибелов только для минимальной скорости.
10–30 дБ — это громкость шёпота и ветра;
40–65 дБ — громкость человеческой речи;
70–80 дБ — громкость оживлённой улицы.
Старайтесь держаться в рамках 60–65 дБ.
С управлением тоже не всё так просто. Самые доступные модели идут с механическими кнопками. Они ничего, но довольно шумные и дают выработку. К тому же в таких моделях не всегда наличествует полноценный таймер. А эта опция очень важна, ведь оставлять обдув (например, на ночь) не очень безопасно.
Драгоценный мусор. Ни за что не покупайте эту бытовую технику даже со скидкой
Модели среднего класса обычно имеют не только кнопки, но и экран. На последний может выводиться не только время или номер скорости, но и температура в помещении, если имеется таковой индикатор. Пульт дистанционного управления — обычное дело для дорогих моделей. Премиальные же вентиляторы и вовсе управляются со смартфона. В приложении можно даже настроить персональную программу работы: угол поворота, время для каждой передачи и т.д.
— слабая защита подвижных элементов.
Цены: от 1000 рублей (механическое управление, поворотный корпус) до 10 000 рублей (сенсорные кнопки, дисплей, пульт ДУ, программируемые режимы).
Стоит — значит, дует
Вертикальные вентиляторы иногда ещё называют колонными. Поскольку они представляют собой столб с маленькими отверстиями, через которые, к слову, едва ли пролезет детский палец. Работают колонные вентиляторы по принципу роторных воздушных обогревателей. Устройство всасывает воздух, разгоняет его по корпусу и выдавливает. Считаются эффективнее осевых, поскольку имеют большую площадь обдува и меньшую температуру воздуха на выходе.
Принцип подбора мощности такой же, как у осевых вентиляторов. Способов установки несколько. Самый распространённый — вертикальный, когда столб ставится на пол. Проблемы те же: занимает место и может упасть. Впрочем, громоздкость часто маскируется привлекательным дизайном, который на ура вписывается во многие интерьеры. Есть варианты, которые кладутся на пол. Ими пораниться уже сложнее, но вот места они занимают больше. Наконец, лучший вариант — настенный. Однако придётся заморочиться с монтажом.
Технологии. Главное по теме
Помогают, но не вам. Как консультанты «Эльдорадо», «М.Видео» и DNS наживаются на нашей невнимательности
Драгоценный мусор. Ни за что не покупайте эту бытовую технику даже со скидкой
Колонные вентиляторы довольно шумные. Они громче осевых как минимум из-за того, что воздух под большим давлением проходит через меньшие отверстия. С типами управления всё то же самое: чем дороже, тем больше опций и удобнее интерфейс.
Цены: от 2500 рублей (механическое управление, поворотный корпус) до 18 000 рублей (эстетически приятный дизайн, высокая мощность, пульт ДУ, программируемое управление).
Безлопастные вентиляторы являются, пожалуй, самым новым веянием на рынке домашнего климатического оборудования. Ещё их иногда называют умножителями воздуха, вентиляторами Дайсона. Да-да, в честь того самого Дайсона, что продаёт футуристичные фены, пылесосы и лампы по цене смартфонов и ноутбуков Apple.
В безлопастных вентиляторах, как несложно догадаться, нет пропеллера. Воздух нагнетается по принципу турбины: всасывается через дырки в основании, разгоняется по корпусу и выбрасывается через узкую прорезь в кольце. В результате позади кольца образуется зона низкого давления, воздух автоматически затягивается в пространство внутри круга. Следствием этих инженерных извращений являются космические объёмы воздуха, которые безлопастный вентилятор приводит в движение, — сотни литров в секунду.
Типов установки два — напольный и настольный. В первом случае кольцо имеет форму эллипса, а сама конструкция представляет из себя нечто вроде башни. Во втором — обдув чаще всего круглый. И то и другое требует места. У некоторых компаний уже есть прототипы потолочных вариантов, но, насколько нам известно, на массовом рынке их ещё нет.
Холодильник и телевизор обойдутся дешевле, если не платить за бесполезные функции. Вот 7 примеров
Неоспоримым достоинством безлопастных вентиляторов является абсолютная безопасность. Ведь в них банально нет открытых или даже видных вращающихся элементов. Шумят обсуждаемые агрегаты заметно. Особенно на больших скоростях. Но не сильнее, чем климатическое оборудование колонного типа.
По управлению тоже ничего нового не скажем. Есть варианты с механическими панелями управления, а есть с сенсорными. Дисплеи также встречаются. Пульты дистанционного управления имеются.
Самый большой недостаток безлопастных вентиляторов — цена. Особенно если смотреть в сторону бренда, названного в честь изобретателя данной технологии. А не смотреть в её сторону сложно, поскольку очень редкий конкурент предлагает альтернативные модели.
Цены: от 10 000 рублей (сенсорное управление, настройка позиций) до 60 000 рублей (обогрев, увлажнение и очистка воздуха, отменный дизайн).
Как видите, в каждой категории разброс по ценам просто огромный. Глаза разбегаются. Однако мы рекомендуем собрать волю в кулак, отсечь все дополнительные опции и сосредоточиться на самых важных.
А именно: какого бы типа вентилятор вы ни выбрали, он обязан иметь настраиваемый таймер, надёжную защиту от соприкосновения с подвижными элементами, а также мощную подставку.
Всё это помимо комфорта обеспечит потребителю ещё и безопасность. А безопасность — главное.
Как настроить скорость вращения вентиляторов на материнской плате
Содержание
Содержание
«Возьми этот вентилятор. Он умеет управлять оборотами и работает бесшумно», — говорили форумные эксперты. Юзер послушал совет и купил комплект вертушек с надписью «silent». Но после первого включения системы компьютер улетел в открытое окно на воздушной тяге завывающих вертушек. Оказывается, вентиляторы не умеют самостоятельно контролировать обороты, даже приставка «бесшумный» здесь ничего не решает. Чтобы добиться тишины и производительности, необходимо все настраивать вручную. Как это сделать правильно и не допустить ошибок — разбираемся.
За режимы работы вентиляторов отвечает контроллер на материнской плате. Эта микросхема управляет вертушками через DC и PWM. В первом случае обороты вентилятора регулируются величиной напряжения, а во втором — с помощью пульсаций. Мы говорили об этом в прошлом материале. Способ регулировки зависит от вентилятора: некоторые модели поддерживают только DC или только PWM, другие же могут работать в обоих режимах. Возможность автоматической регулировки оборотов вентиляторов появилась недавно. Например, даже не все материнские платы для процессоров с разъемом LGA 775 могли управлять вертушками так, как это делают современные платформы.
С развитием микроконтроллеров и появлением дружелюбных интерфейсов пользователи получили возможность крутить настройки на свой вкус. Например, можно настроить обороты не только процессорного вентилятора, но и любого из корпусных и даже в блоке питания. Сделать это можно двумя способами: правильно или тяп-ляп на скорую руку.
Регулировка
Начнем с примитивного метода — программная настройка в операционной системе или «через костыли», как это называют пользователи. Настроить обороты вентилятора таким способом проще всего: нужно установить софт от производителя или кастомную утилиту от ноунейм-разработчика (что уже намекает на возможные танцы с бубном) и двигать рычажки. Нельзя сказать, что это запрещенный способ и его нужно избегать, но есть несколько нюансов.
Во-первых, не все материнские платы поддерживают «горячую» регулировку. PWM-контроллеры — это низкоуровневые микросхемы, которые управляются таким же низкоуровневым программным обеспечением, то есть, BIOS. Чтобы «достать» до микросхемы из системы верхнего уровня (операционной системы), необходима аппаратная поддержка как в самой микросхеме, так и на уровне драйверов от производителя. Если в актуальных платформах с такой задачей проблем не возникнет, то системы «постарше» заставят юзера потанцевать с настройками.
Во-вторых, программный метод управления вентиляторами хорош в том случае, если пользователь не занимается частой переустановкой ОС или не использует другие системы, например, Linux. Так как управлением занимается программа, то и все пользовательские настройки остаются в ней. Сторонний софт для аппаратной части компьютера — это никто и ничто, поэтому доступ к постоянной памяти, в которой хранятся настройки BIOS, получают только избранные утилиты.
В остальных случаях конфигурация будет сбрасываться каждый раз, когда юзер удалит фирменный софт или загрузится в другую систему. А компьютер снова попытается вылететь в окно при включении или перезагрузке — BIOS ничего не знает об отношениях вентиляторов и «какой-то» программы, поэтому будет «топить» на всю катушку, пока не загрузится утилита из автозагрузки.
Между прочим, это уже третье «но»: любой софт для управления системником придется добавлять в автозагрузку. Он заочно обещает быть самым прожорливым процессом в системе и снижать производительность, скорость отклика системы, а также стать причиной фризов в играх.
Верный путь компьютерного перфекциониста — один раз вникнуть в настройки BIOS и всегда наслаждаться тихой работой ПК. Причем сразу после включения, без дополнительного софта в автозагрузке и кривых драйверов, которые с удовольствием конфликтуют с другими программами для мониторинга, игровыми панелями и даже софтом для настройки RGB-подсветки. Тем более, интерфейс биоса уже давно превратился из древнего DOS-подобного в современный, с интуитивными кнопками, ползунками и даже с переводом на русский язык.
Что крутить?
BIOS материнских плат устроен примерно одинаково — это вкладки, в которых сгруппированы настройки по важности и категориям. Как правило, первая, она же главная вкладка, может содержать общую информацию о системе, какие-либо показания датчиков и несколько основных параметров, например, возможность изменить профиль XMP или включить режим автоматического разгона процессора. При первой настройке UEFI (BIOS) платы открывается именно в таком режиме, после чего пользователь может самостоятельно решить, что ему удобнее: упрощенное меню или подробный интерфейс. Мы рассмотрим оба варианта.
Здравый смысл, выведенный опытом и страхами перфекционистов, гласит, что любой современный процессор будет функционировать бесконечно долго и стабильно, если в нагрузке удержать его в пределах 70-80 градусов. Под нагрузкой мы понимаем несколько суток рендеринга фильма, продолжительную игровую баталию или сложные научные расчеты. Поэтому профиль работы СО необходимо строить, исходя из таких экстремумов — выбрать минимальные, средние и максимальные обороты вентиляторов таким образом, чтобы процессор в любом режиме оставался прохладным.
Чтобы добраться до настроек, необходимо войти в BIOS. Попасть в это меню можно, нажав определенную клавишу во время включения компьютера. Для разных материнских плат это могут быть разные команды: некоторые платы открывают BIOS через F2 или Del, а другие только через F12. После удачного входа в меню пользователя встретит UEFI, где можно сразу найти пункт для настройки вертушек. ASUS называет это QFan Control, остальные производители именуют пункт схожим образом, поэтому промахнуться не получится.
Компьютерные вентиляторы делятся на CPU FAN, Chassis FAN и AUX FAN. Первый тип предназначен для охлаждения процессора, второй обозначает корпусные вентиляторы, а третий оставлен производителем как сквозной порт для подключения дополнительных вентиляторов с выносными регуляторами. Он не управляет скоростью вертушек, а только подает питание и следит за оборотами. Для настройки оборотов подходят вентиляторы, подключенные как CPU FAN и CHA FAN.
Выбираем тот узел, который необходимо настроить, и проваливаемся в график.
В настройках уже есть несколько готовых профилей: бесшумный Silent, Standart — для обычных условий и Performance (Turbo) — для систем с упором в производительность. Конечно, ни один из представленных пресетов не позволит пользователю добиться максимальной эффективности.
Поэтому выбираем ручной режим (Manual, Custom) и обращаем внимание на линию.
График представляет собой систему координат, на которой можно построить кривую. В качестве опор, по которым строится линия, выступают точки на пересечении значений температуры и оборотов вентилятора (в процентах).
Чтобы задать алгоритм работы вентиляторов, необходимо подвигать эти точки в одном из направлений. Например, если сделать так, как показано на скриншоте ниже, то вентиляторы будут всегда работать на максимальных оборотах.
Если же сдвинуть их вниз, то система охлаждения будет функционировать со скоростью, минимально возможной для данного типа вентиляторов.
Если настройка касается вентилятора на CPU, то жертвовать производительностью СО ради пары децибел тишины не стоит. Лучше «нарисовать» плавный график, где за абсолютный минимум берут значение 30 градусов и минимальную скорость вентиляторов, а за абсолютный максимум — 75-80 градусов и 90-100% скорости вертушек. Этого будет достаточно даже для мощной системы.
В случае с корпусными вентиляторами такой метод может не подойти. Во-первых, «нос» каждого вентилятора можно настроить индивидуально на одну из частей системы: корпусные вертушки могут брать за точку отсчета как температуру чипсета, так и датчики на видеокарте, датчики в районе сокета и даже выносные, которые подключаются через специальный разъем. Настроить такое можно только в ручном режиме.
В таком случае придется работать без наглядного графика и представлять систему координат с точками в уме. Например:
Здесь настройка вентиляторов заключается не в перетаскивании точек на графике, а в ручной установке лимитов цифрами и процентами. Нужно понимать, что соотношение Min. Duty и Lower Temperature — это первая точка на графике, Middle — вторая, а Max — третья.
Один раз крутим, семь раз проверяем
После настройки необходимо проверить эффективность работы системы охлаждения. Для этого можно использовать любой софт для мониторинга. Например, HWInfo или AIDA64. При этом не забываем нагрузить систему какой-нибудь задачей: запустить бенчмарк, включить конвертацию видеоролика в 4К или поиграть 20-30 минут в требовательную ААА-игру.
Настройка системы охлаждения — это индивидуальный подбор параметров не только для конкретной сборки, но даже для разных вентиляторов. Ведь они отличаются не только радиусом и формой лопастей, но и предназначением — некоторые модели выдают максимальный воздушный поток, другие рассчитаны на высокое статическое давление. Поэтому не всегда одни и те же настройки будут одинаково эффективны в любой конфигурации.
Зачем все ставят вентиляторы в туалет или как мы решили сделать умный вентилятор, история по DIY
Большинство пользователей считают, что вентилятор в санузле нужен только для освежения самого помещения (при посещении туалета или после принятия душа или ванной). Но это в корне не верно. Ниже вы узнаете почему. Эта статья о том, как должна работать вентиляция в квартирах в соответствии с современными нормами, какое место в этой работе отведено вентиляторам в санузле, ванной и кухне. Также вы узнаете зачем делать вентилятор умным и как он поможет освежить всю квартиру. А еще как мы из DIY пытаемся сделать что-то большее.
Как должна работать вентиляция в 99% наших квартир? И в 1% оставшихся.
Система вентиляции в подавляющем большинстве случаев организуется, как естественный приток и естественная вытяжка, в соответствии с СП 60.13330.2016 ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ, это означает, что приточный воздух должен попадать в комнаты через ограждающие конструкции (неплотности окон, режим микропроветривания окон или приточные клапаны) в помещение и вытеснять загрязненный воздух в грязные зоны: кухни, санузлы, ванные, в общем туда, где есть вытяжные каналы. Схема ниже.
Системы вентиляции в подавляющем большинстве в наших домах работают по принципу естественной вентиляции, что означает устойчивую работу только в холодный период года и как правило на нижних этажах. Более подробно об этом написано в статье «Как работают системы вентиляции»
Три фактора для правильной работы естественной вентиляции:
Приток воздуха через ограждающие конструкции (неплотности и щели, режим микропроветривания окон, приточные клапаны и бризеры).
Беспрепятственное прохождение воздуха от окна до вытяжного канала: организуется либо за счет подпила полотна на 15-20 мм или установкой переточной решетки в дверях.
Удаление загрязненного воздуха через вытяжные каналы круглый год.
Так работают системы вентиляции не только у нас, но и у европейцев. Например, приток воздуха через приточные клапаны и удаление через вытяжные каналы организуется в Германии, Франции, Англии, Польше, Финляндии и странах Скандинавии (что подкреплено законодательно).
Свежий воздух должен поступать через окно, неплотности или приточные клапаны, проходя помещение, свежий воздух вытесняет загрязненный и тот удаляется через вытяжные каналы. Так мы получаем свежий воздух в квартире и выбрасываем в окружающую среду загрязненный (СО2, пыль, летучие органические вещества, химические вещества от отделочных материалов и мебели и т.д.)
Для работы вентиляции по такому принципу необходима вентиляционная тяга (движущая сила, выталкивающая воздух на улицу), но она появляется только в холодное время года, когда появляется разность температур внутри квартиры и на улице, так как движение возникает за счет разности плотностей воздуха в квартире и на улице. Так в соответствии с СП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» системы вентиляции проектируют для температуры уличного воздуха не выше 5 С.
Это похоже на движение воздушного шара, который нагревают горелкой.
Если горелки нет, то шар не летит – если на улице тепло, то вентиляция, увы, не работает.
Вентиляционная тяга по закону Архимеда зависит от разницы плотностей воздуха в квартире и на улице (которые зависят от температуры воздуха там и там) и от высоты вентиляционной шахты. Поэтому когда на последних этажах высота шахты маленькая, то вентиляция не работает даже зимой из-за отсутствия вентиляционной тяги.
Таким образом, от наличия естественной вентиляционной тяги в доме зависит работа всего воздухообмена у Вас.
Почему нужно использовать вентилятор для работы вентсистемы.
Нужно иметь возможность управлять своей системой вентиляции. Именно поэтому вытяжные вентиляторы решают проблему наличия вентиляционной тяги и позволяют проветривать всю квартиру.
В Европе это довольно частое явление, когда в квартире или доме ставится вытяжной вентилятор и он отвечает за работу вентиляции. Т.е. вентилятор работает постоянно, а не как мы привыкли только когда посетили санузел.
Практика в нашей стране говорит, что у нас ставят вентилятор в санузел для включения его (как правило по отдельной клавише выключателя или вместе со светом), когда пользовались туалетом или ванной, что в корне не верно, так как мы нуждаемся в притоке свежего и удалении загрязненного воздуха постоянно, а не только когда ходим в туалет.
В добавок к этому, выключенный вентилятор может создавать дополнительное сопротивление для движения воздуха, что еще и ухудшает работу вентиляции.
Обычно люди не знают, что этот вентилятор может улучшить климат во всей квартире, если его не выключать. Реальная производительность бытовых вентиляторов подключенных в сеть воздуховодов составляет от 30 до 50 м3/ч. Что ниже норм по вентиляции всей квартиры минимум 110 м3/ч. Поэтому и должен он трудится всегда, когда мы хотим, чтобы работала вентиляция.
Нужно отметить, что бытовой вентилятор не может перевернуть всю вентиляцию и загнать воздух к соседям по стояку. Бытовые осевые вентиляторы имеют довольно низкий напор в пределах 10-30 Па и этого давления едва хватает, чтобы протолкнуть воздух в шахту. Но если речь идет о центробежном вентиляторе, то давление может быть порядка 100-300 Па и в этом случае все соседи будут чувствовать, что происходит у Вас дома и, что Вы готовите. В системах, не предназначенных для таких мощных вентиляторов, их устанавливать не верно. Если речь идет об одноквартирных домах, то это может быть хорошим вариантом.
Вот обзор работы вентиляции в гостинице Германии по такой схеме известным в своих кругах блогером: https://www.youtube.com/watch?v=IEwSiI6gZ4M
Таким образом, для правильной работы системы вентиляции нужно:
круглый год применять вытяжные вентиляторы для создания напора,
дополнительно не забывать про приток воздуха.
Про современный приток воздуха будет в следующей статье. Представим интересное специальное приточное устройство нового типа.
Обычный или умный вентилятор, в чем разница.
Для постоянной работы вентиляции по потребности (по присутствию человека) можно применять обычные вентиляторы и включать их только когда Вы дома, когда нужно чтобы вентиляция работала – например отдельной клавишей включения света. Или использовать автоматические вентиляторы, которые умеют сами определять необходимость вентиляции по датчикам воздуха.
Пример обычных вентиляторов (не забываем гугл или яндекс):
Автоматических вентиляторов пока что мало на рынке, пример:
В случае применения автоматических вентиляторов с датчиками качества воздуха, вентилятор отслеживает удаляемый воздух и при его ухудшении начинает работать интенсивнее. А при улучшении качества воздуха —понижает свою производительность. Разумно и экономично. Схематично это изображено на рисунке ниже.
Например, у Вас в квартире много людей и качество воздуха требует вентиляции, вентилятор на вытяжке это «увидит» и сможет интенсифицировать работу вентиляции.
А если Вы ушли из квартиры, воздух на вытяжке стал свежим и можно минимизировать работу вентиляции или выключить вовсе. Тяга уменьшится, и вы не будете гонять и обогревать лишний воздух.
Такое решение дает ряд преимуществ:
Автоматизация вентиляции – не нужно следить за вентиляцией, она сама определяет, когда ей нужно работать.
Шум от вентилятора локализован в санузле или ванной, наличие двери всегда экранирует шум. Такое решение работает тише, чем бризер (при таком решении вентилятор располагается в комнате).
Энергоэффективно, так как на нагрев уличного воздуха в современных домах приходится до 40-50% затрат на отопление, рационально снижать объем вентиляции, когда она не востребована.
Как пришло в голову делать вентилятор для туалета умным.
Озадачившись работой вентиляции в своей новостройке, а точнее ее отсутствием, я начал разбираться как она должна работать.
Все оказалось просто, как написано выше, подавай свежий и удаляй загрязненный.
Подавать воздух я решил через приточный клапан, так как мне не понравилось бегать открывать и закрывать окно. А главное, как понять, что ты достаточно приоткрыл окно, и теперь воздух свежий? Если много открыл, то жалко тепла и холодно, если мало открыл, думаешь — чем же дышит твой ребенок, ведь везде так много загрязняющих веществ таких как: высокий уровень СО2, фенолы из мебели, радон от стен и подвала и много еще чего непонятного.
После установки клапанов зимой, когда существовала вентиляционная тяга, я остался очень доволен. Дома всегда свежо, при этом жена перестала открывать окно, уходя на прогулку с ребенком. Шума с улицы не слышно, и не нужно по сути контролировать работу.
Но вот пришло теплое время года и дома опять стало несвежо. Оказалось, все перестало работать, так как старые советские нормы не обещают работу вентиляции выше 5С. Это, кстати, все из-за того, что китайцы и итальянцы тогда не делали бытовых вентиляторов, а мы сами не могли, так как занимались космосом (шутка).
После понимания сути проблемы я поставил себе бытовой вентилятор и жизнь опять наладилась до прихода холодов, когда появилась вентиляционная тяга. Тогда вместе с работающим вентилятором они начали нещадно высасывать тепло из моей квартиры.
Человек я не жадный, понимаю, греть улицу будет хорошо, так как будет быстрее приходить лето. Но жалко ведь повышать таким образом уровень СО2 на планете.
Поэтому задумался, как вентилятору понять, что дома есть люди?
Оказалось, что это достаточно просто организовать по датчику качества воздуха.
История вентилятора, как делали и из чего состоит
Первый прототип был суров, сделан из кулера и американской технологии Стелс (Папье-маше), см ниже.
Идея понравилась, но как сделать мелкую серию?
Из анализа работы первого прототипа было решено применить следующие датчики для определения режимов работы:
датчик температуры/влажности SHT30 или HTU21,
датчик качества воздуха типа ccs-811 или sgp40,
Датчик качества воздуха решили ставить MOX, так как более продвинутые NDIR имеют больший габарит и цену. Выбранный датчик MOX измеряет VOC и эквивалент концентрации СО2, мы решили, что это лучший вариант. Так как в грязных зонах много органики и также нужно понимать уровень СО2.
Хотя мы понимаем, что лучшим решением будет датчик NDIR и VOC, но пока это дорого и, наверное, рано.
Работу устройства нужно настраивать от смартфона, так как по-другому уже несовременно, значит добавляем разработку ПО для смартфона и какой-то интерфейс для взаимодействия. На данный момент программа на телефон сделана на Xamarin, у этой платформы есть почитатели и критики. Мне пока не очень понравилась сама платформа Хамарин, но возможно все дело в тонкостях программирования, а не в самой Платформе.
Советуют дальнейшие шаги делать на Flutter, так как современная, динамично развивается и так же мульти-платформенная, как и Xamarin среда разработки. Так что переделку текущего приложения и разработку новых для остальных устройств хотим делать на Flutter. Но специалистов, работающих на Flutter по ощущениям, еще меньше и найти сложнее. Поделитесь в комментариях так ли это?
Для управления скоростью работы вентилятора на разных режимах работы было решено сделать симисторное управление, оно отличается от обычного димера наличием датчика перехода через ноль. С этой мелочью мы не долго мучились, настраивали скорости по анемометру.
В целом, для управления производительностью работы вентилятора лучше использовать DC вентиляторы с PWM управлением, улучшается качество регулировки и энергоэффективность. Хотя управлять современными DC куллерами проще, но сделать законченное устройство — сложнее из-за большего объема работы по корпусу и дополнительного блока питания.
Следующий прототип было решено делать на базе существующего вентилятора, такой нашли, но в результате не все понравилось, пример ниже.
Этот прототип пробовали делать на ESP32 и на BLE nrf52 от Nordic, блок питания пробовали использовать заводской импульсный и самодельный без гальванической развязки конденсаторный как в розетке Редмонд, см. статью на Хабре.
В результате остановились на микроконтроллере nrf52 Nordic, так как делать на ESP32 было сложнее из-за необходимости разработки серверной части, а веб-интерфейс не устроил. Второй причиной использования nrf52 стала разработка еще одного устройства на Nordic с батарейным питанием.
У кого есть опыт с ESP32 и серверной частью, просьба, напишите в комментах, сложно ли это все делать?
Эксперименты с конденсаторными блоками привели к взрыву и были прекращены). Теперь все только с гальванической развязкой!
В результате от прототипа в этом корпусе отказались, хотя он был красивый и закрывался эстетичной лицевой панелью. Отказались в первую очередь из-за высокой стоимости донора, также датчик света не видел света. А свет — это тоже один из основных индикаторов использования темных комнат, окон в туалетах новостроек почти не делают, так как это очень укромное место.
Решили сделать все тоже самое в более бюджетном корпусе, пример прототипа №2 ниже.
Прототип №2 работал хорошо и стоимость донора устраивала. Было проведено апробирование работы у тестеров.
В целом все устроило, но некоторым не понравился уровень шума крыльчатки вентилятора, еще появились пожелания по дизайну устройства. Лично Я был удивлен замечаниям по дизайну и откровенно расстроен уровнем шума…
Прототип №2 имеет следующие фичи:
режим работы по датчикам как по отдельности, так и совместно: качество воздуха (VOC+eCO2), температура влажность, освещенность,
ручные настройки работы по любому из датчиков, так и просто работа с постоянной скоростью,
настройка режимов работы от смартфона через приложение.
Подведя итог работы и всех пожеланий по устранению ошибок сделали третий прототип, который уже имеет хорошую крыльчатку, тихую в работе, ниже представлены два прототипа и образец, к которому пришли, эволюция отражена слева на право.
Сейчас вентилятор состоит из 4–х частей: базы с вентилятором, электронной платы управления с блютузом для подключения к смартфону (пока Андройд), крышки вентилятора, которую делаем индивидуально и лицевой панели. Лицевая панель крепится на магниты. Все датчики располагаются на плате с левой стороны, можно посмотреть на фото ниже.
Тестовую партию поставили через знакомых и старых клиентов, и сейчас тестируем рынок.
Узким местом прототипа №3 стал корпус, который приходится изготавливать по технологии мелкосерийного литья пластика. Пока решили изготавливать корпуса самостоятельно методом литья в силикон.
При этом пришлось набить много шишек и 60% крышек ушло в брак. Но теперь мы начали, что-то понимать в самой технологии литья в силикон, надеюсь, что это добавит к карме плюсиков.
Хорошо бы написать статью про литье в силикон. Так много рекламной информации, что поддавшись на красивые обещания, мы даже приобрели камеру дегазации, но для тестовых образцов вполне можно обойтись и без нее. Однако про такое обычно не пишут, боятся раскрывать секреты.
Следующие крышки хотим делать литьем на ТПА на алюминиевых прессформах, так как настоящие стальные это минимум 15 тыс. зеленых. На рынке не много фирм, которые работают с алюминиевыми прессформами и реальных отзывов не нашел. Если кто-то сталкивался с алюминиевыми пресс формами пишите в комментах, обсудим подробнее. В основном сталь и делают в Китае.
Итого на выходе мы имеем:
Вентилятор который умеет работать как по отдельности по каждому типу датчика: влажность, освещенность, качество воздуха, так и в режиме Смарт сразу по всем трем датчикам.
Удобный интерфейс для настройки режимов работы. Пока, что только для Андройда.
Красивый дизайн с панелями разного цвета (по запросу, можем и индивидуальную изготовить).
Тихую работу за счет качественной и хорошей крыльчатки.
В текущей версии вентилятор имеет:
Ручные режимы работы для настройки работы по отдельным датчикам:
1. По скорости – выбираем нужную скорость
2. По влажности – работает по уставке влажности
3. По освещенности – работает по включению света
4. По качеству воздуха – выбираем в качестве уставки качество воздуха
Отдельно имеется режим Смарт (мы его так назвали).
Смарт работает по всем датчикам, по специальному алгоритму с индивидуальными настройками. В этом режиме вентилятор самостоятельно отслеживает среднюю влажность и включится в работу только при ее превышении. При этом довольно хорошо происходит отслеживание присутствия и деятельности человека, так как влажность, свет и воздух о многом говорят.
Вот пример-скрин программы с режимами работы.
Что хотим добавить в вентилятор.
Многие пользователи на тестах попросили сделать удаленное управление через интернет. Как вы считаете нужно или нет?
Я считаю, что этот вентилятор должен настраиваться один раз в жизни и вы должны про него забыть, он должен работать Сам! Но все любят иметь возможность контролировать и, поэтому хотят удаленно управление. Так как разработка устройства с возможностью подключения к интернету сложнее по причине серверной части и полноценного приложения, то в планах делать систему на WI-FI второй очередью.
Команда
Самым правильным пунктом про команду будет мысль, что нужно искать единомышленников, без них сделать что-нибудь стоящее сложно.
Кто знает, как искать единомышленников — пишите. Мы ищем!
В итоге: для такого проекта понадобились скилы: схемотехника, программиста, разработчика ПО для смартфонов, конструктора и руководителя.
У нас запланирована серия устройств: автоматический вентилятор, приточное устройство, станция управления климатом, управление термостатами отопления от станции контроля климата.
Это большая работа и кому интересна тема климата и управления ими пишите в группу, всегда рады новым идеям.
Планы на будущее
Говорят, не нужно афишировать, а мы будем. Написав это здесь, мы будем стремится не опускать руки и двигаться по пунктам, не сбиваясь с ориентиров.
Сделать вентилятор не только D100 мм, но и D120 мм.
Сделать вентилятор с WI-FI.
Довести до конца разработку приточного устройства для ограждающих конструкций, сейчас идут тесты. Устройство будет отвечать за приток воздуха, стоимость будет ниже чем у бризерорв и самое главное – у него на много более простой монтаж.
После выполнения этих пунктов хотим запустить умную станцию управления по датчику СО2. Эта станция должна управлять как вентиляцией, так и отоплением.
Следующая статья планируется про приточное устройство, которое представлено выше, сейчас идут его тесты и доработка. Так как суровая зима 2020/21 показала некоторые промахи в конструкции.
Кому интересна тема управления климатом пишите и присоединяйтесь к нам в группе в телеграмме GreenVent, мы рады и критике, и новым идеям.
