В доме редко нужно, чтобы все мощные приборы работали одновременно. Бойлер некоторое время сохраняет горячую воду, тёплый пол продолжает отдавать накопленное тепло, а автомобиль может заряжаться несколько часов. Эти особенности позволяют распределять потребление во времени. Главное — знать, сколько может подождать каждая задача и когда её обязательно нужно выполнить.
Что должно работать сейчас, а что может подождать
Приоритет зависит от ситуации. Когда вы готовите ужин, плите нужна мощность, а зарядку автомобиля можно замедлить. Перед утренней поездкой времени на зарядку остаётся меньше. Если в доме прохладно, откладывать нагрев уже нельзя так же свободно, как в тёплой комнате.
Поэтому для прибора важны несколько условий: необходимый результат, срок и допустимая пауза. Для отопления это температура, для бойлера — запас горячей воды, для зарядной станции — готовность автомобиля к поездке. Возможности автоматического управления определяем по установленному оборудованию.
Три уровня контроля: линия, фаза и источник питания
Начинаем с энергобезопасности. У каждой линии есть допустимый ток, у каждой фазы — предел нагрузки, а у источника питания — собственные возможности. Все три условия проверяются одновременно. Даже если на вводе осталось несколько свободных киловатт, включать прибор на уже нагруженной линии или фазе нельзя.
Например, в трёхфазном доме плита, бойлер и часть розеток могут оказаться на одной фазе. Общая мощность дома ещё укладывается в выделенный лимит, но ток этой фазы уже приближается к допустимому. HouseClever использует пофазные измерения, чтобы ограничивать нагрузки именно там, где возникает превышение. Автоматически перераспределить приборы между фазами обычный щит не может: распределение линий определяют в электрическом проекте.
Умный электрический щит даёт системе измерения подключённых цепей. Пороги и реакции согласуют с кабелями, защитными аппаратами и режимами приборов. Приоритет отвечает на вопрос, какую задачу выполнить раньше; допустимые электрические пределы определяют, можно ли её включить вообще.
Один вечер — несколько задач
Автомобиль подключён к зарядке, на кухне работает духовка. Бойлеру тоже пора нагревать воду. HouseClever получает измерения из умного электрощита и видит, что свободной мощности мало. Совместимая зарядная станция уменьшает потребление, а нагрев воды ждёт, если температуры в баке пока достаточно.
Духовка завершила работу — появилась мощность для следующей задачи. Система включает нагрев воды и корректирует зарядку с учётом оставшегося времени. Для владельца это обычный вечер: ужин готовится, вода будет горячей, автомобиль заряжается. Отдельно следить за включением каждого прибора не требуется.
Как рассчитывается свободная мощность
Из рабочего лимита вычитают текущую измеренную нагрузку и предусмотренный запас для её изменений. Затем проверяют, укладывается ли новая задача в оставшийся ресурс по вводу, нужной фазе и своей линии. Рабочий лимит управления выбирают так, чтобы он согласовывался с электрическим проектом и не требовал регулярного срабатывания защитных аппаратов.
Условный пример: для управления задан лимит 10 кВт, текущие приборы потребляют 6 кВт, а запас на изменение нагрузки составляет 1 кВт. Для новой задачи остаётся 3 кВт. Бойлер мощностью 2 кВт можно включить, если на его фазе и линии достаточно ресурса. Зарядку автомобиля на 7 кВт придётся ограничить или отложить. Эти числа иллюстрируют принцип; реальные настройки определяются оборудованием и нагрузками дома.
Насос или компрессор при запуске может потребовать ток выше рабочего. Это учитывают отдельно по характеристикам двигателя, инвертора и аппаратной защиты. Система управления не гарантирует предотвращение любого внезапного скачка: быстродействующая защита остаётся задачей соответствующих защитных устройств.
Два ограничения: мощность и запас энергии
При питании от сети чаще требуется уложиться в допустимую мощность ввода и отдельных фаз. При работе от аккумуляторов добавляется другой вопрос: на сколько времени хватит энергии. Можно иметь достаточно мощный инвертор для нескольких приборов, но быстро разрядить батареи, если оставить включённым электрический нагрев.
HouseClever учитывает текущую нагрузку и заряд, а при наличии необходимых данных — температуру и сроки задач. ИИ анализирует историю потребления и выполнение сценариев, чтобы помогать планировать расход. Прогноз уточняется по измерениям; действия выполняются в пределах настроенных правил и возможностей оборудования. Подбор мощности и ёмкости подробно разобран в статье о выборе инвертора и аккумуляторов.
При переходе на аккумуляторы доступную мощность определяет не только паспорт инвертора. Учитывают допустимый разряд батареи и ограничения её системы управления, температуру, состояние оборудования и возможности автономного выхода. Если батарея ограничила выдачу энергии, перечень разрешённых нагрузок должен соответствовать новому режиму.
| Что ограничивает работу | Что проверяют | Как это влияет на приборы |
|---|---|---|
| Отдельная линия | Ток, допустимый рабочий режим и пороги событий. | Превышение на этой линии требует предусмотренной реакции, даже если в доме есть общий запас мощности. |
| Фаза и ввод | Токи фаз и доступный ресурс внешнего питания. | Ограничиваются управляемые потребители, создающие нагрузку на соответствующей фазе или вводе. |
| Инвертор и аккумулятор | Допустимая выходная мощность и ограничения разряда. | В автономном режиме разрешается только нагрузка, которую энергосистема способна обеспечить. |
| Запас энергии | Доступная ёмкость и потребление на нужное время. | Переносимые задачи откладываются, чтобы сохранить питание для необходимых функций дома. |
Когда электричество отключили надолго
При коротком отключении рассчитанный резерв поддерживает выбранные приборы. Если сеть не возвращается, система откладывает задачи, которым разрешено подождать, чтобы сохранить питание для отопления, воды и связи. Состав этих линий определяем заранее: подробнее — в материале о выборе приборов для резерва.
Отопление нельзя просто поставить последним в очереди. В мороз его работа важна для людей, здания и трубопроводов. Учитываем тип отопления, температуру и допустимые режимы. Если необходимым приборам требуется больше энергии, чем есть в батареях, предусматриваем достаточный запас или подзарядку. В системе с генератором он периодически пополняет аккумуляторы, после чего дом снова работает от батарей. Этот цикл описан на странице резервного питания.
Возвращать приборы в работу тоже нужно по порядку
После восстановления сети дом должен нагреть воду, вернуть обычный режим отопления, продолжить зарядку автомобиля и восстановить запас батарей. Если начать всё одновременно, нагрузка снова станет высокой. Поэтому задаём последовательность: сначала необходимые задачи, затем остальные по доступной мощности.
Условия возврата учитывают и саму технику. Насосы и компрессоры не следует заставлять постоянно включаться и выключаться при небольших колебаниях нагрузки. При настройке соблюдаем требования к паузам и времени работы конкретного оборудования.
Порог возврата задают ниже порога ограничения, а свободная мощность должна сохраняться в течение согласованного времени. Такой разрыв порогов называется гистерезисом. Он помогает избежать повторяющегося включения и отключения на границе лимита. Отложенные задачи возвращают последовательно, проверяя нагрузку после каждого действия.
Для аварийно отключённой линии действует отдельный порядок. Её не возвращают в работу только потому, что уменьшилось общее потребление: сначала должны быть выполнены условия восстановления, предусмотренные для причины отключения.
Команда должна иметь проверяемый результат
Отправить команду зарядной станции или контактору недостаточно. Система проверяет доступное подтверждение состояния и показания нагрузки. Если после ограничения зарядки ток не снизился, это требует отдельного события и реакции. Возможность такой проверки закладывают при выборе измерительных модулей и управляемого оборудования.
Потеря связи тоже имеет значение. В проекте определяют, какие действия разрешены без свежих измерений и какое состояние должно сохранять оборудование. Защитные аппараты продолжают выполнять свои функции независимо от приложения, облачных сервисов и ИИ. Для автономного управления предусматривают локальный контроллер, питание и необходимые каналы связи.
Солнце и тариф помогают выбрать время
При наличии солнечных панелей нагрев воды или зарядку батарей можно перенести на часы выработки. При многозонном тарифе часть задач планируют на более дешёвое время. Но ожидаемую экономию нужно рассчитывать с учётом потерь, расхода дома и условий тарифа. Согласованный запас на отключение сохраняем в настройках системы.
Что согласовать до установки
Вместе с владельцем определяем, что должно работать постоянно, каким задачам разрешена пауза и к какому часу нужен результат. Для каждого управляемого прибора описываем условия ограничения и возврата. Затем проверяем сценарии на объекте: включаем предусмотренные нагрузки, наблюдаем реакцию системы и подтверждаем, что оборудование выполнило команды.
Так настройка становится понятной: владелец знает, почему зарядка замедлилась, когда включится бойлер и какой режим дом выберет при отключении сети. Об устройстве всей системы рассказываем на странице управления энергией.