Глэмпинг и база отдыха с автономной энергетикой

Для удалённой базы отдыха важна не максимальная автономность на бумаге, а предсказуемая работа критических систем при любом состоянии внешней сети.

Строительство базы отдыха в лесу или на берегу озера упирается в инженерное ограничение. Прокладка одного километра воздушной или подземной линии электропередач требует миллионных затрат. Владельцы объектов вынуждены покупать дизельные генераторы. Двигатель мощностью 15 киловатт расходует около 3.5 литра солярки в час. При круглосуточной работе это создает расход около 84 литров топлива в сутки. К этому добавляется непрерывный шум уровня 75 децибел и быстрый износ поршневой группы.

Инженеры компании HouseClever разработали комплексную систему автономного снабжения. Мы объединяем собственное программное обеспечение HouseClever OS с накопителями энергии BESS, инверторным оборудованием, беспроводной автоматикой и датчиками безопасности.

Расчет силового оборудования и накопителей BESS

Центром автономной системы выступает гибридный инвертор со временем переключения на батареи менее 10 миллисекунд. В качестве накопителя энергии BESS применяются литий железо фосфатные аккумуляторы LiFePO4 с номинальным напряжением 51.2 вольта.

Массив ячеек рассчитывается с учетом допустимого уровня разряда DoD 80 процентов и коэффициента деградации SoH 0.8 на отрезке в 10 лет. Ток заряда и разряда ограничен значением 0.5C. Это защищает химический состав ячеек от перегрева и гарантирует свыше 6000 циклов работы.

Генератор в такой топологии работает только как устройство быстрой дозарядки. При разряде аккумуляторов до уставки 20 процентов сервер HouseClever OS замыкает сухие контакты и запускает двигатель. Дизельный генератор выходит на мощность 80 процентов от номинала, отдавая максимальный КПД. После заполнения батарей до уровня 85 процентов генератор автоматически выключается. Время работы двигателя сокращается с 24 часов до 3 часов в сутки.

Локальная автоматика на протоколах Zigbee 3.0 и Matter

Прокладка управляющих кабелей между деревянными домами повышает стоимость монтажа и пожарные риски. Мы строим каналы связи на беспроводных протоколах Zigbee 3.0 и Matter.

Протокол Zigbee 3.0 работает на частоте 2.4 гигагерца в ячеистой топологии Mesh. Каждое стационарное устройство под напряжением выступает ретранслятором сигнала. Радиус покрытия сети расширяется естественным образом без прокладки проводов.

Протокол Matter отвечает за прямую связку оборудования разных производителей на локальном уровне. Датчики, выключатели, термостаты и силовые реле обмениваются командами напрямую с сервером HouseClever OS. Внешнее подключение к облачным сервисам не требуется. При полном обрыве связи с интернетом все сценарии автоматики и алгоритмы защиты сохраняют работоспособность на 100 процентов.

Комплексная система безопасности и защиты имущества

Удаленные объекты отдыха требуют автоматической защиты от аварийных ситуаций. В сервер HouseClever OS интегрированы три независимых контура контроля:

• Защита от протечки воды. В сантехнических узлах, под душевыми поддонами и около водонагревателей устанавливаются датчики протечки. При контакте с водой датчик передает сигнал на локальный сервер. Контроллер за 3 секунды подает питание на шаровые краны с электроприводом 12 вольт. Подача воды перекрывается. Одновременно выключается питание скважинного насоса для предотвращения работы всухую.
• Пожарный мониторинг. Оптико электронные датчики дыма фиксируют появление микрочастиц горения в воздухе. При срабатывании система моментально обесточивает приточно вытяжную вентиляцию в домике, перекрывая доступ кислорода. Администратор получает тревожное уведомление с указанием номера конкретного гостевого модуля.
• Охранный периметр. Беспроводные герконовые датчики на окнах и дверях совместно с инфракрасными сенсорами движения контролируют пространство в период между выездами и заселениями гостей. При несанкционированном открытии в режиме охраны включается световая сирена и отправляется тревожный сигнал в диспетчерский пульт.

Голосовой сервис Яндекс Алиса и комфорт гостей

Каждый жилой модуль оснащается умной колонкой с голосовым помощником Яндекс Алиса. Голосовой интерфейс связывается с локальным сервером HouseClever OS через защищенный шлюз.

Гости могут управлять освещением, менять уставки климатических систем и регулировать мультимедиа простыми командами. Голосовая команда Алиса я хочу спать выключает основной свет, закрывает приводы штор и переводит кондиционер в ночной бесшумный режим.

Сервер HouseClever OS накладывает жесткие аппаратно программные ограничения на голосовое управление. Гость не может выставить температуру нагрева выше 24 градусов или запустить сауну при снижении уровня заряда BESS ниже 40 процентов. Локальная автоматика всегда оставляет приоритет за сохранением ресурсов объекта.

Программируемые сценарии энергосбережения

Логика HouseClever OS непрерывно анализирует состояние сети, уровень заряда BESS, текущее потребление и показатели солнечной генерации.

1. Сценарий ночной тишины. В период с 22:00 до 08:00 запуск топливного генератора блокируется программой. Питание всех домов переходит на накопитель BESS. Отключаются потребители высокой мощности, сохраняется работа роутеров, холодильников, насосов отопления и охранных систем.
2. Сценарий утилизации избытка энергии. При 100 процентах заряда BESS и пиковой солнечной генерации система перенаправляет лишний ток на нагрев бойлеров ГВС, подогрев воды в бассейне и фильтрацию. Энергия солнца превращается в запас тепла.
3. Сценарий каскадного сброса нагрузки. При длительной пасмурной погоде и снижении уровня заряда BESS до 25 процентов контроллер последовательно отключает розетки общего назначения, фасадный свет и кондиционеры. Энергия сохраняется только для жизнеобеспечения объекта.
4. Сценарий подготовки к заселению. По сигналу из системы бронирования за 2 часа до прибытия гостей модуль выводится из режима консервации. Включается прогрев помещений до 22 градусов и запускается циркуляция горячего водоснабжения.

Практический результат внедрения

Внедрение платформы HouseClever OS и силового оборудования BESS дает объекту следующие показатели:

• Сокращение расхода топливных ресурсов на 70 процентов.
• Увеличение моторесурса генератора в 4 раза.
• Полная автономия объекта при любых погодных условиях.
• Беспроводное управление по протоколам Zigbee 3.0 и Matter без прокладки кабелей.
• Полная защита от затоплений, пожаров и проникновений.

Вы получаете готовый инженерный комплекс с расчетом мощностей, поставкой оборудования, настройкой программного обеспечения и поддержкой систем в режиме реального времени.

Частые вопросы

Связанные материалы