9.0 KiB
title, aliases, type, namespace, status, created, updated, tags, related
| title | aliases | type | namespace | status | created | updated | tags | related | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Греющий кабель ввода воды — порог включения (расчёт) |
|
tech | family | 🟡 Расчёт выполнен, автоматизация НЕ создана (ждёт решения Alex по типу кабеля) | 2026-09-16 | 2026-09-16 |
|
|
Греющий кабель ввода воды — порог включения
Задача: определить, при какой уличной температуре включать греющий кабель, обогревающий ввод воды в дом. Конструкция: труба (ПНД) уходит сквозь бетонную фундамент-подушку 30 см и далее в грунт (суглинок) на глубину ~4 м. Регион: Новосибирск, ДНП «Лаки Парк» (55.257328, 83.048234).
1. ИТОГ — пороги автоматизации
| Параметр | Значение | Обоснование |
|---|---|---|
| ВКЛ | улица ≤ −8 °C, выдержка ≥ 30 мин | при −8 °C труба в бетоне достигает 0 °C (см. §4) |
| ВЫКЛ | улица ≥ −3 °C, выдержка ≥ 30 мин | гистерезис 5 °C — бетон оттаивает медленно |
| Безусловный ВКЛ | улица ≤ −20 °C | игнорирует выдержку и гистерезис |
| Алерт обрыва | включили + 5 мин → power < 5 W |
кабель/нагрузка не подключены |
Датчик-триггер: sensor.h2000_pro_temperatura_ulitsa (ZONT H2000_PRO, ZONT-шина).
Исполнитель: switch.heating_cable_plug (розетка NEO NAS-WR01B, Zigbee a4c138eb6fbe9d19, зона kotelnaia).
2. Климатология (СП 131.13330.2020, табл. 5.1 — Новосибирск)
| Месяц | t, °C | Месяц | t, °C | |
|---|---|---|---|---|
| янв | −17,6 | июл | +19,4 | |
| фев | −15,4 | авг | +16,4 | |
| мар | −7,7 | сен | +9,9 | |
| апр | +2,3 | окт | +1,5 | |
| май | +11,0 | ноя | −7,9 | |
| июн | +17,3 | дек | −15,3 |
- Сумма среднемесячных отрицательных
Mt = 17,6 + 15,4 + 7,7 + 7,9 + 15,3 = 63,9 - Среднегодовая t воздуха = +1,2 °C
- Минимальная температура (СП 20.13330, карта 4) = −45 °C
3. Глубина промерзания и что творится на 4 м
Формула СП 22.13330: d_fn = d0 · √Mt, где d0 зависит от грунта.
| Грунт | d0 |
d_fn |
|---|---|---|
| Суглинок / глина | 0,23 | 1,84 м |
| Супесь, песок мелкий/пылеватый | 0,28 | 2,24 м |
| Песок гравелистый/крупный | 0,30 | 2,40 м |
| Крупнообломочный | 0,34 | 2,72 м |
Наш случай — суглинок: d_fn = 0,23 × √63,9 = 1,84 м (открытая поверхность, без снега).
Под снегом 30–40 см реальное промерзание меньше: 1,3–1,6 м.
Грунт на глубине трубы (4 м)
Температуропроводность суглинка: a = λ / C = 1,4 / 2,5e6 ≈ 5,6e-7 м²/с.
Глубина затухания волны в e раз: z_зат = √(a·T/π)
| Волна | Период | z_зат |
|---|---|---|
| Суточная | 86 400 с | 0,12 м |
| Годовая | 365 сут | 2,37 м |
Амплитуда годового хода на 4 м: 19,0 × exp(−4,0/2,37) = ±3,5 °C от среднегодовой.
✅ ГЛАВНЫЙ ВЫВОД: труба на 4 м НЕ ЗАМЕРЗАЕТ ФИЗИЧЕСКИ. Там круглый год +2,5…+3,5 °C — грунт практически изотермичен. Зона промерзания (до 1,84 м) заканчивается задолго до трубы.
4. Критичная точка — бетонная подушка 30 см
Единственное место, где есть риск. Причина: бетон — теплопроводный мост.
λ_бетона ≈ 1,7Вт/(м·К) противλ_суглинка ≈ 1,4— на 21 % выше;- сверху нет снеговой шубы, как над грунтом;
- на бетон приходится 72,6 % перепада температуры (расчёт через термические сопротивления:
R_возд = 1/15 = 0,067,R_бет = 0,30/1,7 = 0,177).
| Улица | Труба в бетоне | |
|---|---|---|
| −6 °C | +0,5 °C | |
| −8 °C | −0,1 °C | ⬅ ПОРОГ |
| −10 °C | −0,6 °C | |
| −12 °C | −1,1 °C | |
| −15 °C | −1,9 °C | |
| −20 °C | −3,1 °C | |
| −25 °C | −4,4 °C | |
| −30 °C | −5,6 °C |
5. Почему выдержка 30 мин, а не мгновенное включение
Бетон — тепловая масса. Промерзает за часы/сутки, а не за минуту.
- Кратковременные −10 °C ночью в сентябре не опасны.
- После оттепели бетон оттаивает медленно → выключение с той же выдержкой.
- Инерция работает в обе стороны.
6. Состояние железа (проверено 2026-09-16)
| Сущность | Значение | Комментарий |
|---|---|---|
switch.heating_cable_plug |
off |
розетка живёт, выключена |
sensor.heating_cable_plug_voltage |
223 V |
напряжение в розетке есть |
sensor.heating_cable_plug_power |
0.0 W |
ожидаемо при off |
sensor.heating_cable_plug_energy |
0.0 kWh |
|
sensor.h2000_pro_temperatura_ulitsa |
12.8 °C |
после фикса °F→°C 2026-09-16 |
⚠️
0 Вт— это норма, покаswitch=off, а не поломка. Ранее (2026-09-15) в family/documents/home-automation-wishlist §7 это было записано как подозрение на мёртвый мониторинг. Уточнение: напряжение223 Vприсутствует → розетка работает; нулевая мощность при выключенном реле ожидаема. Проверка живости нагрузки возможна только после первого включения. 💡 Отсюда — алерт обрыва в автоматизации: включили → через 5 мин ждёмpower > 5 W; если ноль — кабель не подключён либо перебит.
Наличие кабеля: в закупках зафиксировано «Греющий кабель в ПНД × 6 м» + «Ввод греющего кабеля» (family/documents/lerua-shopping).
7. Что НЕ сделано (следующие шаги)
- Автоматизация не создана. Ждёт ответа на вопрос: саморегулирующийся кабель или резистивный?
- Саморег — можно не гистерезить, сам сбрасывает мощность;
- Резистивный — обязателен термостат/гистерезис, иначе перегрев.
- Дефолт безопасен для обоих типов: гистерезис −8/−3.
- Опционально: датчик температуры на самой трубе в бетоне — тогда порог снимаем с трубы, а не по воздуху (точнее, снимает неопределённость модели §4).
- Проверить в ZONT, нужен ли ему отдельный виртуальный slave под греющий кабель (сейчас управление идёт через Zigbee-розетку, ZONT в контур не включён).
Связанные заметки
- family/how-to/home-automation — топология t610, ZONT, Modbus, Zigbee
- family/how-to/ha-automations — логика и карта автоматизаций
- family/documents/home-automation-wishlist — роадмап (§7 энергетика)
- family/tech/ha-registry-operations — правка опций сущности (кейс °F→°C для H2000_PRO)