Бассейн — это целый набор инженерных систем: циркуляция и фильтрация воды, ее подогрев, контроль pH и окислительно-восстановительного потенциала (ORP), дозировка реагентов, система автодолива, освещение, а ещё и защита от протечек. Всё это должно работать согласованно, круглосуточно и без участия человека.

В статье расскажем, как автоматизировали частный бассейн: какие задачи стояли, какое оборудование использовали и как всё это работает в реальной эксплуатации.

Мы сразу отказались от «коробочной» автоматики, которую предлагали установщики бассейна: у нее не было дистанционного управления, интерфейс для пользователя был крайне неудобным, а возможности интеграции в общую систему — минимальными. Поэтому оставили только чашу и ее обвязку. Цель была в том, чтобы построить полностью автономную систему, которая живёт сама по себе и требует минимального внимания.

Описание бассейна

Сам бассейн сделан из стекловолокна, под заказ. По размерам — комфортный для семьи и гостей: несколько человек могут купаться одновременно. Температура воды поддерживается в диапазоне 31…32 °C, чтобы пользоваться было приятно в любую погоду.

Так как бассейн открытый, главная проблема — пыль и мусор. Стоит подняться ветру, и на дне оказывается песок, а на поверхности — листья. Все, что плавает, уйдет в скиммер, а песок со дна смывается в сторону донного слива специальными форсунками, вода в которые периодически подается вторым насосом.

Заполняется бассейн из скважины. Слив организован в ливневку. Полный слив делается осенью, при подготовке к зиме. 

С алгоритмами управления всем этим мы экспериментировали раньше, на другом бассейне. Там в течение семи месяцев (с августа по февраль) отрабатывалась методика управления химией. Например, мы проверяли дозирование реагентов и работу гидролизной ячейки: у нее нужно периодически менять полярность, чтобы сбивать налет с электродов. На этом «полигоне» мы апробировали автоматику BARY, и убедившись в ее надежности, решили перенести решение уже на этот бассейн.

Дополнительные фото

Почему выбрали такое решение

Когда речь зашла об автоматизации бассейна, вариантов было несколько:

• взять «коробочный» контроллер для бассейнов;

• собрать самодельную автоматику на реле и таймерах;

• или подключить все к уже существующей системе управления домом.

Мы пошли по третьему пути. В доме уже работала система BARY на контроллере и модулях Wiren Board, и она себя отлично показала (подробнее мы писали об этом в отдельной статье). Поскольку система универсальная, логично было расширить ее зону ответственности и на бассейн: насосы, фильтрация, нагрев, химия и датчики в едином контуре управления.

Это решение позволило не только централизовать управление всеми инженерными системами бассейна, но и сделало автоматику гибкой и расширяемой — к ней можно добавлять задачи по мере их появления.

Железо и датчики

Перейдем непосредственно к автоматике бассейна, которой мы управляем. А также датчикам.

• Два насоса:

  • 1.3 кВт — рециркуляционный, обеспечивает циркуляцию воды через фильтр, теплообменник, УФ-лампу, гидролизную ячейку.

  • 1.6 кВт — периодически подает воду на форсунки для перемещения осадка в сторону донного слива.

• Фильтр с автоматической промывкой, управляемый электроклапаном.

• Титановый теплообменник для подогрева воды.

• Электроклапаны: на подачу воды и вспомогательные задачи.

• УФ-лампа для обеззараживания.

• Подводные лампы в чаше — тоже заведены в систему BARY.

• Компрессор — работает автономно, сам поддерживает давление.

• Датчики: температуры воды, pH и ORP (RX).

• Перистальтический насос для подачи реагента pH- (в планах добавить еще один для pH+).

• Система поддержания уровня воды.

• Гидролизная ячейка — сейчас на родном контроллере, но будет переведена на BARY.

• Энергосистема:

  • солнечные панели (10 шт.) через инвертор питают насосы бассейна, его освещение и часть розеток;

  • WB-MAP12E в основном щите следит за напряжением от городской сети: если «город» пропадает, BARY отключает бассейн, чтобы не сажать аккумуляторы автономной системы электропитания.

Щит бассейна собран на модулях Wiren Board (брендированных BARY):

• WB-MAI6 — аналоговые входы для датчиков pH и ORP (RX). Пока эти датчики работают через родной контроллер гидролизной ячейки, но в ближайшее время планируется их перевод на WB-MAI6, чтобы полностью замкнуть систему на BARY.

• WB-MRPS6/S — реле для насосов и освещения.

• WB-MR6-LV/S — реле для клапанов и вспомогательных нагрузок.

• WB-MAP6S —  считает расход электроэнергии отдельно для каждого насоса и для вспомогательных нагрузок.

А мозг системы — контроллер Wiren Board 8 (BARY), установленный в основном щите дома. В дальнейшем в этот щит будет переведено управление котельной и вентиляцией, поэтому он выглядит полупустым.

Дополнительные фото

Программный уровень

Автоматика собирается без программирования. Интегратор просто выбирает компоненты из списков, и система сама подсказывает, какие параметры нужно настроить: расписания, зависимости, гистерезис по температуре, периодичность промывки. Это не скрипты в стиле if–then–else, а конструктор зависимостей с готовыми сценариями.

Для интегратора это означает быстрый ввод в эксплуатацию и минимизацию ошибок. Для пользователя — невозможность включить «неправильные» комбинации, например насос без фильтра или нагрев без циркуляции.

Интерфейс разделен на два уровня:

• Инженерный: списки устройств, настройка связей и параметров работы.

• Пользовательский: минималистичный дашборд, который настраивает интегратор. В нём можно вывести только важные элементы — температуру, насосы, освещение, автодолив. Пользователь получает простую панель и управляет лишь тем, что ему действительно нужно.

BARY поддерживает несколько режимов эксплуатации бассейна:

• фильтрация и циркуляция;

• автоочистка форсунками;

• подогрев;

• промывка фильтра;

• поддержание уровня воды;

• УФ-обеззараживание;

• дозирование реагентов (pH-/pH+, гидролиз);

• освещение.
  

Дополнительные фото

Функции системы

Поддержание уровня воды
Изначально стояло простое поплавковое реле без таймеров. Когда вода плескалась, оно начинало «щелкать» каждую секунду, вызывая гидроудары. Теперь оно заведено в систему автоматизации: долив включается только во время промывки фильтра или в ночное время.

Промывка фильтра
Если переключать фильтр на промывку при работающем насосе, возникает гидроудар. В BARY эта проблема решается настройкой условий: насос сначала останавливается, и только потом переключается клапан.

Сценарий «купание»
Одна кнопка включает «режим тишины»: отключается автоочистка через форсунки с дополнительным насосом, режим промывки фильтра, дозирование химии. Остаются только освещение и основной циркуляционный насос, чтобы вода продолжала фильтроваться.

Обеззараживание на гидролизе
В воду бассейна добавляется хлорноватистая кислота, которая в гидролизной ячейке образуется из обычной поваренной сола (NaCl). Это позволяет  поддерживать концентрацию дезинфектанта на минимально достаточном уровне: запах хлора слабее, меньше раздражений кожи и глаз, но санитарные нормы соблюдаются.

Работа от солнечных панелей
За август панели сгенерировали 1032 кВт·ч. Всего через инвертор прошло 1247 кВт·ч, из которых только ~215 кВт·ч забрали из городской сети. Сам бассейн за это время потребил около 750 кВт·ч (в основном насосы фильтрации и очистки). Иными словами, его энергопотребление полностью покрыто солнечной генерацией.

Защита от протечек
Если обнаружена протечка, автоматика отключает все оборудование бассейна. Одновременно в доме начинают пищать универсальные датчики WB-MSW (по одному на этаже), а хозяину прилетает push-уведомление.

Заключение

Система работает стабильно: насосы, фильтрация, нагрев и дозация химии работают строго по расписаниям и условиям. Хозяину не нужно производить какие-либо действия регулярно — бассейн живет сам по себе, как и задумывалось.

Пользовательский дашборд нужен в основном для мониторинга (температура, уровень, pH, состояние оборудования), редких исключительных ситуаций (например, отключить автодолив или химию при обслуживании) и подстройки режимов (например, поднять температуру к приезду гостей). Но иногда хозяин просто заходит туда «поиграться» с настройками — для него это часть удовольствия от системы.

Обслуживание минимальное: полный слив делается только осенью, при подготовке к зимовке. В остальное время бассейн всегда готов принять гостей,  хоть круглый год. Из регламентных работ — разве что подсыпать соль для гидролизной ячейки, примерно раз в месяц.

Для интегратора система BARY — удобный инструмент: логика собирается без программирования, настройка делается через готовые формы и зависимости. Для пользователя — это отлаженная автоматика с защитой от ошибок и аварий.

Система доказала жизнеспособность: она эксплуатируется уже два сезона и готова к тиражированию в других проектах.