هذا الشتاء، ينبغي لمنزلك الذكي أن يراقب أيضًا الهواء الذي تتنفسه

نعرف درجة حرارة غرفة الجلوس بدقة عُشر الدرجة. وأحيانًا نتابع استهلاك الكهرباء لحظة بلحظة، وينبهنا أبسط مستشعر لفتح الأبواب والنوافذ إذا تُركت نافذة مفتوحة. لكن ماذا عن الهواء الذي نتنفسه في غرفة الجلوس نفسها؟ معظمنا لا يعرف عنه شيئًا.

مع اقتراب الشتاء، يجدر بنا طرح هذا السؤال. فما زال شهر أكتوبر هذا دافئًا على نحو مفاجئ. لكن عاجلًا أم آجلًا، ستظل النوافذ مغلقة وسيُعاد تشغيل التدفئة. وسنقضي عدة أشهر في منازلنا مع تهوية أقل، أما مصادر التلوث الداخلي فلا تأخذ إجازة.

الخبر السار هو أن المستشعرات المتصلة ومراقبة CO2 والتهوية وأجهزة تنقية الهواء تجد مكانًا مناسبًا جدًا في المنزل الذكي. بل إنها تتيح أيضًا تنفيذ بعض سيناريوهات التشغيل الآلي المنزلي الذكية.

لماذا تتدهور جودة الهواء بسهولة في الشتاء

نربط التلوث تلقائيًا بالازدحام المروري أو بسحابة دخان فوق مصنع. لكن تلوث منازلنا أقل وضوحًا بكثير.

ومع ذلك، تأتي مصادره من كل مكان. فالأثاث والدهانات ومواد البناء تطلق مركبات عضوية متطايرة (COV). وينتج عن الطهي جسيمات دقيقة، وكذلك أعمال الصيانة المنزلية. كما ترفع منتجات التنظيف والعطور المنزلية والشموع مستويات التلوث الكيميائي بانتظام. أضف إلى ذلك الغبار وحبوب اللقاح وعث الغبار وشعر الحيوانات الأليفة، وسرعان ما يصبح المزيج خطيرًا.

وهناك أيضًا CO2، الذي ننتجه طبيعيًا أثناء التنفس. ففي غرفة نوم مشغولة طوال الليل، أو في مكتب نقضي فيه فترة ما بعد الظهيرة والنوافذ مغلقة، يرتفع المستوى سريعًا إذا لم يتجدد الهواء.

يصبح الوضع أسوأ في الشتاء لسبب بسيط جدًا: عندما تكون الحرارة في الخارج درجتين مئويتين، لا نرغب كثيرًا في فتح النوافذ على مصراعيها. وخصوصًا بعد أن دفعنا المال لرفع الحرارة بصعوبة إلى 20 درجة مئوية في الداخل!

لذلك تظل التهوية الجيدة أساسًا لا غنى عنه. ومهما قيل أحيانًا عن أجهزة تنقية الهواء، فلا يغني أي جهاز ترشيح عن التهوية أو صيانة نظام التهوية الميكانيكية المتحكم بها (VMC). وحتى إن كان جهاز تنقية الهواء مفيدًا (كما سنوضح لاحقًا)، تظل التهوية المنتظمة وصيانة نظام VMC أمرين لا غنى عنهما.

القياس قبل التصرف: المستشعرات تدخل المنزل المتصل

إذا كان هناك درس واحد تعلمناه من التشغيل الآلي المنزلي، فهو أننا لا نحسن إدارة ما لا نقيسه.

بدأنا بقياس درجة الحرارة، ثم الرطوبة والإضاءة والوجود واستهلاك الكهرباء. ومن المنطقي أن تأتي جودة الهواء بعد ذلك.

يوضح مستشعر CO2 فورًا ما إذا كان الهواء يتجدد بما يكفي. كما تقيس طرز كثيرة درجة الحرارة والرطوبة أيضًا، فتجمع ثلاث معلومات مفيدة في لوحة تحكم واحدة.

يُعد Smart CO2 من Eoleaf مثالًا جيدًا على ذلك. فهو يعتمد تقنية NDIR، ويقيس CO2 من 0 إلى 10,000 جزء في المليون، كما يرصد درجة الحرارة والرطوبة. ويلخص رمز لوني الوضع بنظرة واحدة: أخضر عندما يقل المستوى عن 700 جزء في المليون، وأزرق حتى 999 جزءًا في المليون، وبرتقالي من 1,000 إلى 1,499 جزءًا في المليون، ثم أحمر مع إنذار ابتداءً من 1,500 جزء في المليون.

لكن الفائدة لا تقتصر على الرقم المعروض. يتصل المستشعر بمنصة Tuya Smart عبر Wi-Fi، ما يتيح الاطلاع على القياسات عن بُعد والاحتفاظ بسجلها.

وهنا يصبح الأمر مثيرًا للاهتمام حقًا لمحبي التشغيل الآلي المنزلي.

مع Home Assistant، يمكن لجودة الهواء أن تصبح عامل تشغيل

تتوفر في Home Assistant إضافة رسمية لـ Tuya. لذا يمكن أن تظهر الأجهزة المضافة إلى تطبيقَي Tuya Smart أو Smart Life في المنصة، بشرط أن تتيح واجهة برمجة التطبيقات (API) من Tuya الوظائف المعنية.

وهكذا نتجاوز كثيرًا مجرد التحكم بالجهاز من خلال تطبيق.

لنفترض وجود مستشعر CO2 في المكتب. ما دام المستوى مناسبًا، فلن يحدث شيء. أما إذا تجاوز حدًا معينًا لعدة دقائق، فيرسل Home Assistant إشعارًا إلى الهاتف الذكي: «حان وقت تهوية المكتب!». ومع النوافذ المزودة بمحركات، يمكننا حتى تخيل فتحها تلقائيًا، مع مراعاة درجة الحرارة في الخارج والمطر والتدفئة بالطبع.

وهناك فكرة أخرى: نظام VMC متعدد السرعات، يتحكم به مرحّل أو واجهة مناسبة، ينتقل إلى سرعة أعلى إلى أن تتحسن جودة الهواء.

ولا شيء يمنعنا من ربط كل هذه العوامل معًا. فوجود أشخاص في الغرفة، ومستوى CO2، والرطوبة، وجودة الهواء الخارجي، ودرجة الحرارة وحالة التدفئة، يمكنها جميعًا أن تغذي أتمتة واحدة. هنا نتحدث فعلًا عن منزل ذكي، لا عن جهاز نشغله من الهاتف فحسب!

التهوية ضرورية، لكنها لا تحل كل شيء

احذروا الخلط بين تجديد الهواء وتنقيته.

إذا ارتفع مستوى CO2 لأن أربعة أشخاص موجودون في غرفة، فلن يستطيع جهاز تنقية الهواء فعل شيء حيال ذلك: لا بد من إدخال هواء جديد. فلا يوجد مرشح يزيل CO2 المتراكم.

يلبي جهاز تنقية الهواء حاجة أخرى. فهو يقلل الملوثات الموجودة في الهواء، مثل الجسيمات الدقيقة والغبار وحبوب اللقاح ومسببات الحساسية، وبعض الملوثات الكيميائية بحسب التقنية المستخدمة.

ويكمل كل منهما الآخر. ففتح النوافذ يجدد الهواء من حين إلى آخر (وبالتالي يجدد الأكسجين)، بينما يفعل نظام VMC ذلك باستمرار، ويعالج جهاز تنقية الهواء الهواء الموجود أصلًا في الغرفة بتمريره عبر مرشحاته لتنقيته من الملوثات.

يجدر تذكر ذلك عند اختيار الأجهزة: يجب ألا يصبح جهاز تنقية الهواء بأي حال من الأحوال عذرًا لعدم فتح النوافذ أو إهمال التهوية!

ما الذي ينبغي مراعاته قبل اختيار جهاز تنقية الهواء؟

ليست كل الأجهزة متساوية، وعدد الوظائف المعروضة على العلبة ليس أفضل مؤشر.

ابدأوا بالترشيح. فمرشح HEPA يحتجز الجسيمات بكفاءة عالية، بينما يمتص الكربون النشط جزءًا من المركبات الغازية والروائح. وبالجمع بين تقنيات متعددة، يمكن معالجة أنواع مختلفة من الملوثات.

كما أن معدل تدفق الهواء مهم جدًا. ويُشار إليه عادةً باسم CADR (معدل توصيل الهواء النظيف)، ويُقاس بالمتر المكعب في الساعة. فالمرشح الممتاز لن يفيد كثيرًا إذا كان معدل تدفق الهواء منخفضًا جدًا بالنسبة إلى حجم الغرفة.

انتبهوا أيضًا إلى مستوى الضجيج، ولا سيما لغرفة النوم أو المكتب، وإلى استهلاك الطاقة. فكثيرًا ما يعمل جهاز تنقية الهواء ساعات عدة يوميًا، وقد يظهر فرق بضع عشرات من الواطات في نهاية المطاف على فاتورة الكهرباء.

وأخيرًا، ضعوا المواد الاستهلاكية في الحسبان. فسعر المرشحات البديلة وتوافرها جزء من التكلفة الفعلية للجهاز على مدى عدة سنوات.

وعلى أساس هذه المعايير مجتمعة، تتميز أجهزة تنقية الهواء الفاخرة، لا بفضل سيل الوظائف المفيدة قليلًا أو كثيرًا.

ترشيح متعدد الطبقات للتعامل مع أنواع مختلفة من الملوثات

اختارت Eoleaf بالفعل نهجًا متعدد الطبقات. وتعلن العلامة التجارية عن تنقية من ثماني مراحل، تشمل مرشحًا أوليًا وطبقة مضادة للبكتيريا ومرشح HEPA H13 بجودة طبية وكربونًا نشطًا والتحفيز الضوئي والتعقيم بالأشعة فوق البنفسجية UVC والتأين.

ولكل طبقة دورها. فمرشح HEPA يستهدف الجسيمات في المقام الأول، بينما يتولى الكربون النشط التعامل مع جزء من الملوثات الغازية والروائح.

في NeoPur 400، تضم وحدة الترشيح الرئيسية خمس طبقات ويبلغ وزنها 1.7 كغ. وتعلن Eoleaf عن مدة استخدام تصل إلى اثني عشر شهرًا قبل استبدالها، مع مؤشر ينبه عند حلول موعد ذلك.

الوعود التي يطلقها المصنّع شيء، لكن الشهادات غالبًا ما تكشف المزيد عن هذا النوع من الأجهزة. وتشير Eoleaf إلى أن أجهزتها حصلت على شهادة ECP ACL Air Cleaners الأوروبية، وكذلك معيار NF، وأنها تستخدم مرشحات HEPA H13 معتمدة. كما أجرت العلامة التجارية اختبارات لأجهزتها لدى مختبر مستقل هو Octopus Labs، ولا سيما فيما يتعلق بترشيح الجسيمات الدقيقة في ظروف الاستخدام الفعلية.

وتفيد Eoleaf اليوم بأن لديها أكثر من 14,000 عميل في فرنسا وأوروبا يستخدمون أجهزتها.

حين يصبح جهاز تنقية الهواء بدوره جهازًا متصلًا

تبقى النقطة التي تهمنا أكثر هنا: الاتصال.

صُمم NeoPur 400 للغرف التي تصل مساحتها إلى 40 م²، مع معدل CADR يصل إلى 420 م³/ساعة. ويتراوح استهلاكه بين 12 واط في السرعة الأولى و49 واط عند أقصى قدرة، بينما يبلغ استهلاكه في وضع ECO أثناء الاستعداد 2 واط كحد أقصى. أما مستوى الضجيج، فتعلن Eoleaf أنه يبلغ 32 ديسيبل عند أدنى سرعة.

والأهم أن جهاز تنقية الهواء المتصل هذا مزود بمستشعراته الخاصة، ويضبط سرعته تلقائيًا عند تغير جودة الهواء. ويمكن أيضًا متابعة قياساته والتحكم به من الهاتف الذكي.

وهنا أيضًا، تتولى Tuya Smart الربط. فمن خلال التطبيق، يمكن تشغيل الجهاز أو إيقافه، وتغيير سرعته ووضعه، وتفعيل بعض وظائف التنقية. كما يتوفر التحكم الصوتي عبر Google Assistant وAlexa وSiri.

وفي Maison & Domotique، يستحيل ألا نفكر فورًا في Home Assistant.

وبما أن NeoPur 400 يعمل عبر Tuya Smart، يمكن التفكير في دمجه مع Home Assistant باستخدام إضافة Tuya الرسمية. لكن الأوامر والمعلومات المتاحة ستعتمد على ما تتيحه واجهة برمجة التطبيقات (API) من Tuya لهذا الجهاز.

إذا ظهرت الكيانات المناسبة، فيمكن تنفيذ أشياء مثيرة للاهتمام حقًا!

سيناريوهات تشغيل آلي منزلي أكثر ذكاءً بكثير

تضم معظم أجهزة تنقية الهواء وضعًا تلقائيًا، وهذا يكفي تمامًا لكثير من المستخدمين. لكن Home Assistant يتيح التفكير على مستوى المنزل بأكمله.

في المطبخ، على سبيل المثال، ترتفع مستويات الجسيمات أثناء إعداد الطعام، فتزداد سرعة جهاز التنقية، ثم يعود إلى الوضع التلقائي بعد رجوع الهواء إلى مستواه الطبيعي.

أما في غرفة النوم، فسيكون السيناريو مختلفًا تمامًا: وضع الليل عند موعد النوم، وتشغيل هادئ حتى الصباح، ثم العودة إلى الوضع التلقائي.

ويمكن أيضًا مراعاة وجود الأشخاص. فلماذا نشغّل الجهاز بأقصى طاقته في غرفة ظلت خالية لساعات؟ وعلى العكس، يستطيع Home Assistant تشغيل تنقية أقوى قبل عودة السكان بقليل، ثم تخفيفها فور اكتشاف وجود أحدهم.

تذكروا فقط أن CO2 والجسيمات مشكلتان مختلفتان. فإذا تحول مؤشر مستشعر CO2 إلى الأحمر، فلن يفيد رفع سرعة جهاز التنقية. والأتمتة المناسبة هي زيادة التهوية أو مطالبتكم بفتح نافذة.

من خلال تشغيل عدة مستشعرات وأجهزة معًا، يصبح التشغيل الآلي المنزلي مفيدًا حقًا.

على المنزل الذكي أن يتعلم التنفس أيضًا

لقد أتمتنا الكثير من وظائف منازلنا خلال السنوات الأخيرة. فالتدفئة تعرف متى نكون في المنزل، والمصاريع تتابع حركة الشمس، والإضاءة تتكيف مع مستوى السطوع، كما يحدد إنتاج الطاقة الشمسية موعد تشغيل بعض الأجهزة.

وتستحق جودة الهواء القدر نفسه من الاهتمام.

يشبه هذا النهج إلى حد كبير ما نفعله بالفعل مع الطاقة: القياس أولًا، ثم التحسين. يكفي مستشعر بسيط لمتابعة تغير مستوى CO2 خلال ليلة، أو يوم من العمل عن بُعد، أو أمسية تجتمع فيها العائلة كلها في غرفة الجلوس. وقد تفاجئنا النتائج أحيانًا.

بعد ذلك فقط نتصرف: نهوّي المنزل، ونحسن التهوية، وننقّي الهواء إذا كانت الملوثات الموجودة تستدعي ذلك.

تنسجم الأجهزة المتصلة مثل أجهزة Eoleaf جيدًا مع هذا النهج، إذ يمكن مراقبتها والتحكم بها عن بُعد عبر Tuya Smart. كما أن توافقها المحتمل مع Home Assistant يتيح تخيل سيناريوهات أكثر تقدمًا بكثير، تعمل فيها جودة الهواء والوجود والتدفئة والطقس والتهوية معًا.

لا ينبغي للمنزل الذكي أن يكتفي بمعرفة موعد تشغيل مصباح أو خفض التدفئة. بل ينبغي له أيضًا أن يخبرنا متى يحين وقت فتح النافذة واستنشاق جرعة منعشة من الهواء النقي!