Управление автоматической системой отопления


Создание отопления в собственном доме подразумевает в качестве его обязательного элемента использование автоматики. Не будете же вы постоянно сидеть в котельной и контролировать в ручном режиме работу котла и прочие рабочие параметры самой системы. Да и комфортные условия в доме лучше обеспечить не открытыми форточками, хотя проветривание в комнатах никто и не отменял, а установлением желаемой температуры. Вот эти задачи и выполняет автоматика систем отопления.

Что надо автоматизировать?

Рассматривая, как осуществляется обогрев дома, необходимо отметить, что работа автоматики системы отопления должна охватывать как минимум такие ее компоненты:

  • работу нагревательного котла;
  • обеспечение для проживания комфортных условий;
  • экономию топлива и эксплуатацию оборудования в щадящем режиме.

Как правило, выбирая котел отопления, мы уже частично определяем какой будет автоматизация отопления. Дело в том, что производители качественного подобного оборудования предусматривают в конструкции блок управления отоплением.

В его задачу входит создание безопасного режима работы котла, для чего используются дополнительные датчики. Как правило, подобный контроллер системы отопления следит за безопасностью и обеспечивает:


  • защиту от перегрева теплоносителя;
  • защиту от повышения и понижения давления в системе;
  • контроль наполнения котла водой;
  • контроль давления газа в магистрали (при газовом отоплении);
  • контроль давления отводящих газов.

Часть этих функций может быть установлена по желанию заказчика (опционально), но автоматическое управление отоплением, во всяком случае, работой котла, при таком подходе будет полным.

Управление работой современного котла осуществляется с помощь специальной панели

Как это осуществляется

Здесь надо отметить, что автоматика для отопления частного дома может быть построена с использованием самых разных приборов, работающих как автономно, так и под управлением централизованных систем.

Управление с помощью котла отопления

При таком подходе все управление отоплением сводится к установке температуры теплоносителя на котле. В этом случае начинает работать встроенная в него автоматика, для отопления, работающего подобным образом, контроля на котле вполне достаточно. Он будет поддерживать необходимую температуру теплоносителя независимо от ее значения в помещениях.


Термостатический вентиль

Пожалуй, это самый простой автоматический регулятор температуры отопления. Он ставится на каждый радиатор, и на нем (на его головке) можно установить нужное ее значение. В тех случаях, когда становится слишком жарко, срабатывает регулятор и перекрывает поступление теплоносителя в батарею. При падении температуры ниже заданного значения, вентиль открывается, и вода начинает поступать в радиатор, обогревая помещение.

Термостатический вентиль

Такая автоматизация отопления частного дома работает без привязки к температуре теплоносителя, фактически являясь универсальной и независящей от типа используемого котла (газовый, твердотопливный, жидкостной и т. д.).

Недостатком такого подхода следует считать отсутствие экономии из-за невозможности управления котлом и расходованием топлива.

Комнатный регулятор температуры

В этом случае в помещении устанавливается специальный регулятор температуры – по сути дела, контроллер отопления. Он изменяет нагрев теплоносителя (включая или выключая горелки, регулируя подачу воды и т.д.), обеспечивая нужный режим.

Комнатный регулятор температуры

Фактически в этом случае управление получается полностью электронное, отопление дома работает по командам из специального центра и может реализовать любой заданный режим работы. Если оснастить подобную структуру контроля и регулирования блоками дистанционной связи, модулем GSM, то будет сформирован автоматизированный узел управления системой отопления с возможностью удаленного доступа.

Комбинированный вариант управления


Стоит отметить, что совместная работа регулятора и термостатического вентиля создает для работы системы оптимальные условия. Контроллер управления отоплением обеспечит экономное расходование топлива и контроль температуры воздуха, а вентиль позволит в каждом помещении поддерживать нужный режим.

Для создания оптимальных параметров работы системы отопления она нуждается в средствах автоматики, которые не только поддерживают комфортные условия, но  и обеспечивают существенную экономию затрат на обогрев дома.

Умный дом, который я полностью сделал сам

Именно так назвал свою тему пользователь с ником tvema. Его рассказ — настоящая кладезь информации для самодельщиков, решивших собрать «умный дом» своими руками. В статье мы расскажем о ключевых этапах создания нестандартного автоматизированного дома. Ссылка на тему tvema в конце статьи. Итак, поехали!

— Блог о строительстве

Это — лишь начало «хотелок» пользователя. Продолжим.

Освещение санузла:

  • Свет, в санузле, также должен плавно включаться и отключаться.
  • При выключении света — в коридоре включается ночная подсветка.

Входная дверь:

  • Освещение включается, если кто-то вошел в дом.
  • Система выдаёт предупреждение, если входную дверь забыли закрыть.

Безопасность:

  •  Если дома никого нет, то автоматически перекрывается вода, отключается теплый пол, а термостат котла ставится на минимальную температуру.
  • Также закрываются окна на мансардном этаже.
  • Если в доме замечено постороннее движение — система присылает уведомление о проникновении в жилище.

Вентиляция:

  • Вытяжка в санузле включается через 1 мин после включения света.
  • Вытяжка выключается через 5 мин после выключения света в санузле.

Теплый пол

Удалённое управление.

Снятие показаний со счетчиков воды и газа:

  • Ежедневный контроль и удалённое снятие показаний со счётчиков.
  • Ежемесячная автоматическая рассылка показаний счётчиков в управляющую компанию.
  • Автономная работа при отключении электричества.

Водоснабжение:

  • При обнаружении протечки автоматически срабатывает звуковая сигнализация, а вода перекрывается.
  • Отправка уведомления при аварии.
  • Удалённый доступ к крану, для перекрытия общей подачи воды.

Источник бесперебойного питания:

  • От ИБП работают — газовый котёл, освещение в коридоре и санузле.
  • Если электричество отключили, система присылает уведомление.
  • Удалённый контроль ИБП.

— Блог о строительстве

Термостат

Удалённое управление, установка температуры и считывание параметров.

Контроль газового котла:

  • Система присылает уведомление об аварии.
  • Возможность удалённой перезагрузки котла.

Мансардные окна:

  • Удалённое управление.
  • Автоматическое закрытие при дожде.
  • Автоматическое закрытие при включении режима охраны дома.

Фильтры для воды:

  • Автоматический подсчет объёма прокаченной воды с момента замены фильтра.
  • Автоматический подсчёт времени с момента замены фильтров.
  • Отправка уведомления о необходимости замены фильтров.

Интерфейс «умного дома»:

  • Графический интерфейс системы доступен через интернет.
  • Резервный канал в виде GSM терминала и управления через SMS.

Ну, как вам объём задумок и сценариев? Глобально? А теперь расскажем, как пользователь решил эту задачу.

«Умный дом» своими руками: выбор компонентов системы

На базе чего сделать «Умный дом»? Рынок предлагает множество готовых решений, устройств и программного обеспечения. Tvema решил идти своим путём, и вот, почему.

Определив задачу, пользователь разбил всю систему на несколько простых узлов — блоков. Так проще всё изготовить и отладить. Затем, для каждого блока tvema нарисовал печатную плату. Объединил всё в одну заготовку и, в таком виде, послал в компанию, которая специализируется на изготовлении печатных плат на заказ.

Обратите внимание!

Два комплекта плат обошлись в 3000 рублей.


Оцените «мозг» системы умного дома, установленный в электрическом шкафу.

— Блог о строительстве

На всю систему ушло несколько сотен метров четырёхпроводной медной витой пары. Кабели закладывалась ещё на этапе ремонта квартиры, вместе со всей электрикой.

Для системы и вводных коммуникаций, пользователь выделил место в санузле, в техническом шкафу.

— Блог о строительстве

Особенности реализации функций «умного дома»

В рамках одной статьи, рассказать обо всех нюансах элементов автоматизации «умной квартиры» tvema невозможно, поэтому, кратко остановимся на самых интересных моментах этого проекта.

1. Освещение в «умном доме»

Для плавного включения и выключения и, для ночной подсветки, пользователь использовал встраиваемый точечный светильник на светодиодных лампах с цоколем GX53. Но, переделал их на работу с пониженным постоянным напряжением. Яркостью ламп управляет ШИМ-регулятор. Лампы запитаны от отдельного AC/DC преобразователя мощностью 155 Вт, который имеет регулируемый выход 48..58 вольт.

Лампы также пришлось доработать.


— Блог о строительстве

Схема установки светильников.

— Блог о строительстве

Особенности работы «умных» светильников:

  • В коридоре установлены клавишные выключатели без фиксации (на схеме отмечены точками).
  • В санузле выключатели с фиксацией. Управление от них идет на контроллер.
  • На контроллер также идет сигнал от пассивного инфракрасного датчика движения (PIR датчика).
  • По сигналу датчика движения, контроллер включает ночную подсветку в коридоре, а также выключает свет в коридоре и прихожей, если там никто не появляется в течении 15 минут.
  • Когда дверь открывается, в коридоре и прихожей включается свет.

2. Режим «никого нет дома»

При постановке квартиры на охрану, при открытии входной двери, срабатывает датчик движения и отсылается сообщение.

3. Вентиляция

Включением и выключением вентиляции в ванне и туалете управляет контроллер освещения.

— Блог о строительстве


Вентиляция включается через 1 минуту после включения света санузле и выключается через 5 минут после выключения света.

— Блог о строительстве

4. Снятие показаний со счетчиков воды и газа

Сначала tvema думал поставить перед счётчиками USB Web камеры с подсветкой, которые делали бы фото и оправляли картинки с показателями с текстом по заданному шаблону в управляющую компанию. Пользователь даже написал специальную утилиту для камер под Windows XP/7/8/10. Но, газовый счетчик поместили в короб и закрыли рольставней.

— Блог о строительстве

Для этого tvema купил, для газового счётчика, внешний геркон — датчик с магнитоуправляемым герметичным контактом.

— Блог о строительстве

А водяной счетчик, когда подошло время поверки, пользователь заменил на модель с импульсным выходом и сделал устройство для подсчёта импульсов.

— Блог о строительстве


Устройство считывает и обновляет показания на экране интерфейса каждые 5 мин. А также снимает данные со счётчиков и раз в месяц рассылает письма с показаниями в управляющую компанию.

— Блог о строительстве

5. Защита «умного дома» от протечек

Если прорыв водопровода или батареи отопления в частном доме это — ремонт + порча имущества, то в многоэтажке к этому добавляется ремонт квартиры залитых вами соседей. Поэтому устройства контроля протечек — важные элементы «умного дома». tvema использовал стандартное решение:

Купил датчик протечки воды. Установил его контактами вверх, врезав заподлицо в напольное покрытие.

— Блог о строительстве

Датчик можно и просто положить на пол, контактами вниз.


— Блог о строительстве

А это шаровой кран с электроприводом.

— Блог о строительстве

Система работает так: если сработал датчик протечки, то он начинает пищать, пока воду не перекроют. Одновременно автоматически закрывается шаровой кран. Протечка останавливается. Также посылается уведомление. Кроме этого, можно дистанционно открыть или закрыть кран, например, чтобы не волноваться, если нужно надолго уехать из квартиры.

6. «Умное» управление мансардными окнами

Зачем нужна автоматизация мансардных окон? Всё просто — если они открыты и пошел дождь, то вода испортит мебель и отделку. Окна можно просто забыть закрыть, или ливень пошел, когда жильцы находятся не дома.

Tvema решил проблему так:

Установил приводы на окна, датчик дождя и концевики закрытия окна.

— Блог о строительстве

Приводы смонтировал на уголок, т.к. штатного крепежа не было.

— Блог о строительстве

Датчик дождя установил на крыше, возле фартука, чтобы датчик не снесло снегом, сходящим с кровельного покрытия.

— Блог о строительстве — Блог о строительстве

Практика показала, что, датчик дождя работает как надо.

Для чего необходима автоматизация отопления в частном доме?

фото 2

Устройство используют в зданиях любого типа для облегчения контроля за состоянием обвязки и уменьшения затрат топлива.

Запрограммированный компонент автоматически рассчитывает необходимость нагрева отдельных участков.

В зависимости от настройки, за основу берутся показания датчиков, которые сравниваются с введёнными в прибор значениями.

Варианты автоматического управления

Автоматический контроль выполняют три устройства.

Котёл отопления

фото 4

Используют для облегчения управления. Автоматику устанавливают в офисных зданиях, реже в частных или на производственных. Применяют следующие виды устройств:

  • электрические;
  • жидкостные или твердотопливные;
  • газовые.

Каждый из них обладает преимуществами над другими. При выборе обращаются к мастеру, который подскажет, какое устройство лучше подойдёт. В большинстве случаев рекомендуют стандартные твердотопливные котлы.

Автоматика частично зависит от используемого вида топлива. Её задача — сверять показания счётчиков, установленных в доме и на улице. По разнице значений определяется необходимость увеличения подачи ресурсов для большего нагрева. Это не касается устройств на твёрдых материалах. В последних изменяется интенсивность работы насоса, поставляющего жидкость в трубопроводы.

Термостатический вентиль

Наиболее простой вариант автоматического управления отоплением в частном доме. Устройство размещают на любой источник тепла. Затем задают температуру, которая поддерживается.

В отличие от котлов, этот прибор влияет на поступление теплоносителя в радиаторы или тёплые полы. Таким образом изменяется прогрев помещения.

Важно! Это касается всех приборов, кроме газовых. Последние контролируются непосредственно устройством.

Преимущества термостатических вентилей:

  • Лёгкость установки.
  • Простота управления.
  • Низкая стоимость прибора.

фото 5

Фото 1. Термостатический вентиль Oventrop, который оказывает влияние на поступление теплоносителя, легко монтируется и эксплуатируется.

Недостатки:

  • Сложность достижения экономии на расходах ресурсов.
  • Дороговизна теплообменников со встроенным вентилем.
  • Ускорение износа газового котла, нагревающего рабочую жидкость. Это связано с частым включением-выключением. А также повышается расход топлива.
  • Твердотопливные нагреватели портятся из-за поступления кипятка через обратку.
  • Температуру изменяют вручную, поскольку устройство способно поддерживать только заданную.
  • На каждый радиатор требуется отдельный вентиль.

Комнатный регулятор температуры

Используют наравне с двумя предыдущими. Его монтируют в любое помещение здания. Основное отличие — проверка датчика температуры, установленного внутри отапливаемого строения.

В газовых, жидкостных и электрических котлах регулятор непосредственно влияет на нагрев теплоносителя. В твердотопливных он контролирует работу насоса, подающего воду в трубопроводы.

фото 6

Фото 2. Регулятор температуры для помещения Vaillant VRT 250, он оказывает влияние на нагрев теплоносителя.

В простых приборах достаточно задать необходимую температуру, как и для вентиля. Некоторые устройства можно программировать. Выделяют два недостатка:

  1. Настраиваемые дорогие, что ограничивает круг людей, способных их приобрести.
  2. Температура каждого помещения зависит от того, в котором расположен прибор. Это не касается программируемой автоматики.

А также выделяют 4 преимущества.

Контроль температуры комнат в загородном жилище

фото 7

Прибор снимает показания датчиков на улице и в здании, сверяет их.

По результатам проверки в котёл поступает сигнал: увеличить или уменьшить подачу топлива.

Таким образом происходит контроль нагрева теплоносителя. В отличие от термостатического вентиля, в этом случае прогреваются все трубопроводы.

Возможность программирования системы

Некоторые виды автоматических приборов настраиваемые. Им задают изменение температуры в помещении по различным факторам, например, дней недели, времени суток или года. Это облегчает терморегуляцию.

Внимание! Программируемые дороже простых, а для тщательной настройки потребуется приглашать мастера.

Наличие двух видов датчиков

Устройство ориентируется на показания счётчиков, расположенных в помещении и на улице. Необходимость нагрева определяется по разнице температур. Это позволяет постоянно экономить топливо, но повышает износ оборудования.

Дистанционное управление

фото 8

Некоторыми приборами управляют удалённо. Для этого в них встраивают устройство приёма телефонного сигнала, СМС или Wi-Fi. Команды отдаются с большого расстояния, что полезно при поездках.

Это позволяет, например, включать котёл перед возвращением, прогревая помещение.

Комбинированное

Включает термостатический вентиль и комнатный регулятор. Этот вариант применяется чаще, хотя другие также возможны. В частных домах используется для создания красивого интерьера, а в рабочих и производственных строениях — для упрощения управления отоплением.

Комбинированной конструкцией называют не только два автоматических устройства, но и сочетание следующих приборов:

  • котлы с разными видами топлива;
  • тепловые насосы;
  • солнечные батареи;
  • геотермальное отопление;
  • автоматическое оборудование.

фото 9

Из них составляют много различных комбинаций, каждая из которых имеет плюсы.

Часто используемая схема — термостатический вентиль и комнатный регулятор температуры. Её преимущества:

  • невысокая стоимость, низкое потребление ресурсов;
  • высокий коэффициент полезного действия, порядка 92%;
  • автоматизация большей части отопления;
  • лёгкое управление;
  • широкий диапазон задач;
  • вариативность в монтаже.

Недостатки:

  • сложность и высокая стоимость установки и настройки;
  • обязательно наличие природного газа в доме;
  • для монтажа в квартире требуется получение разрешений.

Выбор автоматики

Устройства различных производителей похожи. В программу сложно привнести что-то новое, поэтому при выборе следует ориентироваться на рекомендации и отзывы о различных фирмах, стоимость и советы профессиональных сантехников.

Основной принцип работы

Главная деталь во всей схеме – электронный управляющий блок, в котором предусмотрены слоты для установки стандартных карт сотовой связи формата SIM. У более технологичных модификаций также имеется разъем, куда подключается электронный кабель Интернета. Аналогично, к этому модулю подключаются температурные датчики, индикаторы давления, пожарные сигнализации и прочие системы безопасности. Конечно, для обеспечения обратной связи и сам блок нужно подключить к отопительному котлу.

Управление отоплением загородного дома осуществляется по несложной, в общем-то, схеме. Проводится первичная настройка функционирования, после чего центральный процессор фиксирует в памяти корректные условия работы системы. Если один из подключенных датчиков посылает сигнал об изменении данных условий, к примеру, начинает снижаться температура, отправляется текстовое сообщение на сотовый телефон хозяина. Владелец, в свою очередь, может запросить и показания остальных датчиков, чтобы более полно оценить обстановку, отправить ответную команду текстовым сообщением о том, чтобы отключить устройства или же продолжить работу в обычном режиме.

Система управления отоплением может основываться и на связи путем использования Интернета. Для этого на сотовый телефон, имеющий доступ к глобальной сети, нужно предварительно установить специальное приложение, демонстрирующее все актуальные параметры системы в режиме реального времени.

Ощутимая польза

Управление автоматической системой отопления

Рассмотрим несколько ситуаций, в которых схема гарантированно окажется полезной:

  • Вы возвращаетесь в коттедж из недельной командировки или отпуска, в течение всего этого времени там никто не жил. По дороге из аэропорта, вы отправляете текстовое сообщение, посылаете сигнал о необходимости запуска отопления. К вашему приезду микроклимат во всех помещениях станет максимально комфортным и приятным.
  • Вы устанавливаете котел на экономный режим, исключающий замерзание теплоносителя в трубах, и уезжаете. Неожиданно происходит сбой, теплоноситель стремительно охлаждается, модуль фиксирует аварию, отправляет вам сообщение. Вы, в свою очередь, посылаете ответную команду о перезапуске котла. Если данная мера не принесла результатов, стоит позвонить в аварийную службу. Такой метод позволяет исключить вероятность замерзания теплоносителя в трубах, что неминуемо приведет к разрыву и огромным финансовым затратам на восстановление.
  • Вы хотите узнать текущую ситуацию в доме, посылаете соответствующую команду. Ответное сообщение содержит информацию о температуре воздуха в контролируемых помещениях, уровне влажности, текущей температуре теплоносителя системы.
  • Возникла опасная ситуация с газовым котлом: разгерметизировался контур подачи топлива, имеет место высокая концентрация состава. Ответным сообщением отопительная система переводится на резервный источник энергии, проблема устраняется специализированными службами.

Управление автоматической системой отопления

Набор модулей и особенности установки

Управление отоплением в загородном доме по стандарту GSM предполагает наличие следующих элементов:

  • Блок, оснащенный слотами для установки карт сотовой связи и кабелями питания.
  • Вспомогательная выносная антенна, улучшающая качество сигнала.
  • Интегрированный аккумулятор, поддерживающий работоспособность устройства при отключении централизованной подачи энергии. Обращаем внимание, что при автономном питании существенно падают функциональные возможности. К примеру, блок не сможет подать сигнал на перезапуск газового котла, для этого попросту не хватит напряжения. Встроенной батареи должно хватать примерно на 3 дня работы. Многие модели предполагают подключение дополнительного источника питания.
  • Температурные датчики. В большинстве случаев, их максимальное число ограничено пятью.
  • Дополнительные датчики охранной и пожарной сигнализации, фиксаторы прорывов водоснабжения, несанкционированного открытия окон и дверей.

Таким образом, в доме может быть сформирована не просто система управления отоплением, но полноценный охранный комплекс.

Если говорить о нюансах монтажа, то никаких особых трудностей не возникает. Все приборы фиксируются максимально легко. Чтобы исключить вероятность сбоя, рекомендуем монтировать управляющий блок в помещении, где фиксируется наиболее стабильный и ясный сигнал сотовой сети. Также стоит связаться с оператором, чтобы на SIM-карту, находящуюся в блоке, не приходили рекламные сообщения с незнакомых номеров, такие вмешательства нередко становятся причинами сбоев.

Функциональные возможности

Управление автоматической системой отопления

Минимальный набор функций, которыми контролируется и настраивается система отопления многоэтажного дома, заключается в следующем:

  • Настройка температуры воздуха в помещениях и температуры теплоносителя;
  • Формирование текстового отчета с указанием всех рабочих параметров и дальнейшей отправкой на телефон владельца;
  • Определение стабильности напряжения в домашней энергетической сети;
  • Управление приборами при возникновении аварийной ситуации, в том числе экстренное отключение котла;
  • Поддержание температуры в помещениях на заданной отметке, дистанционная ее настройка.

Дополнительный функционал зависит от точной модели блока автоматизации, набора подключенных датчиков. Практика показывает, что наиболее полезными являются следующие функции:

  • Контроль над давлением и уровнем топлива в устройствах на дизеле и дровах;
  • Отслеживание несанкционированного доступа;
  • Активация пожарной сигнализации при появлении открытого огня, дыма, резком повышении температуры;
  • Отслеживание протечек.

Обращаем внимание, что некоторые блоки предполагают связь не с одним номером, а сразу с девятью, рассчитаны на этажные дома.

Подведем итог

Получается, что автоматизация системы отопления – со всех сторон выгодное и оправданное решение. Повышается экономичность эксплуатации, исключается риск развития аварийной ситуации, комфорт проживания достигает максимального уровня. При всех этих преимуществах, стоимость наладки такой системы демократична, устройства окупятся всего за сезон или два!


Использованные источники

  1. electricity.msk.ru/avtomatika-sistem-otopleniya-chastnogo-doma-upravlenie.html
  2. blog.brigada174.ru/kak-ja-deshevo-sobral-umnyj-dom-svoimi-rukami-poshagovo-s-foto/
  3. ogon.guru/otoplenie/v-chastnom-dome/avtomatika.html
  4. znatoktepla.ru/otoplenie/v-dome/blok-upravleniya-otopleniem-zagorodnogo-doma.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.