Управление котлом отопления по температуре

Управление отоплением. Часть 1. Комнатные термостаты, запрос тепла

Основным потребителем тепловой энергии в частном доме является система отопления.

Простейший способ управления системой управления – включение/выключение оборудования. Оборудование включено – воздух в помещении нагревается, оборудование выключено – воздух в помещении остывает.

Для автоматизации процесса включения/выключения оборудования используются термостаты.

Термостаты, поддерживающие диапазон настройки целевой температуры от 0 до +30°С называются комнатными. Именно о них пойдет речь в данной статье.

Практически все комнатные термостаты рассчитаны на работу в системах отопления и охлаждения. В рамках данной статьи нас интересует только функция работы на нагрев.

Алгоритм работы комнатного термостата на нагрев

Комнатный термостат коммутирует электрический ток, возвращая логическую единицу контроллеру котла, или подавая питание на различное оборудование вроде насоса или сервопривода. Оборудование, управляемое комнатным термостатом, работает до достижения заданной пользователем температуры.

Для простоты понимания, что такое термостат, его можно представлять как обычный выключатель, который управляет светом в комнате. Свет включается автоматически, когда в комнате стало холодно и выключается, когда температура достигла заданного значения.

Запрос тепла – это условное обозначение состояния термостата в замкнутом состоянии, т.е. в состоянии, когда требуется включение исполнительного оборудования на нагрев для достижения заданной пользователем целевой температуры.

В небольших системах отопления достаточно одного комнатного термостата, установленного в «эталонном» помещении», который управляет источником тепла (котлом). При таком подходе минус только один: котел, поддерживая температуру в одном помещении, включает и выключает отопление во всём доме. Плюсы – простота, надежность, стоимость.

Управление отоплением во всём доме при помощи одного термостата

В домах с большой отапливаемой площадью систему отопления делят на несколько частей. Это делается, в том числе, и для удобства управления. Комнатные термостаты в данном случае управляют уже не котлом, а отдельными ветками системы, включая и выключая их.

На схеме изображена тепловая схема котельной двухэтажного дома. Система отопления разделена на 2 зоны — 1 этаж и 2 этаж. За работу каждой зоны отвечает отдельный насос, который в свою очередь управляется отдельным термостатом (или группой термостатов, объединенных контроллером в один «условный» термостат — принцип покомнатного регулирования описан в следующей статье).

При выключении обоих насосов желательно выключать и котел (переводить в режим ожидания, снимать запрос тепла). Это можно сделать несколькими способами, один из самых очевидных — создание цепи управления при помощи промежуточных реле, как показано на схеме выше.

Виды комнатных термостатов

Функционал термостата определяет насколько «умным» будет управление котлом или иным оборудованием.

Простейший комнатный термостат – позволяет задать только один параметр – целевую температуру. В основном это механические энергонезависимые термостаты. Но встречаются и электронные, работающие от проводной сети или от батареек.

Плюсы – простота, надежность, стоимость. Минусы – заводская настройка гистерезиса с диапазоном от 0,5 до 4°С; проводное соединение с котлом – провод закладывается на этапе строительства, термостат привязан к конкретному месту и перенести его, например, в другое помещение, уже не получится.

Программируемый термостат – позволяет задавать температуру воздуха в помещении по времени суток и дню недели. Позволяет экономить деньги на условном топливе, понижая температуру в доме, когда все жильцы на работе/в школе. Такие термостаты более сложны в обращении, и не каждый пожилой человек с ними справится, на некоторых моделях даже задание текущей температуры интуитивно не доступно, не говоря уже о программировании.

Проводной недельный термостат

Беспроводной термостат. Состоит из двух частей: приемник – монтируется вблизи котла, подключается к сети 220 и к котлу; передатчик – он же термостат, работает от батареек либо аккумулятора, размещается в любом месте, переносится из одного помещения в другое, пока не определится то место, откуда управление котлом будет наиболее эффективным.

Беспроводной недельный термостат

Интернет-термостат. Отличный выбор, если дом не для постоянного проживания. Позволяет производить удаленный мониторинг и установку температуры. Обмен данными между пользователем и термостатом происходит через сервер производителя посредством мобильного интернета. GSM модуль в составе термостата по определению позволяет пользоваться и другими «дедовскими» возможностями — обмен СМС-сообщениями, «тревожные звонки» на указанный номер и т.п. Разумеется, в таких устройствах функция термостата основная, но не единственная. Производители в конкурентной борьбе прикручивают другие полезные функции: подключение одного или нескольких охранных шлейфов, возможность управления дополнительным оборудованием, подключение различных датчиков и алгоритмы взаимодействия с ними, вход для микрофона, выход на динамик и т.д. — список пополняется с каждым годом.

Многофункциональный термостат с возможностью удаленного управления

Термостат с поддержкой протокола OpenTherm.

Протокол OpenTherm используется для обмена данными между котлом и внешним логикозадающим устройством (например, комнатным термостатом). Помимо запроса тепла котлу можно задавать ряд других задач и параметров, таких как, например: температура теплоносителя, запрос тепла на контур ГВС. Котел в свою очередь по протоколу отправляет текущие параметры, среди которых наиболее полезными являются: наличие ошибки котла, статус работы, текущая температура теплоносителя, статус горелки и уровень модуляции.

При использовании в небольших системах отопления практической пользы от использования таких термостатов мало: разве что задание температурного графика (зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха), если данная функция не предусмотрена автоматикой котла, ну и расширенный мониторинг параметров котла.

В больших системах, где систему разделяют на нескольких потребителей, функция Opentherm оказывается крайне полезной: логика работы оборудования котельной выстраивается таким образом, чтобы каждый отдельный потребитель тепла отправлял запрос тепла на котел вместе с требуемой температурой теплоносителя. Котел включается по задаче, выходит на заданную температуру и поддерживает её до момента, когда задача будет снята. Такой подход обеспечивает наиболее слаженную работу котла и продлевает его срок службы, т.к. благодаря корректной работе алгоритма модуляции горелки количество циклов включения-выключения сведено к минимуму. Подробнее об алгоритме управления газовым котлом можно прочитать тут.

Термостаты с сухим контактом и выходом 230В

Также все термостаты различаются по способу подключения. Их можно разделить на 2 группы – термостаты, к которым подключается нагрузка с напряжением питания 230В и термостаты с сухим контактом, которые могут использоваться как для размыкания слаботочных сетей с постоянным или переменным током, так и для маломощных нагрузок 230В.

Можно сказать что термостаты с сухим контактом универсальны, потому что могут коммутировать что угодно, и именно они подходят для подключения к платам газовых и прочих котлов, где в качестве управляющего сигнала обычно 5, 12 или 24V DC. Если видите на клеммной колодке термостата два контакта с обозначением размыкателя эл. сети — это сухой контакт.

Все механические термостаты, а также термостаты, работающие от батареек гарантированно с сухим контактом.

Слева — сухой контакт, справа — выход 230В

Осторожнее надо быть с термостатами, работающими от сети 230В. Некоторые модели делают под конкретные задачи — для эл. теплого пола, трехходовых клапанов, тепловентиляторов. В таких моделях нагрузка напрямую подключается на соответствующие клеммы и напряжение там тоже 230В. Насос при подключении к такому термостату не почувствует разницы, а плате газового котла потребуется небольшой ремонт.

Различные варианты клемм термостата. GA — перекидной контакт с 230В, GB — подключение нагрузки 230В (эл. теплые полы), GC — «сухой» NO контакт

Лучшие терморегуляторы для котлов 2021

Рейтинг топ-5 по версии КП

Универсальная и популярная на рынке модель MCS 350 от известного российского производителя «Теплолюкс» может стать отличным решением для работы с нагревательным котлом. У этого терморегулятора большой сенсорный экран с удобным интерфейсом управления. Устройство рассчитано для независимой установки, а значит не нужно быть привязанным к электрощитку или рамке розетки. Терморегулятор отслеживает температуру по двум датчикам температуры, которые идут в комплекте поставки. Терморегулятор защищен от пыли и влаги по стандарту IP21. Достоинством «Теплолюкс MCS 350» является управление по Wi-Fi. Настраивать прибор можно через Интернет из любой точки города, страны и мира, для этого нужен лишь доступ в интернет. Удобную работу терморегулятора и котла сделает продвинутое приложение для мобильных устройств — SST Cloud. Оно имеет много функций, например, через приложение можно задать график нагрева котла на неделю вперед и сделать его повторяющимся. Есть специальный режим «Антизамерзание», когда устройство поддерживает постоянную температуру в диапазоне от +5°С до 12°С, что пригодится, если вас нет дома, а греть пустую площадь попросту дорого. В SST Cloud можно увидеть полную картину по расходу электроэнергии на обогрев, если терморегулятор работает с электрокотлом. Кстати, экономия на счетах ЖКХ может выйти довольно солидная — до 70% при использовании MCS 350. И при нынешних ценах на коммуналку устройство окупит себя достаточно быстро. Приятно, что компания «Теплолюкс» дает полноценную пятилетнюю гарантию на свое устройство.

+ Одно из лучших соотношений цены и качества при работе с нагревательным котлом
+ Приложение для смартфонов SST Cloud для удаленного управления
+ Статистика потребления электричества
+ Защита по IP21

Относительно редкий форм-фактор для терморегуляторов реализован в «Terneo RK 32А». Устройство предназначено для установки в электрощитки или, как это еще называется, на DIN-рейку. Устройство работает с теплыми полами и котлами. Управление здесь электронное и осуществляется с помощью трех кнопок. А вот выставленная для котла температура видна на очень простом экране на три цифры. Но его читаемость неплохая благодаря яркости и контрастности. Кстати, с помощью RK 32А можно управлять и подогревом труб, защищая их от замерзания. В этой модели нет ни удаленного доступа, ни программирования, так что управлять работой котла можно только вручную.

+ Установка в электрощиток кому-то пригодится
+ Работает не только с котлами, но и может использоваться в системе подогрева труб

— Нет возможности программирования

Благодаря комнатному термостату для газового котла в доме всегда будет идеальная температура!

Термостат или терморегулятор – это важный компонент в системе отопления. Основная его функция – сопоставление поступающих с термодатчика данных с индивидуальными настройками самого пользователя.

Это помогает вовремя включать и отключать обогрев, добиваясь оптимальной температуры в помещении и минимального энергопотребления.

Термостат для газовых котлов отопления: что это, принцип работы, нужен ли он

Терморегулятор состоит из двух стальных полосок, которые применяются в качестве электроконтакта выключателя в контуре отопления газового котла.

Номинальный контакт опускается в случае резкого падения температуры и благодаря этому происходит отключение функции обогрева.

После изменения климата автоматически открываются нужные клапаны, и котел вновь начинает свою работу.

Корпус у термостата обычно делается из белого пластика. Для подсветки экрана используются светодиоды. Диапазон измерения температуры помещения у большинства приборов составляет от 0 до 40 °C.

В основном терморегуляторы покупают в целях экономии средств. Понижение температуры в доме даже на один градус уменьшает расход газа на 4%. За счет того, что прибор сокращает количество включений котла, снижаются и траты хозяев квартиры на оплату газа. К тому же это помогает обеспечить сохранение всех компонентов оборудования, которые меньше изнашиваются и дольше служат.

Справка. Для большинства моделей порог срабатывания составляет 0,25 градуса: если температура в доме окажется на четверть градуса ниже заданной, котел включается.

Что дает покупка термостата:

• экономию на коммунальных расходах (минус 15—25%);
• установку комфортной температуры — возможность выбора от 2 до 6 режимов;
• уменьшение частоты включений котла;
• защиту от перегрева помещения и сухости воздуха;
• увеличение срока эксплуатации оборудования, в частности, циркуляционного насоса за счет аккуратного использования котла.

Индивидуальная настройка температуры подойдет для семей с детьми, где всегда нужно поддерживать комфортный режим, а также для людей с особой чувствительностью к температурным перепадам.

Виды термостатов, как они работают

Существует множество типов термостатов от дорогих беспроводных программаторов до механических комнатных приборов. За счет простого электронного устройства затраты на покупку этого прибора минимальны. Зато польза от его применения огромна и это давно поняли многие владельцы газового оборудования.

Терморегуляторы работают за счет:

• электричества;
• встроенного аккумулятора;
• подключения к электронной плате газового прибора.

Устройства бывают встраиваемые, выносные (комнатные), аналоговые, цифровые, проводные и беспроводные.

От выбранной модели зависит цена, которая в среднем колеблется от 180 и до 12 тыс. рублей. Дороже всего обходятся беспроводные модели, контролирующие работу котла при помощи радиосигнала. Дешевле — механические, которые подключены специальным кабелем.

Самые продвинутые варианты — беспроводные с цифровым дисплеем, на котором отражается текущая комнатная температура и другие данные. Современные модели предусматривают возможность использования до 5—6 температурных режимов.

Тип устройства: механические, электронные, электромеханические

Механические термостаты — это самые доступные по цене модели. Они подключаются в нижнюю часть котла с помощью двужильного провода и крепятся к стене на удалении 0,5 м от окон или дверей и вдали от попадания солнечных лучей.

Технические параметры:

• диапазон измерения +5 от +50 °C;
• точность измерения — +1 °C (погрешность до 1—2%);
• газонаполненный сильфон;
• средняя мощность 3,5 кВт.

Термостат соединяется с котлом двумя медными проводами, по которым отдаются команды управления. Нужные параметры температуры выставляются с помощью поворота ручки с делениями.

Электронные термостаты — это более современные модели терморегулятора, которые к тому же обеспечивают точную регулировку (погрешность максимум 1%). Внутри термостата находится датчик температуры, передатчик сигнала и термореле. Стоят электронные модели дороже, чем механические.

Фото 1. Электронный термостат для газового котла. Имеет ЖК-дисплей, на котором можно увидеть температуру нагрева.

Технические параметры:

• диапазон измерения от +5 до +35 °C;
• удобный операционный дисплей;
• регулятор влажности;
• индикация температуры с точностью до 0,5 или 0,1ºC;
• встроенный светодиод для подсветки;
• многожильный провод с наконечником.

Электронные модели можно программировать на сутки или на неделю, задавать до 6 временных интервалов с индивидуальной температурой, а также спящий режим и «отпуск». Контроль состояния работы котла осуществляется при помощи ЖК-дисплея. Внутри электромеханических термостатов находится реле, которое и отвечает за включение и отключение котла. Эти устройства немного дороже механических, но дешевле электрических.

Справка. Существуют модели с биметаллической пластиной и группой контактов, а также термостаты с капиллярной трубкой. В первом случае котел запускается за счет того, что пластина, нагреваясь до определённой температуры, изгибается и размыкает контакты. Во втором сигнал подается в результате расширения жидкости в трубке при разогреве.

Технические параметры:

• диапазон измерения от +5 до +40 °С;
• сильфон из нержавеющей стали;
• удобный дисплей для установки температуры;
• автоматическое включение обогрева.

Точность регулировки в терморегуляторах этого типа не очень велика.

Управление газовым котлом по температуре воздуха в помещении

Реализованы две системы управления котлом по температуре воздуха в помещении.Про одну более сложную хочу поведать.

Ну вот мы все почти разобрались с небольшими проблемами.Теперь я хочу рассказать как сделать чтобы котел работал с регулировкой не по воде а по воздуху.Наверное все сталкивались что при изменении температуры воздуха на улице приходиться постоянно бегать к котлу и крутить гайку регулятора температуры воды,что неудобно и нехорошо по тех.причинам.Умными людьми давно посчитано что котел с регулировкой по воде примерно на 25-30% уступает по потреблению газа котлам у которых есть регулирование по воздуху.Но ониочень дорогие.У меня сделано следующее-в газовую трубу которая идет после всех устройств на горелку установлен электромагнитный регулирующий полнопроходной клапан который управляется датчиком температуры воздуха.Эффект огромный котел который я покупал 9 лет назад за 3000руб.сопоставим по эффекту с современными дорогущими котлами с электроникой.Переделка обошлась примерно в 3500р.Заранее хочу предупредить что людям нерукастым этого делать нельзя.Особенно касется отверстия для поджига фитиля.Если оно не будет закрыто то возникает повышенная внешняя темперратура в области установки реле,со всеми вытекающими последствиями.Также не знаю как отнесется обслуживающаяя газовая организация(думаю плохо)Всем удачи

Клапана известных фирм сертифицированных по газу ASCO, SIRAI ,FANTINI,MADAS — применяются в автоматики защиты и управления технологическим оборудованием.Достаточно в Google набрать клапан электромагнитный на Украинских поисковиках выбор даже больше чем на Московских. Регуляторов с встроенным температурным датчиком навалом (Они используются в быту для регулировки «Теплых полов») Есть механические(с биметаллической пластиной),но у них большая зона действия лучше использовать недорогие электронные.Я использовал регулятор для пром.оборудования(холодильных прилавков) ELIWELL ID 961 c возможностью програмирования(1000р.)Клапан MADAS EVO 02008 (38 евро) Контрольный кабель четырех жильный(что было под рукой) для видеонаблюдения. Трубная подводка выполнена очень просто первая труба от заводской автоматики к крану заменена на более короткую (Сгон водопроводный ) после крана малый СГОН дальше клапан последняя труба заводская (Все добавленные сгоны из нержавейки) для уплотнения резьб изпользована сантехническая фторопластовая нить.С силовых контактов регулятора подается сигнал на клапан.Вот и все.Есть более дешевые и лучшие решения но мне уже лень этим заниматься.Да обратите особое внимания на отверстие для розжига оно у меня достачно плотно закрыто сьемной пластиной (Смотровое стекло обычно разрушается)это нужно для того чтобы наружу не выходило лишнее тепло и не нагревало сильно клапан(Клапан до 75градусов)у меня неболее 45.Есть еще один момент работа этой системы связана с постоянным электроснабжением дома.Если этот фактор существенен для вас но всетаки хочеться то должна быть применена другая схема на 12вольт с небольшим аккомулятором(3-5а/ч) и миниатюрной автомобильной подзарядкой.Да прежде чем все это реализовывать попробуйте на котле резко повернуть кран(Подать газ резко краном) И посмотрите снизу нет ли увас силиного выброса пламени.Если есть это тоже решается на раз.Ну все вроде.

Управление котлом отопления по температуре

• Каталог
• Приложение
• Технологии
• Примеры
• Блог
• Справка
• Где купить
• Сдать на охрану
• О нас

• Каталог
• Приложение
• Технологии
• Примеры
• Блог
• Справка
• Где купить
• Сдать на охрану
• О нас
• Демо

• Каталог
• Приложение
• Технологии
• Примеры
• Блог
• Справка
• Где купить
• Сдать на охрану
• О нас
• Демо

Многие владельцы загородных домов сталкиваются с необходимостью удаленного управления электрическим или газовым котлом и контроля за его работой. Это связано с тем, что не всегда есть возможность приехать загород, лично проверить работу отопительной системы или изменить температуру, которую нужно поддерживать в помещении.

Своевременное получение информации о неполадках в работе оборудования позволит как можно раньше устранить последствия аварии или вовсе избежать ее. А удаленное изменение температурного режима котла поможет сэкономить на отоплении загородного дома.

Для управления котлом в умном доме Livicom вам понадобятся:

• хаб Livi Smart Hub либо Livi Smart Hub 2G. Хаб передает команды всем подключенным устройствам, собирает данные с них и отправляет собранную информацию хозяину объекта в мобильное приложение;
• два датчика температуры Livi TS и два проводных термосенсора DS18B20 (например, Мираж-ТД-01 или аналог);
• два универсальных датчика Livi US;
• пороговый датчик давления стороннего производителя с тревожным выходом типа «сухой контакт», например, РД-016;
• реле Livi Relay;
• реле «сухой контакт» Livi Relay 12/24;
• внешний источник питания 24 В — для питания Livi Relay 12/24 и порогового датчика давления РД-016;
• датчик протечки воды Livi LS;
• бесплатное мобильное приложение Livicom.

Для измерения температуры используются термодатчики Livi TS и подключенные к ним проводные термосенсоры, например, Мираж-ТД-01. Один датчик Livi TS устанавливается в помещении, где нужно контролировать температуру. Это может быть гостиная, детская, спальня или другая комната. Если вы хотите измерять температуру в нескольких помещениях, добавьте дополнительные датчики Livi TS и, при необходимости, проводные сенсоры.

Второй датчик Livi TS устанавливается в котельной; два подключенных к нему термосенсора Мираж-ТД-01 закрепляются на подающей и обратной трубах котла.

Такое расположение датчиков температуры помогает вовремя обнаружить проблему с котловым оборудованием. Например, если температура на подающей или обратной трубе упала ниже установленного значения, то это может говорить об аварии котла.

Кроме того, показания с термодатчиков помогают скорректировать температурный режим в помещении: вы сможете выставить более высокую температуру нагрева либо уменьшить ее в зависимости от желаемой температуры воздуха.

Текущую температуру со всех подключенных датчиков, можно просмотреть на главном экране приложения Livicom через «Виджеты».

Для управления котлом и для поддержания температуры в помещении на заданном уровне используется реле «сухой контакт» Livi Relay 12/24. Оно подключается к котлу через вход для внешнего комнатного термостата.

В карточке реле включите режим «Термостат», укажите температуру, которую нужно поддерживать, и выберите установленный в помещении термодатчик, который будет регистрировать температуру и передавать информацию хабу.

После получения данных о температуре хаб передаст команды реле, которое подключено к котлу. Котел будет работать под управлением реле, автоматически поддерживая заданную температуру.

Для контроля давления используется любой пороговый датчик давления воды стороннего производителя с двумя тревожными выходами типа «сухой контакт». К системе Livicom датчик давления подключается с помощью универсального датчика Livi US. Один выход датчика следит за верхним уровнем давления, второй – за нижним уровнем. При достижении верхнего или нижнего уровня срабатывает соответствующий выход «сухой контакт» и передается сигнал о превышении или снижении давления.

Датчик давления устанавливается на подающей трубе котла и сравнивает текущее значение давления в контуре с заранее заданным.

Если давление упало ниже уставки, то это может говорить о перебоях водоснабжения, о протечке трубы, о поломке насоса либо об отключении электроэнергии. Если давление возросло, то, возможно, произошел засор трубопровода. В любом случае, важно, как можно быстрее узнать о том, что давление отклонилось от заданного значения, чтобы скорректировать работу системы отопления.

Ручные и погодозависимые системы управления отоплением

Товары из статьи:

• Ручное управление отопительным котлом
• Управление котлом при помощи комнатного термостата
• Протокол OpenTherm, модулирующие горелки и погодозависимая автоматика
• Теплоинформатор TEPLOCOM CLOUD

Ручное управление отопительным котлом

Но ручное управление эффективно только при стабильных внешних условиях. Допустим, что необходимо поддерживать определенную температуру в помещении – 23°С. При достижении температуры теплоносителем в 50°С термостат подаст команду на выключение газовой горелки, а если температура понизится – то на включение. Этот циклический процесс объясняет «волнистость» оранжевого графика температуры теплоносителя и зеленого графика комнатной температуры. Если на улице резко похолодает, а термостат продолжит работать в прежнем режиме (50°С), то температура в помещении неизбежно понизится. Для исправления этой ситуации требуется участие человека, который должен повысить значения температуры теплоносителя до более высоких значений.

Минусы этого способа регулирования налицо – это вовлечённость человека в работу системы отопления и непрерывная работа автоматики розжига горелки.

Преимущества:

• Высокая точность поддержания стабильной температуры в доме при неизменной температуре на улице;
• Не нужно доплачивать за автоматику управления, т.к. она входит в стоимость котла.

Недостатки:

• Необходимость постоянной ручной регулировки температурного режима работы котла;
• Из-за постоянно работающего насоса происходит повышенный расход электроэнергии;
• Частые циклы включения/выключения быстрее изнашивают автоматику котла.

Управление котлом при помощи комнатного термостата

Другой популярный и более современный способ регулировать работу отопительного котла и исключить участие человека из этого процесса – применение в отопительной системе релейного комнатного термостата.

Термостат – это прибор, который измеряет температуру в жилом помещении и, в зависимости от окружающей среды и заданного значения температуры, управляет включением и выключением газовой горелки котла. Однако инерционность тепловой системы вызывает большие задержки в реагировании на команды комнатного термостата. И часто температура в жилом помещении существенно отличается от заданной (в сторону повышения или понижения), что и отображается на зеленом графике комнатной температуры в виде появления красных (перегрев) и синих (недогрев) сегментов.

Следует заметить, что для более быстрого нагрева на котле выставляют более высокую температуру теплоносителя (в нашем случае 80°С). Отсюда и некая «серповидность» формы оранжевого графика – мы видим быстрый нагрев до 80°С, а затем отключение горелки и постепенное остывание до момента, когда комнатный термостат снова подаст команду на включение горелки. Если уличная температура будет понижаться, то термостат будет чаще включать горелку, и нижняя граница температуры теплоносителя (красная точка «ВКЛ.» на оранжевом графике) будет расти, что компенсирует понижение внешней температуры. Таким образом, с помощью термостата стало возможным стабилизировать комнатную температуру без участия человека, хотя и возможны кратковременные циклические «перегревы» и «недогревы».

При использовании релейного термостата автоматика розжига работает значительно реже, чем при ручном управлении, но из-за высокого порогового значения температуры теплоносителя происходит перерасход газового топлива. Этот недостаток можно компенсировать усовершенствованием комнатных термостатов. Так, современные программируемые модели этих приборов позволяют задавать различные суточные и недельные режимы работы. Например, температуру в комнатах ночью можно понизить, а днём – повысить. Аналогично в будни и выходные дни. Гибкий график необходимой температуры позволяет добиться значительной экономии газа.

Преимущества:

• Исключение участия человека из процесса регулировки работы котла;
• Уменьшение количества циклов включения/выключения котла, что благотворно влияет на срок службы автоматики розжига;
• Экономия электричества за счёт автоматического отключения насоса при выключенной горелке.

Недостатки:

• Затраты на покупку и монтирование термостата;
• В помещении вероятны заметные колебания температуры воздуха.

Протокол OpenTherm, модулирующие горелки и погодозависимая автоматика

Есть три главных особенности, отличающие приборы с OpenTherm от приведённых выше примеров.

Управление модуляцией пламени

Работа с автоматикой

На графике мы можем видеть, что горелка практически не выключается, а только меняет интенсивность своего горения. При этом вне зависимости от внешних условий, график целевой температуры практически не меняется и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Также преимущества этой системы управления – это заметное повышение срока службы горелки и значительная экономия газового топлива.

Доступ к настройкам автоматики и фиксирование ошибок

Помимо прочего, протокол OpenTherm предоставляет возможность получить полный доступ к настройкам автоматики котла и произвести их изменение с любого управляющего устройства (смартфона, планшета или стационарного компьютера). Также протокол предоставляет владельцу отопительного оборудования, а также обслуживающему персоналу всю информацию об ошибках, произошедших при работе теплового оборудования.

Преимущества:

• Минимальный расход топлива по сравнению с другими методами управления;
• Минимальное колебание температуры воздуха в доме вне зависимости от температуры на улице, что обеспечивает максимальный комфорт;
• Корректировка температуры идёт за счёт изменения модуляции пламени горелки, что минимизирует количество циклов включения/выключения;
• Возможность удаленного мониторинга состояния котла и изменения его настроек.

Недостатки:

• Более высокая цена по сравнению с другим оборудованием, что компенсируется за счёт экономии газа.

Теплоинформатор TEPLOCOM CLOUD

Возможности теплоинформатора TEPLOCOM CLOUD:

• Информирование об авариях и состоянии системы отопления. Управление котлом через смартфон из любой точки мира.
• Постоянный контроль состояния газового котла, температуры на улице и в доме, температуры теплоносителя, возникновения протечки, наличие сети 220В. Существует возможность подключения контактных датчиков для дополнительного оповещения.
• Управление температурой производится в зависимости от уличной температуры по технологии WeatControl, что минимизирует колебание температуры в доме в течение дня.
• Индивидуальное расписание комфортной температуры на всю неделю.
• Возможность размещения до 10 беспроводных датчиков температуры в радиусе 300 метров.
• Снижение потребления газа до 30% и борьба с вредными выбросами в атмосферу благодаря сокращению образующегося углекислого газа.
• Бесплатные приложения для работы с TEPLOCOM CLOUD на Android и iOS.
• В комплект поставки входит: теплоинформатор, беспроводный радиодатчик температуры, датчик протечки, уличный датчик температуры, датчик температуры теплоносителя, GSM SIM карта, встроенная Li-ion батарея.

Читайте также:

• Термостаты для тёплого пола
• Обзор комнатных термостатов TEPLOCOM
• Комнатные термостаты для котлов отопления и другого оборудования

Отопление под контролем. Зональное управление

Введение

В предыдущей статье был рассмотрен пример погодозависимого управления отопительной системой. Для многих небольших домов такой вариант будет достаточен. Но, если в нашем доме предусмотрены помещения с разными тепловыми режимами, то без зонального управления не обойтись. Для реализации зонального управления отопительной системой, на рынке присутствуют специализированные профессиональные контроллеры Kromschroeder, SmartWeb, CalorMatic, Diematic и другие. Они отлично справляются со своими обязанностями, но стоят очень недешево и их сложно включить в контур управления умного дома.

Предлагаю пример реализации зонального управления с помощью наших хороших знакомых – контроллера Wiren Board 6 (WB6) и универсального шлюза OpenTherm-Modbus (BCG-3.0.1). В помощь им добавим несколько пультов ПУ-3 (по количеству отдельных зон регулирования) и релейные актуаторы для управления термоэлектрическими приводами контуров.

Центральным элементом отопительной системы нашего дома является одноконтурный отопительный котел со встроенным циркуляционным насосом. Котел нагревает теплоноситель и подает его в отопительный коллектор. От коллектора по дому разведены отдельные контура отопления (зоны отопления). На коллекторе для каждого контура установлены термоэлектрические приводы для управления подачей теплоносителя в конкретный конур. Включение привода обеспечивает управляемое контроллером реле. В каждой зоне отопления установлен датчик температуры, по данным от этого датчика производится управление приводом на коллекторе. Данная гидравлическая схема является упрощенной. В реальных отопительных системах, в зависимости от их размеров и характеристик, возможно, потребуется применить гидравлический разделитель (гидрострелку), дополнительные циркуляционные насосы с соответствующей обвязкой.

Одновременно выполняются два процесса управления – управление отоплением в отдельных зонах и управление теплогенерацией на котле.

• Измеряем температуру воздуха в управляемой зоне.
• Сравниваем измеренную температуру с уставкой для данной зоны. Если измеренная меньше уставки , то открываем привод контура зоны и отправляем котлу запрос тепла, иначе — закрываем привод контура зоны и снимаем запрос тепла для котла.

Это самый простой способ управления (on/off). Вместо него может быть реализован PID-регулятор с дискретным выходом (так называемым медленным ШИМом). Надо иметь в виду, что среднее время открытия и закрытия термоэлектрического привода составляет около трех минут. Поэтому частота ШИМ должна быть меньше 10 тактов в час (обычно период следования 10 минут).

Если установлен запрос тепла хотя бы от одной зоны отопления, то котлу устанавливается рабочее значение целевой температуры теплоносителя (например, 70°C), иначе — котлу устанавливается нерабочее значение целевой температуры теплоносителя (например, 20°C). В качестве рабочего значения может быть использовано значение, вычисленное по эквитермической кривой в зависимости от температуры на улице.

В этом случае мы комбинируем погодозависимое управление с зональным.

Практическая реализация

Представляю вниманию читателей пример реализации, а не полностью завершенный и готовый к тиражированию проект. И пример этот будет логическим продолжением и развитием примера погодозависимого управления отоплением.

В котельной трудится одноконтурный котел с интерфейсом управления OpenTherm.

В щитке автоматики установлен зональный контроллер отопления в лице WB6. В связке с ним трудится универсальный шлюз BCG 3.0.1, который обеспечивает связь контроллера с котлом.

Рядом со щитком установлен центральный пульт управления отоплением, с помощью него пользователь может руками (без компьютера и гаджетов) задать основные режимы погодозависимого управления отоплением. В роли такого пульта используем ПУ-3.

В каждой отдельно управляемой зоне (комнате) устанавливаем датчик температуры. И опять здесь очень полезен будет пульт ПУ-3: в нем есть встроенный датчик температуры воздуха, его можно использовать для индикации измеренной температуры воздуха и, главное, на нем можно руками задать уставку температуры воздуха для данной зоны.

Пульты управления всех зон и шлюз BCG 3.0.1 связаны с WB6 в щитке автоматики по четырехпроводному кабелю (два провода – питание 24 В, два провода – RS-485).

Контуры отопления по зонам разведены от отопительного коллектора, расположенного в коллекторном щите.

На каждый контур установлен термоэлектрический привод, управляемый силовым дистанционно управляемым реле в соседнем электрощите. В данном примере я использовал реле SDD-0.1.1-WF. Эти реле взаимодействуют с контроллером WB6 непосредственно через встроенный в контроллер MQTT-брокер (такой способ взаимодействия контроллера WB6 с внешними устройствами стоит вынести в отдельную статью).

Все перечисленные устройства присутствуют в WEB-интерфейсе контроллера WB6 и их каналы доступны в node-red благодаря специализированной ноде node-red-contrib-wirenboard автора Andrej_Popov. Как и в предыдущем примере, я реализовал всю автоматику средствами node-red на WB6 (flow «Зональный регулятор» и flow «Погодозависимый регулятор»).

Отдельно рассмотрим часть потока, реализующего управление температурой в одной из зон.

Из соответствующих каналов комнатного пульта получаем измеренную температуру в комнате и уставку температуры для данной комнаты.

Для управления клапаном отопительного контура зоны воспользуемся связкой из двух специализированных нод PID и timeprop. Нода PID выполняет функции PID-контроллера и предназначена для формирования управляющего воздействия на процесс в зависимости от измеренной температуры в зоне и величины уставки. Обратите внимание на очень большую функциональность этой ноды, которую можно реализовать, если должным образом устанавливать параметры ее настройки.

Очень подробно методика настройки внутренних параметров этой ноды описана в статье автора ноды. Так, например, если установить параметр Proportional band в ноль, то управление нагрузкой вместо алгоритма PID будет производиться по алгоритму on/off с нулевым гистерезисом. Для фильтрации нестабильных данных от датчика температуры можно задействовать встроенный фильтр скользящего среднего, если установить параметр Derivative smoothing factor в значение 3, например (скользящее среднее по трем значениям). Выходным значением этой ноды является величина выходной мощности регулятора в диапазоне от 0 до 1 с плавающей точкой.

Нода timeprop из аналогового сигнала 0..1 формирует управляющий сигнал для реле термоэлектрического привода. При заданном периоде модуляции 10 минут и при входном сигнале 0,2 выход ноды 8 минут будет в состоянии 0 и 2 минуты в состоянии 1.

Для еще двух зон отопления выполняем аналогичные действия. Нода Chart «Зона 1» позволит в целях отладки наблюдать за состоянием привода зоны.

Чтобы котел грел теплоноситель только в то время, когда тепло необходимо хотя бы одной зоне отопления, создадим flow формирования запроса тепла.

В этом flow регулярно опрашивается состояние приводов каждой зоны и функция «Запрос тепла» записывает в глобальную переменную HeatingRequest значение 1, если открыт хотя бы один клапан. Функция «Максимальная из уставок» определяет максимальное значение из уставок, заданных по зонам. Это максимальное значение используется для управления режимом нагрева погодозависимого регулятора котла в flow «Погодозависимый регулятор».

В функцию «Вычисление температуры подачи по кривой», по сравнению с предыдущей статьей, внесены изменения: анализируем значение глобальной переменной HeatingRequest и, если ее значение равно 0 (нет запроса тепла), то целевая температура для котла устанавливается 20°C. Это приведет к тому, что в то время, когда запрос тепла отсутствует, котел на нагрев включаться не будет.

• В каждой зоне установлен пульт ПУ-3, с помощью которого можем наблюдать текущую температуру и руками установить желаемую температуру.
• На отопительном коллекторе установлены термоэлектрические приводы на контур каждой зоны. Приводы управляются контроллером WB6 через реле.
• Около котла установлен ПУ-3 в качестве пульта управления погодозависимым режимом отопления. Без этого пульта можно легко обойтись, оставив вместо него только виртуальное устройство «Терморегулятор».
• На контроллере WB6 создано виртуальное устройство «Терморегулятор», которое позволяет через WEB-интерфейс контроллера задавать параметры погодозависимого режима котла.
• Средствами node-red на контроллере реализованы алгоритмы управления приводами отопительных контуров в каждой зоне отопления.

Дистанционное управление котлом по «запросу тепла»

Дистанционное управление котлом по «запросу тепла» через модуль ввода-вывода NEVOTON IOM-5.4.1-WF

На модуле ввода-вывода NEVOTON IOM-5.4.1-WF можно реализовать дистанционное управление газовым котлом отопления через «запрос тепла». Дистанционное управление котлом можно выполнить как через систему «Умный дом», так и автономно. В обоих случаях управление работой котла можно производить и со смартфона, и с ПК.

Для реализации дистанционного управления котлом и контроля работы системы отопления потребуется установить следующее оборудование:

• Четыре датчика температуры типа DS18B20;
• Пороговый датчик давления;
• Реле.

Датчики температуры

Цифровые датчики температуры Т1…Т4 подключаются на ввод 1-wire модуля ввода-вывода.

Один датчик нужно установить на трубопроводе подачи теплоносителя от котла в систему отопления – что позволит контролировать температуру теплоносителя на выходе из котла.

Второй датчик – на трубопроводе «обратки», для контроля температуры теплоносителя на входе в котел.

Третий датчик разместить в помещении (внутри дома) для отслеживания температуры воздуха в помещении.

Четвертый датчик температуры можно установить снаружи дома на улице.

Датчики температуры, для контроля температур в контуре котла, необходимо размещать на металлических трубах или их металлических частях: сгонах, фитингах, муфтах и т.п. Желательно закрыть места установки датчиков температуры теплоизолирующим материалом для более точных измерений.

Рисунок 1. Крепление датчика температуры

Датчик давления

Пороговый датчик давления с дискретным выходом подключается на вход А1 модуля ввода-вывода.

Установив в отопительном контуре пороговый датчик давления с дискретным выходом, мы сможем дистанционно, по сигналу «Падение давления», контролировать целостность контура отопления на предмет повреждений и утечек. Датчик давления можно применить типа ASZ 3410p, или PCC-3.

Реле

Реле K1 типа РК-1Р подключается на один из каналов выхода модуля ввода вывода, и, применяется для коммутации управляющих контактов запроса тепла от котла.

Запрос тепла

Контакты «запрос тепла» в котле, в большинстве случаев (для таких производителей, как Baxi, De Dietrich, Viesmann) это клеммы, к которым подключается термостат. Обычно, производитель устанавливает на эти клеммы перемычку, которую предварительно требуется удалить. Все тонкости (нюансы) подключения конкретной марки и модели Вы можете узнать в эксплуатационной документации вашего котла.

Рисунок 2. Клеммы запроса тепла на плате котла Baxi

Сигнал «Авария» от котла

Если котел имеет выход (выходной сигнал) «Авария», его можно завести на вход модуля ввода-вывода, что даст возможность своевременного оповещения при аварийном отключении котла, и позволит принять меры по снижению возможного ущерба. Котлы разных производителей могут иметь разные типы выходных сигналов. Некоторые котлы выдают сигнал «Авария» коммутацией напряжения 220 В на выходе, в этом случае необходимо подключать сигнал на вход модуля ввода-вывода через реле. В случае, если выходной аварийный сигнал котла типа «сухой контакт», то его подключение к модулю ввода-вывода осуществляется напрямую.

Рисунок 3. Схема структурная

Управление:

Модуль ввода-вывода может работать как в автономном режиме, так и под управлением любого контроллера. Так, например, мы часто включаем модуль ввода-вывода в состав систем автоматики «Умный дом» стандарта Z-wave. Можно настроить работу модуля с любым контроллером: RaZberry, Fibaro Home Center 2 и т.п. В частности, для работой с Fibaro HC2, требуется настройка виртуального устройства, в котором будет прописана логика работы данного решения. Работа модуля ввода-вывода с Fibaro HC2 стабильна, имеет удобное управление.

Возможна и автономная работа модуля ввода-вывода, без контроллера, со смартфона. Это требует настройки сетевого подключения и другой прошивки модуля ввода-вывода, с логической привязкой входов и выходов модуля ввода-вывода. Пример встроенного интерфейса управления модуля ввода-вывода показан на рис. 4.

Рисунок 4. Интерфейс управления модуля ввода-вывода

• Главная
• Магазин
• Компания
• Новости и акции
• Оптовым клиентам
• Статьи
• Где купить
• Контакты

Отсканировав данный QR–код, Вы можете узнать, какие меры мы принимаем для ведения безопасной деятельности в период пандемии, и оставить свой отзыв о соблюдении санитарно-гигиенических требований или направить пожелания по улучшению условий безопасной деятельности организации

Кситал GSM-T — максимум комфорта и экономии

Если Вы владелец дачи или загородного коттеджа, то у Вас наверняка возникали проблемы, связанные с работой и настройкой отопления, нагревом помещения до нужной температуры.
Вы тратили на поездки в дом для этого кучу времени, в то время как могли спокойно заниматься другими важными делами.

Сколько раз Вам приходилось зимой, приехав с родными и близкими в холодный дом, ждать пока он нагреется до комфортной температуры?

Сколько раз Вы задавались вопросом, работает ли котел в Ваше отсутствие?

Есть ли в доме электричество?

Как быстро остывает дом без отопления?

А теперь представьте, находясь даже за сотни километров и имея под рукой только мобильный телефон, Вы можете с помощью мобильного приложения узнать, что происходит в доме. Управлять температурой отопления, снизить её, когда нужно, для экономии. Включить обогрев дома заранее и к моменту, когда Вы приедите, Вас будет ждать теплый, уютный дом, в котором Вы сможете расслабиться и отдохнуть.

Типовое применение

Управление и телеметрия

Настройка без компьютера

Самодиагностика охранных шлейфов

Подключение любых датчиков

Различные способы постановки на контроль

Срок службы
не ограничен

О ЛИНЕЙКЕ Кситал GSM-T

Одна плата, одно устройство, один маленький прибор – специальный GSM модуль Кситал, позволяющий осуществлять удаленный и автоматический доступ к системе отопления, её настройке и управлению по средствам сотовой связи.

Достаточно один раз внедрить Кситал, подключить к котлу, и он будет стабильно, в режиме 24/7 контролировать его работу. Стоит сказать, что функционал прибора не ограничивается только включением и выключением отопления, вы также получаете ряд других возможностей.

Возможность регулирования температуры воздуха. Задаете команду до какого градуса нагреть дом и можете быть уверены, будет именно так тепло, как вы и хотели. А когда вас нет дома, экономьте до 30% на отоплении, просто снижая температуру системы теплоснабжения.

Универсальность. Кситал контролирует температуру помещений, охраняет ваш дом, сообщает о наличии или пропадании напряжения в сети 220 В.

Контроль за состоянием работы отопительного оборудования. Если возникнут какие-то неполадки, GSM модуль обязательно проинформирует вас об этом.

Как работает система оповещения

Вам нет нужды запоминать сложные команды и набивать длинные запутанные сообщения. Вы можете запустить приложение и через него выйти на связь с прибором. Либо же, если вы не сторонник смартфонов, самостоятельно набрать смс с текстом из одного-двух коротких слов.

Доступность в любом месте и в любое время суток. Вы не привязаны к скорости интернет-соединения, нет необходимости поиска точки доступа WiFi, все, что вам нужно – сим-карта любого сотового оператора связи и телефон, способный отправлять sms. Обмен данными происходит строго по стандарту GSM, что значительно упрощает процесс передачи информации.