Mkt-energo.ru

Город Мастеров
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Управление системой отопления

Системы автоматического регулирования

Даже в достаточно «теплых» регионах нашей страны отопительный сезон составляет не менее семи месяцев, а где и все девять, и залог комфортного проживания в квартире или доме — эффективная система отопления. И в это понятие входит не только надежность оборудования и его достаточная мощность, но и экономичность, а этот параметр в большой степени зависит от управления отоплением. Сравнительно недавно не было альтернативы ручному управлению и регулированию, сегодня же активно применяются системы автоматического регулирования, что гораздо удобнее и выгоднее. В этой части курса Академии FORUMHOUSE при помощи специалиста компании REHAU, рассмотрим:

  • Преимущества автоматического управления отопительными системами
  • Функционал и компоновка автоматических систем управления
  • Особенности систем управляющей автоматики

Преимущества автоматического управления отопительными системами

Современные отопительные системы преимущественно панельного, либо панельно-лучистого типа. Это радиаторы, комбинация теплого водяного пола с радиаторами или только теплый пол. Настроить и поддерживать желаемые параметры отопления можно вручную – с помощью встроенных насосно-смесительных узлов. Особенно, если напольный подогрев частичный. Ручная регулировка по собственным ощущениям температуры в помещениях и степени нагрева отопительных элементов обеспечивает нормальную работу системы. Но полностью раскрыть ее потенциал такой способ управления не способен. Необходимо учитывать и высокую тепловую инерционность теплого пола, из-за которой выход на заданный режим происходит медленнее, чем в радиаторных системах, что дополнительно снижает удобство ручной балансировки.

Тогда как автоматическая настройка и управление обладает рядом преимуществ.

Автоматические системы управления отоплением (охлаждением) обеспечивают точную настройку рабочих параметров с учетом потребностей владельцев и поддержание заданного режима в течение всего периода использования. Они позволяют полностью задействовать функционал оборудования, повысить уровень комфорта и значительно сократить затраты на отопление. По сравнению с ручной настройкой экономия составит до 20%.

Еще одним достоинством автоматики является защита напольных покрытий – система не допустит повышения температуры теплоносителя выше ограничения. Превышение рекомендованной температуры на поверхности пола может вызвать порчу напольного покрытия. Контролируя работу системы напольного обогрева можно не только создать комфортные условия, но и надолго сохранить отличное состояние отделочных материалов.

Функционал и компоновка автоматических систем управления

Автоматическая регулировка в контурах осуществляется посредством повышения или снижения интенсивности работы отопительного оборудования, что позволяет оптимизировать энергопотребление. Помимо повышения энергоэффективности подобные системы предоставляют повышенный комфорт для пользователей.

Базовая система компонуется всего несколькими элементами.

  • Комнатный терморегулятор – контроль и поддержание температуры.
  • Клеммная колодка – коммутация системы.
  • Сервопривод – управление регулирующими клапанами.

Подключение к терморегулятору выносного датчика температуры позволяет контролировать температуру пола или строительной конструкции. Также выносной датчик температуры может использоваться в качестве замены встроенного датчика температуры воздуха.

Внутри большинства терморегуляторов установлен датчик температуры. При отклонении от заданного значения температуры, терморегулятор формирует сигнал на исполнительный механизм (сервопривод). Исходя из пожеланий, пользователь может выбрать терморегулятор не только с базовыми функциями (управление обогревом), но и с расширенными: управление также и охлаждением, переключение режимов работы по таймеру. По желанию в разных помещениях могут быть установлены разные модификации терморегуляторов. При необходимости систему можно дополнительно упростить – соединить терморегуляторы с сервоприводами (до пяти) напрямую, без использования клеммной колодки.

Базовая система оптимальна для применения в квартирах или частных домах. Она эффективно контролирует отопление (охлаждение) и адаптирует режим под запросы домочадцев.

Если же речь идет не только об отоплении, но и о другом климатическом оборудовании (кондиционирование, вентиляция, осушение/увлажнение), для комплексного контроля выпускается специализированная система автоматики.

Элементы системы климатического контроля в помещении взаимодействуют по тому же принципу, что и в системе автоматического управления отоплением (охлаждением). С той разницей, что вычислительные процессы, позволяющие оптимизировать работу подключенного оборудования, происходят не в терморегуляторе, а в базовой станции. А компоновка системы помимо стандартного оборудования включает также модули расширения.

Для большинства частных домов и коттеджей достаточно системы с одной базовой станцией, которая рассчитана на управление температурно-влажностным режимом в восьми помещениях. Но при необходимости управления климатом в большем количестве комнат можно объединить до пяти базовых станций.

Особенности систем управляющей автоматики

Наряду с проводными системами управляющей автоматики, элементы которых соединяются кабелем, также существуют системы с беспроводными соединениями. Их установка не требует штрабления стен, что особенно актуально, если монтаж выполняется в доме с уже готовой чистовой отделкой. Независимо от вида систем, все оборудование характеризуется привлекательным дизайном, а интерфейс терморегуляторов интуитивно понятен.

Удаленный доступ осуществляется посредством подключения системы к сети «Интернет», с использованием браузеров или мобильного приложения, что значительно расширяет возможности пользователей. Контролировать температурный режим или климат в помещении в целом, можно из любой точки мира и в любое время. Мониторинг в режиме реального времени позволяет поддерживать оптимальные параметры инженерных систем в отсутствие владельцев и подготавливать дом к их возвращению.

Системы автоматического управления отоплением и охлаждением удобны, практичны и экономичны. Круглый год в доме будет поддерживаться оптимальный микроклимат, не требующий постоянной ручной регулировки. С управляющей автоматикой даже резкое похолодание в отсутствии хозяев не влечет последствий в виде выстывшего дома или повреждений систем отопления.

Автоматика систем 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?
  • Об автоматическом управлении отопительной системой
  • Как это осуществляется
  • Управление с помощью котла отопления
  • Термостатический вентиль
  • Комнатный регулятор температуры
  • Комбинированный вариант управления

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.

Об автоматическом управлении отопительной системой

Когда рассматривается автоматизация систем отопления, следует иметь в виду, что управление обогревом может осуществлять по температуре:

  • теплоносителя;
  • воздуха в доме;
  • наружного воздуха, погодозависимое.

Системы регулирования, построенные на контроле температуры теплоносителя, работают независимо от текущих условий. Следствием этого будет высокая инерционность всего процесса, низкая эффективность и неэкономичность. Лучшие результаты показывает автоматическая система отопления, работающая на поддержание установленной температуры в доме.

Наиболее прогрессивным и эффективным считается погодозависимое регулирование, поскольку оперативно позволяет реагировать на изменение окружающих условий. Однако и обычные средства, осуществляющие контроль и управление системой отопления, способны обеспечить достаточно эффективную ее работу.

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.

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.

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.

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).

Читать еще:  Полиуретановый герметик для сруба

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

Управление системой отопления

Текущий список поддерживаемых кондиционеров для ИК управления, которые не требуют отдельного обучения.

Нажмите для увеличения.

Полноценное управление с обратной связью осуществляется через специализированные контроллеры, по протоколу. Чаще всего используются модули компании Intesis, например, для кондиционеров Mitsubishi это модуль IntesisBox ME-AC-MBS-1, по количеству внутренних блоков кондиционеров. Для интеграции требуется модуль Larnitech DW-RS485 либо BW-RS485.

Другой вариант — модуль Coolmasternet от кампании Coolautomation, он используется для VRF или VRV систем, требуется один модуль на всю систему. В этом случае интеграция происходит через TCP/IP.

При управлении через контроллер система Larnitech будет получать от кондиционера его состояние и контролировать исполнение команд. Эти контроллеры совместимы с сотнями моделей кондиционеров, но о совместимости лучше запрашивать производителя заранее.

Для управления отоплением в помещении обязательно наличие в нём датчика температуры воздуха. Это может быть датчик 1-wire, подключаемый к модулю DW-HC10.B (DW-HC08), к контроллеру MF-14 или к модулям входов, устанавливаемым в подрозетник (например BW-SW06, BW-LC02). Чаще всего эти датчики располагаются за стандартными механическими выключателями.

Также это могут быть шинные датчики CW-CO2, CW-HTMLI, WW-HTL. Датчик температуры воздуха рекомендуется устанавливать на стене на высоте от 900 до 2000мм от пола, не загораживать мебелью или шторами, удалять от отопительных приборов и нагревающейся бытовой техники (например, телевизора).

Нередко для измерения температуры воздуха используются панели со встроенными температурными датчиками KNX или HDL Buspro, также можно использовать modbus панели Siemens.

Датчик уличной температуры может быть установлен, во-первых, для отображения температуры воздуха на улице в приложении Larnitech, во-вторых, для реализации каких-либо алгоритмов управления. Обычно для этого используются 1-wire сенсоры FW-FT, имеющие уровень защиты IP65

Другой вариант получить уличную погоду — установить бесплатный плагин Weather, который получает температуру, скорость ветра и другие параметры с сервера в интернете. Эти параметры можно использовать при настройке автоматизации.

Управление отоплением по GSM на даче или в загородном доме

Вы хотели бы приезжать в уже теплый дачный дом зимой? Как было бы приятно приехать уже в теплый дом, и не ждать когда отопительные приборы нагреют дом до комфортной температуры. Этот вопрос может решить система управления электрооборудованием по GSM. Нажимаете на кнопочку на смартфоне за несколько часов до приезда в дом и все — к Вашему приезду в доме уже +25°С. А когда уезжаете ставите температуру на эконом-режим — поддержание +5°С. За счет этого происходит значительная экономия на отоплении. Управлять отоплением через SMS или мобильное приложение в любой момент времени и на любом расстоянии сейчас становится особо популярным. Кроме того, система сообщит Вам об отключение электричества, чтобы у Вас была возможность вовремя принять меры, и не приехать в размороженный дом, в котором лопнули трубы из-за застывшей системы водоснабжения и водоотведения.

Конечно, оставлять дачу с включенными электроприборами опасно, необходимо выбирать пожаробезопасные отопительные приборы. Такими являются конвекторы «КОУЗИ» – имеют сертификат пожаробезопасности, I класс защиты от поражения электрическим током (максимальный), а также защита от брызг IP24, а также не боятся перепадов напряжения.

На рынке представлены разные GSM-устройства, такие как GSM-розетки и GSM-блок-модули.

GSM-розетки

GSM-розетки подойдут тем, у кого небольшой домик, где одна или 2 смежные комнаты, и количество конвекторов по мощности не более 3-3,5 кВт – допустимая нагрузка розетки. Некоторые новые модели позволяют подключать электроприборы с пиковой нагрузкой до 4 кВт. (Кстати, конвекторами «КОУЗИ», общей мощностью до 3 кВт можно отапливают хорошо утепленный дом до 65 м²). Данная розетка очень проста и удобна в использовании. Достаточно подключить все обогреватели к ней и включить прибор в обычную настенную розетку. В GSM-розетке датчик температуры измеряет температуру непосредственно рядом с ней. Поэтому, если у Вас много разных комнат, и Вы все обогреватели заведете в одну розетку, то в какой-то комнате уже нагреется нужная температура, а в другой, не успеет (например, комната с окнами на север), а датчик температуры сработает на отключение приборов, или еще будет продолжать греть, пока в той комнате, где установлена розетка не установится нужная температура. В GSM-розетках отсутствует аккумулятор, и при отключении электропитания она проинформирует Вас об отключении, время автономной работы у нее не более 3 минут, и после этого настройки сбросятся. Но она проинформирует о включении электропитания. Необходимо будет заново сделать запрос и послать необходимую команду. Некоторые модели имеют автономный источник питания, сохраняют настройки при возобновлении электропитания.

GSM блок-модуль

GSM-блок-модуль подойдет тем, у кого большой дом и много комнат. Он управляет всеми конвекторами в доме через контактор или силовые реле и релейные платы расширения. Здесь уже потребуются монтажные работы. В блоке, как и в GSM-розетке имеется место для установки SIM-карты. SIM-карту следует выбирать того оператора, который имеет уверенный прием в том месте, где будет установлен блок, а также не забыть сразу положить на карточку деньги. Кроме того, при покупке сообщите продавцу о запрете платного контента, чтобы входящие sms не мешали настройке и работе блок-модуля, ну и не тратили Ваши деньги. Управляется так же GSM-блок-модуль как и GSM-розетка – через SMS-команду или мобильное приложение. Также GSM-модуль оснащается аккумулятором, который позволяет автономно работать до 12 часов (актуально при частых отключениях электричества). В отличие от GSM-розетки у блок-модуля перечень команд для управления отоплением обширнее, и есть возможность подключения других функций, таких как задымленность, охрана: движение-проникновение в дом.

  • Подключение до 5 датчиков температуры или более (с помощью контактора);
  • Удаленное управление включением и выключением отопительного оборудования по заданной пользователем программе;
  • Удаленное изменение настроек терморегулирования во всем доме, либо отдельных комнат;
  • Поддержание температуры;
  • Контроль наличия напряжения сети 220В;
  • Резервный аккумулятор;
  • Входы для охранных датчиков и аварийных сигналов;
  • Автоматические или по запросу отчеты о температуре в доме;
  • Контроль исправности инженерного оборудования и экстренное оповещение по SMS о выходе из строя.

Схема реализации удаленного управления конвекторами с помощью контактора к GSM- блок-модулю

Назначение клемм:
7 — Основной контакт реле
8 — Контакт релейного выхода (220 В 200 Вт).

Не забудьте установить в цепь устройство защиты от тока короткого замыкания (автоматический выключатель).

Читать еще:  Тосол в систему отопления частного дома

Конвекторы соединяются между собой, далее объединяются в «единый центр» — электронный блок управления. И через него Вы уже можете регулировать температуру удаленно.

После монтажа можно настроить GSM-прибор с помощью мобильного приложения и установить автоматический режим поддержания температуры. На телефоне удобно заранее сохранить шаблоны часто используемых sms-команд.

Надо отметить, что стоимость данных девайсов сравнительно выше, чем у программируемых и электромеханических терморегуляторов. И если Вы проживаете круглогодично в доме, или дом используется постоянно только в дачно-огородном сезоне, то необходимости удаленно управлять отоплением нет, и можно сэкономить на отоплении дома и обычными воздушными терморегуляторами, которые будут отключать конвекторы при достижении нужной Вам температуры, а включаться, когда температура в доме понизится на 1-2 градуса. Только выбирайте качественные, чтобы они служили Вам долго и надежно.

На электромеханических терморегуляторах можно просто выставить нужную Вам температуру, и он будет контролировать данную температуру постоянно.

На программируемых терморегуляторах (работают от двух «пальчиковых» батареек) можно настраивать режимы, например, если у Вас дача, с 21:00 воскресенья по 15:00 пятницы настраиваете температуру на эконом-режим +5°С, а с 15:00 пятницы по 13:00 субботы указываете +25°С. И даже если у Вас вдруг не получится приехать в пятницу вечером или субботу утром в загородный дом, поработают Ваши конвекторы меньше 1 дня на +25°С и обратно вернутся в эконом-режим. А если приедете в выходные — то уже на месте отрегулируете, чтобы работали пока Вы на даче.

Таким образом, в зависимости от Ваших предпочтений и финансовых возможностей, всегда можно найти лучший вариант регулирования температуры помещения, подходящий именно Вам:

  • электромеханический терморегулятор;
  • программируемый терморегулятор;
  • GSM-розетка;
  • GSM-модуль.

Система отопления «КОУЗИ» работает со всеми вышеперечисленными средствами регулирования температуры.

Узел управления отопления: функции, устройство, преимущества

Современная система управления отоплением позволяет реализовать самые сложные и продвинутые схемы и программы регулировки режимами работы оборудования, добиться значительной экономии энергии, обеспечить дистанционное управление отоплением. Мы хотим рассмотреть блок управления отоплением с точки зрения его конструкционных и эксплуатационных особенностей и преимуществ.

Рамка управления отоплением позволяет реализовать автоматическую работу системы.

Узел автоматического управления

Назначение

В тепловом пункте собраны основные узлы управления системой отопления.

Узел автоматического управления – это индивидуальный тепловой пункт, предназначенный для управления параметрами теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, в зависимости от показателей температуры в помещении, на улице, в подающем и обратном трубопроводе контура.

Кроме того, система позволяет реализовать защиту от аварийных ситуаций, переключение режимов работы оборудования, GSM управление отоплением. В случае поломки или возникновения нештатной ситуации модуль способен оповестить всех внесенных в список рассылки абонентов с помощью SMS-сообщений.

Схема узла управления двухтрубной системой отопления.

Однако это далеко не полный список функций.

Узел управления может обеспечивать:

  • Режимы и параметры работы циркуляционного насоса системы отопления, заданную скорость циркуляции теплоносителя;
  • Контроль поддержания и выполнения заданного температурного графика подающего и обратного трубопровода. Это позволяет защитить систему от перегревов и переохлаждений;
  • Поддержание заданного постоянного перепада давлений на подающем и обратном вводе в здание, что позволяет нормально работать всей автоматике в штатном режиме;
  • Тонкую и грубую очистку теплоносителя;
  • Визуальный контроль всех показателей работы системы: температуры на ключевых участках, разности давлений на входе и выходе из узла, заданного режима работы, аварийных сигналов;
  • Дистанционное управление отоплением по телефону и через интернет;
  • Дистанционный контроль за помещением, сигнализацией, входными дверями и воротами с помощью дополнительных датчиков.

GSM модуль для отопления обеспечивает дистанционную связь и управление.

Важно!
Для установки подобной системы котел и другое оборудование должны быть приспособлены к электронному управлению.
Старые рамки с механическими задвижками с такой схемой работать не будут.

Устройство и принцип действия

На фото – 3-D модель узла управления.

В состав любой автоматической системы управления входят такие узлы:

  1. Датчики и сенсоры, которые собирают необходимые данные в различных местах системы;
  2. Контроллеры и процессоры, которые сравнивают данные, полученные от датчиков, с теми значениями, которые диктует записанная на карте памяти инструкция (программа), принимают решение и на его основе отдают команды исполняющим механизмам;
  3. Исполняющие механизмы, которые получают команды от контроллеров и выполняют простые действия – перекрывают краны и задвижки, повышают мощность агрегатов, переключают режимы работы оборудования отопления, выполняют аварийные отключения поломанных узлов.

Логическая схема работы системы.

В роли сенсоров выступают датчики давления и температуры, а также любые дополнительные датчики, которые позволяют контролировать разные процессы. Наиболее важны датчики температуры подающего и обратного потока теплоносителя, датчики температуры в помещении и на улице, а также датчики давления на вводе в систему.

Накладной датчик температуры.

Роль контроллера играет маломощный компьютер, который считывает информацию со всех датчиков. На карте памяти компьютера записана программа, которая определяет температурные режимы.

Контроллер сравнивает полученные значения с заданными, и, если необходимо, принимает решение о внесении изменений: повышении подачи теплоносителя в тот или иной контур, отключении котла или переводе его в другой режим работы и т.д.

Контроллер собран без использования горячих плат.

По принятии решения контроллер отправляет управляющий сигнал к тому или иному исполнительному устройству: реле коммутации, сервоприводу клапана или заслонки, выключателю или электронике котла. В зависимости от заданной программы, GSM модуль для управления отоплением может отправлять сообщения хозяину о том или ином событии, а дождавшись ответа – принимать те или иные меры.

Исполнительный механизм ST 24B.

Управление отоплением в загородном доме через GSM осуществляется с помощью специального модуля, встроенного в компьютер.

Этот модуль включает такие элементы:

  • Слот для коммутации SIM-карты;
  • Блок питания и аккумуляторную батарею;
  • GSM-модем;
  • Разъем для антенны;
  • LAN-порт для соединения с интернет-провайдером;
  • Микропроцессор;
  • Карта памяти;
  • USB-разъем для настройки и конфигурации;
  • Светодиодные индикаторы или жидкокристаллический дисплей;
  • Контактную группу с входами и выходами для сбора данных и отправления управляющих сигналов.

Устройство модуля с GSM.

Важно!
Вместе с модулем для GSM-управления должно поставляться программное обеспечение для установки на операционную систему мобильного телефона.
Программа поможет организовать дистанционную связь контроллера и оператора.

Преимущества

Управление системой легко осуществить своими руками с любого расстояния.

Какие же преимущества дает использование узла автоматического управления отоплением?

Современный контроллер с модулем связи позволяет получить такие плюсы и выгоды:

  • Тонкая регулировка системы в реальном времени позволяет добиться максимальной экономии при надлежащем уровне комфорта;
  • Вы можете добиться именно таких температурных и климатических параметров помещения, каких хотите, причем для этого достаточно просто задать значения желаемых температур;
  • Система мгновенного оповещения об аварийных режимах и нештатных событиях в разы повышает надежность и безопасность работы;
  • Вы имеете возможность оставить дом с работающим отоплением и на расстоянии контролировать его состояние, а также управлять режимами работы, включать или выключать оборудование дистанционно;
  • Зимний визит в загородный дом при выключенном отоплении требует зайти в холодное помещение, растопить агрегат и ждать несколько часов, пока помещение прогреется. Теперь можно дать команду на включение заранее и не тратить время.

Достаточно просто достать телефон.

Собрать и подключить систему управления можно самостоятельно – для этого никаких разрешений и согласований не требуется. Работу легко выполнить, следуя инструкции производителя. Цена комплекта может колебаться от 4 до 40 тыс. рублей в зависимости от комплектации и фирмы-изготовителя.

Важно!
Большинство модулей имеют разъемы для подключения дополнительных датчиков, с помощью которых можно организовать контроль за открыванием окон и дверей, прослушивание или наблюдение и прочие полезные функции.

Вывод

Контроль и управление современными системами отопления может осуществляться программными средствами с дистанционным участием оператора. Связь можно осуществить путем цифровой сотовой связи GSM или сети интернет. Дополнительную информацию вы можете найти в нашем видео.

Цели управления отоплением

Для начала определимся со списком целей, которые можно достичь, управляя системой отопления. Их приоритет по важности для себя каждый может расставить по желанию.

1. Экономия энергоресурсов

Управление отоплением позволяет добиться экономии энергоресурсов на 20-30%.

Энергоносители неуклонно дорожают и в долгосрочной перспективе на срок жизни дома (до 50 лет) расходы на отопление дома составляют достаточно большую сумму и превышают затраты на саму систему отопления, что легко проверить.

Простой пример из жизни (2017й год, даже без учёта роста цен на энергоносители):

  • Частный дом 45м.кв. с двухконтурным котлом отопления,
  • На оборудование отопления было потрачено 150000р.,
  • Годовые расходы на газ = 8100р.,
  • Годовые расходы на электричество для насоса котла = 1314р.,
  • Всего за год расходы: 9414р.,
  • В долгосрочном расчёте жизни дома на 40 лет = 376560р.
  • В итоге расходы на энергоносители превышают стоимость системы отопления более чем в ДВАраза.

Значит выгода, достигаемая за счёт управления отоплением, выливается в значительную сумму.

Экономия энергоресурсов на 20-30% достигается за счёт:

  1. Поддержания необходимой температуры в помещениях, что исключает необходимость, например, открывать форточки если стало жарко.
  2. Поддержание пониженной температуры в технических помещениях: гараж, кладовка,
  3. Общее снижение температуры в доме на 3-5 градусов в случае отсутствия хозяев (выходные, отпуск и пр.)
  4. Специальных методов управления климатом, например пропорциональное регулирование.

2. Комфортный климат-контроль

Управление отоплением предоставляет исключительный комфорт:

  1. В каждом помещении будет точно поддерживаться температура, необходимая именно Вам. Любите в спальне попрохладнее, а в зале потеплее – пожалуйста!
  2. В специализированных помещениях поддерживается требуемая температура: в винном погребе 18 градусов, в бассейне 25 градусов, в гараже 12 градусов и т.д.

Управляемый климат всё это осуществит с лёгкостью.

Изменение температуры в комнате за неделю без климат-контроля

Способы управления отоплением

В настоящее время существует несколько основных способов управления отоплением.

1. Механический термостат на батарее

На каждую батарею ставится сервоголовка, вручную настроенная на нужную температуру.

Механический регулятор температуры на радиаторе отопления

    Дешевизна
    батарея, размещённая под окном часто закрывается шторой, поэтому она по сути начинает поддерживать температуру не в помещении а около окна за шторой, а это большая разница, нет возможности оперативного управления температурой, невысокая точность поддержания температуры, нет возможности управлять тёплыми полами.

2. Электронный термостат на этаж или стояк отопления

По датчику температуры с помощью сервопривода регулируется температура теплоносителя, подаваемого на этаж или стояк отопления.

Это могут быть, например: все батареи на этаже, все батареи в доме, зона тёплых полов во всём доме или только на этаж и т.д.

    Применима для систем отопления без коллекторов, Уже можно применять алгоритмы энергосбережения, Цена оборудования средняя
    температура в разных помещениях на этаже всё-таки будет различаться из-за разных теплопотерь, площади, типа и количества радиаторов и пр.

3. Электронный термостат на каждое помещение

В каждом помещении устанавливается датчик температуры, по сигналам от которого изменяется температура теплоносителя, подаваемого только в это помещение.

    Максимально точное поддержание температуры, Индивидуальное изменение температуры, Управление как батареями так и тёплыми полами, а также их комбинацией, Максимальная экономия энергоресурсов и комфорт.

Стабильная температура в помещении за 24 часа

    эта система конечно дороже, но самая эффективная.

* Защита от замерзания* – функция умного дома, контролирующая температуру в каждом помещении, в случае снижения которой, пользователю отсылается тревожное сообщение.

Управление комбинированной системой отопления

Под комбинированной системой подразумевается проектное решение, при котором помещение отапливается и водяным теплым полом и радиаторами. Такая система в основном используется в том случае, когда одно напольное отопление не может компенсировать расчетные теплопотери помещения даже при максимально допустимой температуре теплоносителя. Дело в том, что в соответствии с п. 6.4.9. СП 60.13330.2016, температура поверхности пола в помещениях с постоянным пребыванием людей не должна превышать 26 °С. Если учесть, что средний коэффициент теплоотдачи пола составляет 10,8 м 2 /°С • Вт, а средняя расчетная температура воздуха в помещении 20 °С, то с поверхности теплого пола можно по- лучить удельный тепловой поток, не превышающий 10,8 (26-20) = 64,8 Вт/м 2 .

Установив у себя дома комбинированную систему отопления, мы сразу же столкнемся с вопросом: каким образом выполнять ее регулировку?

Классическим методом управления системой отопления является использование электронных комнатных термостатов совместно с электротермическими сервоприводами, устанавливаемыми на отопительном коллекторе. Принцип этого управления прост: на комнатном термостате пользователем устанавливается желаемая температура воздуха в помещении, например 20 °С. В случае, если фактическая температура воздуха превышает установленную, термостат находится в положении «выключить» и сервопривод перекрывает подачу теплоносителя к радиатору или петле теплого пола. Когда фактическая температура воздуха опускается ниже настроечной величины более чем на величину гистерезиса (0,5 °С), термостат переключается в положение «включить». Сервоприводы открываются, и поток теплоносителя начинает вновь циркулировать. Гистерезис необходим для кор- ректной работы термостата. В противном случае, при достижении требуемой величины в 20 °С термостат начал бы постоянно включаться и выключаться, то есть — вошел в режим «дребезга».

Работа системы управления теплым полом при помощи обычного комнатного термостата приведена на рис. 1.

Рис. 1. Управление системой отопления с помощью термостата и сервопривода

С управлением обычной системой отопления все достаточно ясно, однако как быть в случае использования комбинированной системы?

Конечно, можно от комнатного термостата одновременно подавать сигнал на включение или выключение и теплого пола и радиаторов. Однако, такой вид регулирования не всегда удобен. Дело в том, что в течение отопительного периода существуют так называемые периоды межсезонья — осень и весна. В эти периоды как раз и возникает ситуация, при которой отопление должно работать лишь на 10—15 % своей расчетной мощности. В это время теплового потока от теплых полов вполне достаточно для обогрева помещений. При понижении температуры наружного воздуха к компенсации теплопотерь уже должна подключаться система радиаторного отопления. То есть при комбинированной системе отопления схема управления отоплением тоже должна быть комбинированной. Пример такой схемы приведен на рис. 2.

Рис. 2. Двухконтурное управление комбинированной системой отопления

Как видно из рисунка, термостат уже управляет не одним, а двумя контурами отопления при помощи дополнительного реле. В меню настроек такого термостата введена величина dT, которая определяет зону температур выше уставки, при которой включено только одно реле. В примере, приведенном на рис. 2, эта величина составляет dT = 3 °С. Рассмотрим более подробно принцип работы данного устройства. На термостате задаются две величины: первая — уставка самого термостата (20 °С), и вторая величина — dT, которая настраивается один раз и применима при любых значениях уставки. Если фактическая температура воздуха в помещении ниже уставки, то это означает, что в помещении холодно, и необходимо систему отопления включить на все 100 % для его прогрева. Этот режим обозначен на рисунке как зона 1. В этом случае термостат включает оба реле, тем самым обеспечивая отопление теплым полом и радиатором. Такая ситуация возникает, как правило, в пиковые периоды холода, когда на улице устанавливается минимальная температура.

При возрастании температуры выше уставки (20 + 0,5 °С = 20,5 °С) реле, управляющее радиатором, отключается. Таким образом, при оптимальном диапазоне температур будет выключен радиатор, но теплый пол для обеспечения комфорта в помещении останется включенным. Если температура воздуха начинает снижаться, то термостат опять включает реле и радиаторное отопление вновь работает. Однако в случае, если температура воздуха продолжает расти (мощности теплого пола хватает с избытком), то при нагреве воздуха на величину dT (3 °С) термостат отключает также и контур напольного отопления. После остывания системы и падения температуры внутреннего воздуха ниже 23 °С термостат включает теплый пол и, если его мощности оказывается недостаточно, и температура продолжает падать, то включается и радиаторное отопление. Таким образом, мы получаем диапазон температур от 20 °С до 23 °С, в котором наша система работает с максимальной эффективностью.

Для выполнения такого регулирования компанией VALTEC на основе имеющегося хронотермостата VT.AC709 был разработан двухконтурный хронотермостат VT.АС711 (рис. 3 и 4).

Рис. 3. Передняя панель двухконтурного хронотермостата VT.AC711

Рис. 4. Задняя панель двухконтурного хронотермостата VT.АС711

Как видно из рис. 4, в приборе появилось дополнительное реле, при этом весь спектр функциональных возможностей хронотермостата VT.AC709 остался прежним. В меню расширенных настроек поя- вился отдельный пункт настройки величины dT (рис. 5).

Рис. 5. Меню настройки параметра dT

Данная величина по умолчанию составляет 3 °С, однако задавать ее рекомендуется исходя из особенностей конкретной системы и ее тепловой инерционности.

Таким образом, мы имеем полноценный двухконтурный регулятор, который может управлять нашей системой отопления как в ручном режиме, так и по суточному и недельному графикам.

Схемы подключения сервоприводов различного типа показаны на рис. 6.

Рис. 6. Схемы подключения сервоприводов

Следует обратить внимание, что при подключении сервоприводов в соответствии с рис. 6 необходимо установить перемычку между клеммами 1 и 3. Подключение приводов также может осуществляться по схеме, приведенной на рис. 7.

Рис. 7. Альтернативная схема подключения сервопривода

Описанная в статье система двухконтурного регулирования может также применяться в многоквартирном доме, в случае использования термостатов совместно с сервоприводами вместо традиционных термостатических головок. Такой алгоритм работы рекомендуется задавать в случае, когда есть необходимость управлять двумя отопительными приборами, расположенными в одном помещении. То есть при достижении величины уставки сначала отключается один отопительный прибор, а затем, если температура внутреннего воздуха продолжает расти, отключается и второй прибор. Это позволяет не просто экономить тепловую энергию, но и поддерживать более комфортные условия для жильцов.

Автор: Бобров А.А., инженер по автоматизации

Узел управления отопления: функции, устройство, преимущества

Современная система управления отоплением разрешает реализовать самые сложные и продвинутые программы и схемы регулировки режимами работы оборудования, добиться большой экономии энергии, обеспечить дистанционное управление отоплением. Мы желаем рассмотреть блок управления отоплением с позиций его конструкционных и преимуществ и эксплуатационных особенностей.

Узел автоматического управления

Назначение

Узел автоматического управления – это личный тепловой пункт, предназначенный для управления параметрами теплоносителя, циркулирующего в системе отопления, в зависимости от показателей температуры в помещении, на улице, в подающем и обратном трубопроводе контура.

Помимо этого, система разрешает реализовать защиту от аварийных обстановок, переключение режимов работы оборудования, GSM управление отоплением. При поломки либо происхождения нештатной обстановке модуль способен оповестить всех внесенных в перечень рассылки абонентов посредством SMS-сообщений.

Но это далеко не полный перечень функций.

Узел управления может снабжать:

  • параметры и Режимы работы циркуляционного насоса системы отопления, заданную скорость циркуляции теплоносителя,
  • выполнения и Контроль поддержания заданного температурного графика подающего и обратного трубопровода. Это разрешает обезопасисть систему от переохлаждений и перегревов,
  • Поддержание заданного постоянного перепада давлений на подающем и обратном вводе в здание, что разрешает нормально работать всей автоматике в штатном режиме,
  • Узкую и неотёсанную очистку теплоносителя,
  • Визуальный контроль всех показателей работы системы: температуры на ключевых участках, разности давлений на выходе и входе из узла, заданного режима работы, аварийных сигналов,
  • Дистанционное управление отоплением по телефону и через интернет,
  • Дистанционный контроль за помещением, сигнализацией, воротами и входными дверями посредством дополнительных датчиков.

Обратите внимание! Для установки подобной системы другое оборудование и котёл должны быть приспособлены к электронному управлению. Ветхие рамки с механическими задвижками с таковой схемой работать не будут.

принцип и Устройство действия

В состав любой автоматической системы управления входят сенсоры узлы:

  1. и такие Датчики, каковые собирают нужные данные в разных местах системы,
  2. процессоры и Контроллеры, каковые сравнивают данные, полученные от датчиков, с теми значениями, каковые диктует записанная на карте памяти инструкция (программа), принимают решение и на его базе отдают команды выполняющим механизмам,
  3. Выполняющие механизмы, каковые приобретают команды от контроллеров и делают простые действия – перекрывают задвижки и краны, повышают мощность агрегатов, переключают режимы работы оборудования отопления, делают аварийные отключения поломанных узлов.

В роли сенсоров выступают температуры и датчики давления, и каждые дополнительные датчики, каковые разрешают контролировать различные процессы. Наиболее серьёзны датчики температуры подающего и обратного потока теплоносителя, датчики температуры в помещении и на улице, и датчики давления на вводе в систему.

Роль контроллера играется маломощный компьютер, который считывает данные со всех датчиков. На карте памяти компьютера записана программа, которая определяет температурные режимы.

Контроллер сравнивает полученные значения с заданными, и, в случае если нужно, принимает решение о внесении трансформаций: увеличении подачи теплоносителя в тот либо другой контур, отключении котла либо переводе его в другой режим работы и т.д.

По принятии решения контроллер отправляет управляющий сигнал к тому либо иному аккуратному устройству: реле коммутации, сервоприводу клапана либо заслонки, выключателю либо электронике котла. В зависимости от заданной программы, GSM модуль для управления отоплением может отправлять сообщения хозяину о том либо другом событии, а дождавшись ответа – принимать те либо иные меры.

Управление отоплением в загородном доме через GSM осуществляется посредством особого модуля, встроенного в компьютер.

Данный модуль включает такие элементы:

  • Слот для коммутации SIM-карты,
  • Блок питания и аккумуляторную батарею,
  • GSM-модем,
  • Разъем для антенны,
  • LAN-порт для соединения с интернет-провайдером,
  • Процессор,
  • Карта памяти,
  • USB-разъем для конфигурации и настройки,
  • Светодиодные индикаторы либо жидкокристаллический дисплей,
  • Контактную группу с выходами и входами для сбора данных и отправления управляющих сигналов.

Обратите внимание! Вместе с модулем для GSM-управления должно поставляться ПО для установки на ОС сотового телефона. Программа окажет помощь организовать оператора и дистанционную связь контроллера.

Преимущества

Какие конкретно же преимущества дает применение узла автоматического управления отоплением?

Современный контроллер с модулем связи дает возможность приобрести выгоды и такие плюсы:

  • Узкая регулировка системы в настоящем времени разрешает добиться большой экономии при надлежащем уровне комфорта,
  • Вы имеете возможность добиться как раз таких температурных и климатических параметров помещения, каких желаете, причем для этого достаточно значения желаемых температур,
  • Система мгновенного оповещения об нештатных событиях и аварийных режимах в разы повышает безопасность и надёжность работы,
  • Вы имеете возможность покинуть дом с работающим отоплением и на расстоянии контролировать его состояние, и руководить режимами работы, включать либо выключать оборудование дистанционно,
  • Зимний визит в загородный дом при отключённом отоплении помещения требует зайти в холодное помещение, растопить агрегат и ожидать пара часов, пока помещение прогреется. Сейчас возможно дать приказ на включение заблаговременно и не тратить время.

Собрать и подключить систему управления возможно самостоятельно – для этого согласований и никаких разрешений не нужно. Работу легко выполнить, следуя инструкции производителя. Цена набора может колебаться от 4 до 40 тыс. рублей в зависимости от фирмы и комплектации-изготовителя.

Обратите внимание! Большая часть модулей имеют разъемы для подключения дополнительных датчиков, благодаря которым возможно организовать контроль за открыванием дверей и окон, прослушивание либо наблюдение и другие нужные функции.

Вывод

управление и Контроль современными системами отопления может осуществляться программно с дистанционным участием оператора. Сообщение возможно осуществить методом цифровой сотовой связи GSM либо сети интернет. Дополнительную данные вы имеете возможность отыскать в нашем видео.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector