Я в статье Автоматика отопления для дома говорил о том, какая нужна автоматика для системы отопления с водяным тепловым аккумулятором (ВТА). Исходя из желаемого алгоритма и особенностей работы системы отопления такого рода я пришел к выводу, что нужен программируемый блок управления, выполняющий не только функции терморегулятора, но и таймера с календарем.
В принципе, можно просто взять старый компьютер, какой-нибудь пентиум 2-й, написать для него программу, которая будет выполнять все желаемые функции - да и делу конец. Признаюсь, у меня до сих пор еще не пропало такое настроение. Однако я вдруг вспомнил о такой фирме, где можно купить массу разных комплектов для самых разнообразных задач. Это Мастер Кит.
А надо сказать, что эта фирма поставляет разные комплекты для сборки радиоэлектронных устройств. Что такое комплект? Это, как правило, печатная плата и набор деталей для сборки. Правда, есть и уже собранные, готовые приборы. Я, собственно, раньше пользовался этим сервисом, что-то собирал... И вот, совсем немного порывшись в его каталоге, я обнаружил устройство, которое в общем и целом вполне соответствует моим требованиям. Это 4-х канальный таймер-термостат NM8036 .
Есть там в каталоге и аналог такого термостата, но уже на 8 каналов: BM8036 . Но почти в два раза дороже. А если поближе познакомиться с тем и другим вариантом, то лично мой выбор однозначен: 4-х канальный. Почему? Да потому, что его легко переделать в 12-канальный. То есть, установить под его управление 12 устройств. И это не мое изобретение, на сайте Мастер Кит обо всем этом говорится.
Какие это могут быть устройства? Ну, например, электроклапаны системы отопления, циркуляционные насосы, электротэны, вентиляторы, электрически управляемые задвижки... Эка меня разнесло. Задвижки, вентиляторы... Дык, это я уже прикидываю, что термостат сей будет не только системой отопления управлять, но и поддерживать оптимальную для овощей температуру хранения в подвале.
Не лишне заметить при этом, что ко входам этого аппарата можно подключить просто огромное количество датчиков температуры. Цифровых датчиков, обладающих высокой точностью. А для гурманов от электроники еще предусмотрена возможность подключения и еще пары аналоговых датчиков ко входам АЦП.
Но изюминка этого агрегата даже не в этом. Его программное ядро позволяет программировать работу без знания каких-либо языков программирования. Все на уровне человеческого понимания на русском языке. Хотя, конечно, далекому от таких вещей человеку, наверное, будет трудновато с этим справиться. По крайней мере, не сразу, не с налета.
Но что мне особенно понравилось, так это то, что этот аппарат можно подключить к компьютеру и изгаляться над ним уже не с помощью его штатных кнопок, а с клавиатуры компьютера. Просматривать программу, изменять ее, заливать новые версии прошивок... Сложно, Мастер? Не знаю, мне так не кажется. Сегодня век такой, что 12-летние внуки, вон, уже не глядя на кнопки по клавиатуре лупят. А я что ж, тупее их, что ли? Дудки, нас не догонят!
Ну, короче, я этот аппарат собрал, отладил. Теперь осталась мелочь: расставить по местам датчики температуры и создавать программу по тому алгоритму, который мне необходим для работы системы. И это вовсе не является несбыточным делом. Посмотри, Мастер, почитай, сколько людей уже пользуются этим термостатом. Я никакого открытия тут не сделал, просто нашел то, что мне нужно, и по приемлемой цене.
Ну так а что же требуется для полной сборки моего блока управления? Я так прикинул на свои хотелки-мотелки и решил задействовать сразу все 12 каналов. Может быть, не сразу, но блок управления надо собрать полный. Поэтому:
1. Таймер-термостат NM8036 1 шт
2. Блок исполнительных реле NM4411 3 шт
3. Блок питания PW1220D 1 шт
4. Датчик температуры цифровой DS1822 4 шт
Это все я купил в интернет-магазине. Датчики температуры, собственно, идут в комплекте с таймером, там их уже 4 штуки. Но я на расширение еще взял 4. Лишними не будут. А еще в местном магазине присмотрел корпус для блока управления, куда можно воткнуть все эти компоненты.
Сам Мастер Кит торговлей не занимается, это делают различные дилеры-магазины, в том числе и интернет-магазины. В моем поселке нет супермаркетов, потому я пользуюсь интернет-магазинами.
Вот такие дела с автоматикой. А более подробно, включая подробности по усовершенствованию, программированию буду излагать в следующих статьях. Если, конечно будет спрос на эту информацию. Пиши, Мастер. Поверь, "Умный Дом" - это вовсе не далекая и несбыточная мечта. Сегодня это реально для любого, кто увлечен своим домом и у кого есть желание и терпение постигать и заниматься.
Файлы для скачивания:
В корзину
Комплектующие:
Назначение системы:
- GSM (SMS ) контроль температуры в помещении, контроля температуры теплоносителя.
- Управление отопительными приборами, газовыми и электрическими котлами
- Контроль несанкционированного доступа в помещение (охрана)
- Контроль напряжения 220В (380 В). Наличие аккумулятора 12 Вольт.
В зависимости от модификации необходимо 1-2 шт. датчиков температуры W2PT100.
(входит в готовое решение 1 датчик температруры)
Также в зависимости от модификации и по заявке заказчика необходимо от 1 шт. и более датчиков движения DP-W-07-M.
(не входит в стоимость готового решения)
Удоленный контроль за работой котельной или других систем отопления при помощи мобильного телефона наиболее удобное и современное решение, которое предлагает наша компания. GSM, GPRS, SMS контроль температуры и работы всех систем отопления осуществляется нашим маленьким и недорогим контроллером. Вы можете контролировать и управлять режимами работы систмеы отопления с мобильного телефона и экономить таким образом дороготоящие энергоносители. Переведите режим отопления с экономичного на оптимальный перед приездом на дачу. Получите уведомление на мобильный о том что у Вас отключили электроэнергию. Вы убережете Ваш дом от размораживания и экономите деньги.
Функции готового решения « Управление отоплением»:
- Измерение температуры в помещении, измерение температуры теплоносителя.
- Управление работой газового или электрического котла по месту и удалённо через СМС команды.
- Управление электрическими отопительным оборудованием согласно действующим ночному и дневному тарифам.
- Контроль напряжения в сети 220/380 Вольт.
- Изменение настроек режима отопления по месту и с помощью CМС сообщений.
- Управление отопительными приборами по встроенному таймеру
- Отправка контроллером СМС сообщений потребителю при возникновении аварийных ситуаций или по СМС запросу
- Возможность дополнительной адаптации стандартных программ к особенным условиям эксплуатации ( опция).
Системы управления отоплением уже давно стали обязательным атрибутом современных систем отопления. Ведь автоматизированная система управления отоплением позволяет Нам не только экономить энергоносители, но и значительно упрощает управление непосредственно самим отоплением. С автоматической системой отопления Вам больше не придется настраивать температуру котла, регулировать радиаторные вентили, настраивать температуру горячей воды - за Вас это сделает автоматическая система!
Контроллер, блок управления отоплением
Ознакомимся с основными элементами автоматического управления:
1. Блок управления отоплением (контроллер)
Контроллер является основным узлом автоматизированной системы отопления. Он отдает "приказы" всем элементам автоматизации и определяет циклы их работы. Помимо этого, к контроллеру можно подключить комплект GSM-Monitor, с помощью которого осуществляется дистанционное управление отоплением, с использованием телефона стандарта gsm или сети интернет. Это позволяет менять режимы отопления (по телефону), вести журнал событий (по интернету), а также получать смс сообщения о "тревогах"или неполадках в системе отопления.
2. Электроприводы смесителей. Привод смесителя работает в совокупности с трех-четырехходовым смесителем и осуществляет управление насосом отопления, который в свою очередь регулируется либо включением-выключением, либо снижением скорости циркуляции теплоносителя.
3. Датчики. Датчики бывают разных типов. Одни регулируют температуру котловой воды в зависимости от наружней температуры (погодозависимая автоматика), другие позволяют настраивать комнатную температуру согласно суточному температурному графику или ручным настройкам(комнатные датчики), третьи включают-выключают насос гвс (термостат бойлера).
Для автоматизации котельных установок мы используем только проверенное и качественное оборудование: контроллеры и датчики «Honeywell»(Германия) и «Kromschroder» (Германия), управляющие сервоприводы и смесители «MUT» (Италия-Чехия), циркуляционные насосы «Grundfos» (Германия) и "Wilo" (Германия), а также модульные котельные и гидроколлекторы «HydroLOGO» (Россия), а также штатные системы управления, поставляемые непосредственно производителями котельного оборудования Buderus (Германия) и Viessmann (Германия). Очень часто задают Нам задают вопрос: "А можно ли автоматизировать котельные, работающие не на газе?". Да, действительно, все схемы автоматизации прорабатываются для газовых котлов, но их применение возможно и в котельных на жидком топливе.
Ниже представлены некоторые схемы автоматизации котельных установок:
Схема 1. Отбор теплоносителя каждым потребителем происходит по ходу циркуляции теплоносителя: сначала высокотемпературными контурами (ГВС и СО) и потом - низкотемпературным (ТП). Отбор тепла происходит под управлением контроллера в соответствии с выбранным типом приоритета ГВС и значениями настроек для отопительных контуров.
Схема 2. Теплоноситель циркулирует в системе под действием насоса котла (коллектора/кольца). При отсутствии запроса на подогрев горячей воды в бойлере-накопителе клапан бойлера находится в таком состоянии, что первичное кольцо проходит только через котѐл и обе камеры коллектора. Отбор тепла насосно-смесительными группами потребителей происходит из нижней камеры коллектора. При возникновении запроса на приготовление горячей воды четырехходовой поворотный клапан разворачивается, удлиняя первичное кольцо так, что оно уже проходит через теплообменник бойлера. Отбор тепла на СО и ТП происходит под управлением контроллера в соответствии с выбранным при настройке типом приоритета ГВС.
В этой статье мы хотим рассказать об экономии энергоресурсов и автоматике в системах водяного отопления домов, коттеджей и других помещений.
Применение автоматических регуляторов в системах отопления позволяет не только экономить газ, энерго ресурсы, но и создавать комфортные условия в помещении, для которого установлена автоматика.
Автоматизация системы отопления - эффективный инструмент снижения затрат на эксплуатацию дома.
Затраты на автоматику
Первоначальные затраты на приборы для автоматизации системы отопления могут составлять от 2000 руб. и до бесконечности. В нашей статье мы расскажем как с минимальными затратами полчить максимальный эффект.
Нужно только понимать - без расходов экономии не бывает. Согласно закону сохранения энергии - если вы сэкономили на утеплении дома, придется больше платить за газ, также и в автоматизации - беза автоматики, также придется платить больше.
Однако все приборы преобретенные для автоматизации в скором времени окупаются, плюс к этому создают комфортную темературу в доме и помещениях, не зависимо от наружной температуры.
Экономичный газовый котел
Часть энергоресурсов можно сэкономить при выборе газового котла. Старые нерегулируемые АОГВ сжигают намного больше газа чем современные котлы с развитой электроникой и автоматикой. Многие котлы имеют погодо-зависимую автоматику (читать ниже), которая также дает небольшую экономию и комфортные условия в доме.
На западе широко распространены коненсационные котлы. В конденсационном котле дымовые газы, которые содержат много водяного пара, охлождаютcя проходя через теплообменник при поступлении воды из обратной трубы. Пар конденсируется и его скрытая теплота добавляется к теплоте сгорания. Таким образом, достигается КПД выше 100 % (относительно аналогичного котла без конденсации) и, как следствие, ощутимая экономия энергии.
В России такие котлы как правило дороже обычных и поэтому пока большого распространения не получили. На западе же государство дает субсидии на энергоэффективное оборудование - поэтому там оно применяется чаще.
Еще одна возможность иметь небольшую экономию - работа котла (газового или любого другого) с низкой температурой теплоносителя (низкотемпературные системы) - примерно 50-60 град.С. В таких системах котлы работают как правило на теплые полы, но и хозяевам домов с обычным радиаторным отоплением не стоит забывать, что при более низких температурах теплоносителя - тепловые потери меньше.
Применение автоматики и регулирования в системах водяного отопления
В большинстве частных домов России системы отопления работают на базе автоматики котла. То есть, хозяева выставляют необходимую температуру теплоносителя в трубах, например 65 град.С., и котел поддерживает ее. Чем дома теплее, тем вода в системе отопления меньше остывает, и котел включается реже. Но такая система отопления не экономно расходует энергоресурсы и не создает автоматически комфортные условия в доме.
Ниже мы рассмотрим наиболее распространенные приборы и при этом достаточно доступные для автоматизации систем отопления.
Датчик наружной температуры и погодная компенсация
Во многих современных котлах уже имеется погодо-зависимая автоматика, хозяевам таких систем необходимо только приобрести датчик наружной температуры (от 800 руб.) с кабелем необходимой длины, подключить к котлу и произвести необходимые настройки.
При присоединении к котлу (контроллеру системы управления) датчика уличной температуры активируется погодозависимая автоматика и котел сам регулирует температуру на подаче в систему отопления по установленной регулировочной кривой. В этом случае потребитель получает повышенный комфорт и экономию газа благодаря учету реальных погодных условий.
Комнатный термостат и программируемый недельный термостат
Комнатный термостат служит для того, чтобы обеспечивать в помещении постоянную заданную температуру. Он работает по принципу отключения котла при достижении нужной температуры в помещении и его включения при уменьшении температуры. Потребитель получает простое и надежное средство управления климатом в помещении.
При присоединении к котлу комнатного термостата потребитель может забыть о котле как таковом. Все что ему необходимо – это установить при помощи термостата необходимую температуру в помещении. После этого котел начинает работать полностью в автономном режиме, автоматически поддерживая заданную температуру.
Такое простое устройство, как обычный комнатный термостат, экономит от 10-15 % потребляемого газа
. Это происходит за счет более точного поддержания температуры в помещении и за счет уменьшения количества включений-выключений котла. Недаром, например, в Италии, в нормативных документах обязательным требованием является использование комнатного термостата.
Комнатный термостат может быть как обычным, так и программируемым. С помощью программируемого недельного комнатного термостата возможно устанавливать в помещении различные температуры в течение дня и недели. Например, снижение температуры всего на 2 градуса в течение пяти часов за день (на время отсутствия людей) сразу приводит к экономии как минимум 10 % потребляемого газа .
При длительном отсутствии людей возможно запрограммировать смену климатической программы и в доме будет поддерживаться минимальная необходимая температура (10-12 градусов).
В нашей практике, в переходный период (осенью) заказчик начал экономить до 50% газа, установив недорогой термостат, около 1000 руб., и настроив его на 10 гр.С., т.к. в доме пока не жил.
Таймер (реле времени)
Таймер используется для системы отопления или для системы горячего водоснабжения (ГВС). Он служит для того, чтобы программировать режим работы системы отопления или бойлера ГВС в течение суток или недели. При работе на систему ГВС таймер выключает подогрев воды в бойлере в ночное время и во время отсутствия людей в доме. Это также приводит к экономии расхода газа. Данная функция может использоваться для котлов со встроенным бойлером или с отдельно стоящим накопительным бойлером ГВС. При отключении таймером насоса ГВС также экономится и электро энергия.
Терморегулирующие головки
Радиаторный терморегулятор состоит из вентиля и терморегулирующей головки.
Термостатическая головка измеряет температуру в комнате и механическим способом регулирует поток теплоносителя через установленный на радиаторе термостатический вентиль. Собственно, термостатический вентиль на радиаторе выполняет ту же функцию, что и обычный вентиль (кран), т.е., позволяет регулировать поток воды через радиатор. 
Терморегулирующая головка с вентилем - являются одним из простых элементов системы автоматики. Они позволяют уменьшать температуру в отдельно взятом помещении без снижения температуры во всей системе отопления. Набольшую эффективность термостатические вентили проявляют в помещениях с различными внешними источниками тепла (холода):
- Уменьшение теплоотдачи радиатора при нагреве комнаты солнечным теплом (например, на южной стороне здания)
- Уменьшение теплоотдачи радиатора при присутствии в нем большого количества людей (гостевые комнаты)
- Использование полной мощности радиатора в случае открытия окна для проветривания
Котел со встроенной автоматикой
Отдельно скажем несколько слов об одном из самых популярных котлов, представленных компанией BAXI - настенный газовый котел третьего поколения Luna-3 Comfort.
Основная изюминка котлов серии Luna-3 Comfort - это съемная цифровая панель управления, являющаяся также и датчиком комнатной температуры. Выносная конструкция панели управления позволяет устанавливать ее в любом удобном месте дома, коттеджа.
Цифровая панель управления не только позволяет легко настраивать и мгновенно диагностировать котел, но и запоминает последние ошибки в работе системы. Температуру помещения и температуру горячей воды можно устанавливать непосредственно на выносной панели управления. Управление котлом стало более лёгким благодаря четкому отображению всей информации на широком ЖК-дисплее и кнопкам регулирования температуры.
Выносная панель управления также снабжена двухуровневым недельным таймером и выполняет функции программируемого комнатного термостата. Это позволяет задавать температурный режим на всю неделю, тем самым, обеспечивая рациональный расход энергоносителя. Панель управления может быть установлена непосредственно на стену, или в стандартную встраиваемую монтажную коробку для выключателей света.
Для удобства отопления помещения и экономии расхода топлива в котлах Luna-3 Comfort предусмотрено подключение датчика уличной температуры для работы встроенной погодозависимой автоматики. В этом случае электроника котла в соответствии с заданной климатической кривой изменяет температуру воды в контуре отопления. Котлы Luna3 Comfort можно использовать и для низкотемпературных систем отопления (режим «теплые полы» 30-45°С).
Современный мир уже давно не может обходиться без инновационных технологий. Нет ни одной технологии или системы, в которой бы не применялись революционные решения. Система отопления не стала исключением. Это обуславливается тем, что это довольно значимая технология, которая призвана обеспечить комфортное существование.
По понятным причинам, при проектировании дома отводится особое внимание. Издавна дома строились от печки, то есть сначала возводилась печь, а потом она обрастала стенами и потолком. Это делалось не просто так, за это нужно сказать «спасибо» нашему климату.
Начиная от средней полосы нашей просторной страны и заканчивая далеким Сахалином, большую часть года властвует довольно некомфортная температура. Столбик термометра колеблется от +30 до -50 градусов.
По причине довольно сложного температурного резонанса, система отопления так же важна, как и электроснабжение. Раньше грамотный печник, который умел сделать правильную печь, ценился на уровне кузнеца. Ведь нужно правильно рассчитать размер топки, диметр дымохода, к тому же печь должна была быть многофункциональной:
- в ней готовили пищу;
- она отапливала помещение;
- разогревала воду;
- служила небольшим спальным местом.
Вот почему строительство печи было делом сложным и трудоемким. У нее должна была быть достаточная тяга для того, чтобы все продукты сгорания не попадали в комнату. Но при всем этом, она должна была быть экономной.
Сегодня принципиально мало что изменилось. Основные функции и требования к отопительной системе остались те же:
- экономия;
- максимальная эффективность;
- многофункциональность;
- простота конструкции;
- качество и долговечность;
- минимальные затраты на эксплуатацию;
- безопасность.
Первым источником тепла для человека служил огонь. Да и сейчас его актуальность не потеряла своего значения. Самым примитивным способом обогрева было развести костер, который давал защиту от хищников, низких температур, служил источником света.
Далее, с течением времени, человечество стало укрощать дар Гермеса. Появились печи, строились они обычно из глины и камней. Позже с прогрессированием технологий стали использовать керамический кирпич. И именно тогда и появились первые .
Стальные печи появились намного позже, они обусловили становление стального века. Топливом для печей служил уголь, дрова, торф. С газификацией городов печи стали . И все это время человек стремился усовершенствовать систему отопления.
Структура
Дабы определить и составить основные функции и задачи , потребуется разобраться в структуре и принципе работы самой системы отопления.
Широкое распространение получили замкнутые системы отопления. Состоят они, как правило, из одного или двух замкнутых контуров. Существуют и более сложные системы. В состав обогреваемого дома входит:
- котел;
- бойлер;
- трубопроводы;
- элементы управления;
- датчики и реле управления;
- резервные источники тепла.
Каждый узел отвечает за свои функции и все они вместе образуют систему отопления.
Узлы
Котел – это сердце системы. Он преобразует либо электрическую энергию, либо углеводородное топливо в тепловую энергию. Именно в его компетенции разогревать теплоноситель, дабы через него передать тепло до места назначения.
Различают котлы по потребляемому топливу:
Газовое отопление в доме
- газовые котлы;
- котлы на жидком топливе (дизельное топливо или керосин).
Устанавливать котлы обязательно нужно в хорошо вентилируемом помещении. В случае газового топлива, должен быть проект подключения, и он должен состоять на контроле подшефной газовой службе.
Котлы на требуют определенный запас горючей жидкости для полноценного функционирования. Самым экономичным котлом является котел на газу.
Бойлер – выполняет задачи по нагреву воды, которая по водопроводу попадет в краны и смесители. Так как основной теплоноситель циркулирует в замкнутой системе и имеет плохое качество, а в последнее время вместо воды в качестве теплоносителя используют антифриз, поэтому напрямую через котел теплая вода не идет. Она нагревается в специальном резервуаре, который имеет связь с котлом.
Таким образом, чистая вода никак не смешивается с технологической водой. Нагрев происходит через стенки трубопроводов, которые опоясывают внутренний контур резервуара. В сборе этот резервуар и есть бойлер.
Циркуляционные насосы предназначены для создания направленного движения теплоносителя по трубопроводам. Появление насосов обусловило появление все более усложненной системы отопления. Дома стали многоэтажными, контуров стало более одного и естественный (конвекционный) ток воды по трубопроводам стал неэффективен.
С применением циркуляционных насосов распределение тепла по комнатам стало значительно лучше, диаметр трубопроводов значительно уменьшился. К тому же, при использовании теплого пола с жидкостным обогревом, установка циркуляционного насоса становится жизненно необходимым.
Трубопроводы служат путепроводами для жидкости, которая переносит тепло от источника до потребителя. Они должны выдерживать большие температуры до 80 градусов, и при этом должны выдерживать давление, создаваемое насосами. Их стенки обязаны долгое время создавать минимальное сопротивление току теплоносителя, тем самым достигается экономия на электроэнергию. Ведь насосы работают на электричестве.
Радиаторы замыкают технологический процесс по обогреву помещения. Они рассеивают по нему тепло, которое пришло от котла с теплоносителем.
Систему отопления следует резервировать. При выходе из строя котла, на время его ремонта или замены, должен быть резервный источник тепла. Он должен предотвратить расхолаживание всего дома.
Назначение автоматизации отопления
Многие производители в один голос твердят, что их автоматика позволяет экономить энергоноситель, будь то газ, солярка или электричество. Это немного не так. Конечно, фактор экономии присутствует, но сама система проектировалась, прежде всего, для поддержания микроклимата в доме.
Принцип работы системы зависит от температуры окружающей среды и температуры внутри помещения. В систему заранее вносится информация по нижнему и верхнему пределу температуры. При отклонениях, автоматика принимает решение на включение или отключение источников тепла.
Контроль осуществляют термометры. Данные с этих датчиков поступает в блок управления, который анализирует множество параметров. Современные автоматические системы способны регулировать суточную температуру воздуха.
Контроль и управление ведется за всеми узлами в системе отопления. При падении температуры в комнате за минимальные пределы, датчики температуры фиксируют этот процесс.
По заложенной программе запускается котел, при нагреве котла до нужной температуры включается циркуляционный насос. После непродолжительного времени, вся система обогрева дома нагревается до рабочих температур и поле прогревания дома, система переходит либо в спящий режим, либо в режим поддержания тепла.
Любая современная автоматика позволяет работать:
Система автоматизации управления системами в доме
- в ручном режиме;
- в автоматическом режиме;
- в режиме удаленного управления.
С первыми двумя режимами работы системы все понятно, но вот дистанционный режим – это революционное решение, которое стало доступно совсем недавно. При внедрении GSM модуля, стал доступен обмен информации беспроводным способом. Теперь благодаря GSM каналу стали доступны следующие возможности:
- удаленный мониторинг состояния вашего дома;
- управление системой отопления через мобильные устройства;
- прием сигналов от системы вам о возникновении аварийных ситуаций.
Резюме
Благодаря автоматизированной системе, проживание в частном доме, не подключенного к центральной системе отопления, стало намного комфортнее и безопаснее. А благодаря удаленному мониторингу и управлению стало возможным оставлять жилище без присмотра. К тому же автоматизация в скором времени окупится благодаря экономии потребления энергоносителя.
