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?

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.

Автоматика для отопления и дома

Автоматика для управления системой отопления

Проблемы рационального использования тепла в холодное время года актуальна не только для частных домов, но и для офисных, торговых и производственных помещений. Вкратце рассмотрим основные существующие системы, а заодно познакомимся с протоколом OpenTherm и модулирующими газовыми горелками.

Ручное управление. Просто и крайне неудобно.
Автоматика представляет собой встроенный в котёл термостат, который вручную настраивается на определенную температуру теплоносителя, например 50°C.
Допустим в помещении температура воздуха 23°С. При нагреве теплоносителя до установленной температуры 50°C термостат подаёт команду на выключение газовой горелки котла, а если теплоноситель остывает – то на включение. Из-за инерционности системы отопления наблюдается волнообразный оранжевый график температуры теплоносителя и зеленый график комнатной температуры.

Терпимо, но, как частенько бывает, на улице началось резкое похолодание. Термостат котла продолжает поддерживать температуру теплоносителя на прежнем уровне 50°С, которой уже явно не хватает и, как следствие, температура в помещении неизбежно снижается. Что делать? Выхода нет, надо исправлять ситуацию — идти в котельную и повышать значение температуры теплоносителя до более высоких значений. А если дом большой и котельная находится в подвальном помещении? Не набегаешься.
Неудобство этого способа регулирования налицо – полное отсутствие комфорта. Зато не нужно доплачивать за автоматику управления (она уже установлена в котле) и, к тому же, поддерживается стабильная температура в доме при стабильной температуре на улице.

Минусы:

• Необходимость регулярной ручной регулировки температурного режима работы котла;
• Постоянно работающий циркуляционный насос обеспечит повышенный расход электроэнергии;
• Частые циклы включения и выключения быстрее изнашивают автоматику котла.

Автоматика управления отоплением — комнатный термостат. Просто, недорого и гораздо удобнее.

Принцип работы – прибор измеряет температуру в жилом помещении и, в зависимости заданного значения температуры, управляет розжигом и выключением газовой горелки котла. Есть нюанс — инерционность системы отопления вызывает большие задержки в реагировании на команды комнатного термостата и температура в жилом помещении может хоть и не на много, но отличаться от заданной, что хорошо заметно на зеленом графике комнатной температуры в виде появления красных (перегрев) и синих (недогрев) сегментов.

Обычно для более быстрого нагрева выставляют более высокую температуру теплоносителя на котле (в нашем случае 80°С). Поэтому форма оранжевого графика становится серповидной – быстрый нагрев до 80°С, а затем отключение горелки и постепенное остывание до момента подачи термостатом команды на включение горелки. Уличная температура начнет падать — падает и температура в помещении и термостат просто начинает чаще включать горелку, и нижняя граница температуры теплоносителя будет расти, что компенсирует понижение уличной температуры.

Плюсы:

• Термостат позволяет стабилизировать комнатную температуру без участия человека, хотя и возможны её отклонения от заданной. Постоянно бегать к котлу уже не требуется;
• По сравнению с ручным управлением, уменьшается количество циклов включения и выключения котла, что увеличивает ресурс автоматики розжига;
• Автоматическое отключение циркуляционного насоса при выключенной горелке приводит к существенной экономии электроэнергии.

Минусы:

• Естественно, придется раскошелиться на покупку и монтаж терморегулятора;
• Недостаточная точность поддержания заданной температуры.
• Автоматика розжига работает значительно меньше, чем при ручном управлении, но из-за высокого порогового значения температуры теплоносителя происходит перерасход газового топлива. Компенсировать этот недостаток удаётся современными программируемыми моделями, позволяющими запрограммировать различные суточные и недельные режимы работы. Например, ночью целевая температура в комнатах может понижаться, а днём – повышаться. Аналогично в будни и выходные дни. Гибкие настройки графика целевой температуры позволяют значительно снизить расходы на отопление.
• При слишком большой мощности котла происходит частое включение и выключение котла (тактование), а при малой – достижение заданной температуры вообще становится невозможным.

Автоматика управления отоплением по протоколу OpenTherm. Максимальный комфорт и энергоэффективность.

Самыми современными и технологически совершенными системами управления отоплением на сегодняшний день являются устройства, работающие по протоколу OpenTherm.
Появление газовых отопительных котлов, способных управлять модуляцией пламени горелки, открыло новые возможности для экономичного и эффективного управления системой отопления. Простыми словами модуляция пламени — это регулирование мощности нагрева, например, похоже на то как вы крутите ручку газовой плиты, плавно уменьшая пламя горелки, чтобы не сбежала варящаяся на ней каша.
Иными словами, модуляция пламени горелки – это способность автоматики котла, в зависимости от внешних условий, оптимально изменять интенсивность горения, не выключая горелку.
Протокол OpenTherm стандартно описывает все основные команды по работе с модулирующими горелками. Это позволяет подключить к нему самое разнообразное оборудование: от термостата до контроллеров, к которым может быть присоединено большое количество термодатчиков, расположенных как в различных зонах отапливаемого объекта, так и на улице. Анализируя полученные данные температуры снаружи и внутри помещения, контроллер обеспечивает погодозависимый режим работы котла.

На графике хорошо видно, что горелка практически не выключается, а только меняет интенсивность своего горения. При этом отклонение графика целевой температуры очень незначительно и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Дополнительными преимуществами является заметное повышение ресурса работы горелки (отсутствуют циклы розжига, быстрого нагрева и остывания), а также достигается существенная экономия газа.
OpenTherm предоставляет возможность получить полный доступ к настройкам автоматики котла и произвести их корректировку дистанционно — с любого смартфона, планшета или ПК. Дополнительно открывается доступ к информации обо всех ошибках, что даёт важный инструмент для обслуживающего и контролирующего работу оборудования персонала.

Плюсы:

• Минимальное колебание температуры воздуха в доме вне зависимости от колебаний уличной температуры;
• Минимальный расход топлива по сравнению с другими видами управления;
• Минимизируется количество циклов включения и выключения котла;
• Возможность удаленного мониторинга состояния котла и изменения его настроек.

Минусы: более высокая цена по сравнению с другим оборудованием, что окупается за счет меньшего потребления газа.

Дистанционное управление отоплением

В настоящее время, когда происходит постоянное увеличение цен на энергореурсы, владельцы загородных домов, дач и коттеджей все чаще задумываются над вопросами: как контролировать расходы на отопление, удаленно управляя температурой в своем жилище, тем самым снизить свои затраты на потребляемое топливо. Ведь порой для достижения комфортной температуры в помещении, например, когда вы собираетесь приехать на дачу, достаточно немного «подтопить», а в Ваше отсутствие убавить мощность отопления — зачем выбрасывать деньги на ветер, отапливая пустой дом? При помощи комнатного термостата это сделать элементарно — просто задайте прибору определенные параметры температуры, которые будут соблюдаться в автоматическом режиме. Но проблема как раз в том, что Вас нет дома и Вы просто не можете подойти к котлу или термостату и подкорректировать нужные параметры.

Фактически модули дистанционного управления отоплением выполняют роль вашего личного помощника — позвонили ему или связались с ним при помощи ПК или мобильного приложения, дали команду, например, заранее натопить пожарче, и вся семья, в итоге, приедет в теплый и уютный дом. Или наоборот: забыли утром, уезжая на работу, убавить мощность — не вопрос, можно это сделать прямо с работы, через сеть интернет.
С их помощью можно управлять различными параметрами системы отопления: изменять мощность и режим работы котла, добиваясь наибольшей его экономичности, задавать температуру теплоносителя, получая в итоге комфортную температуру в помещении. Более того, приборы способны самостоятельно отслеживать показания датчиков температуры и корректировать работу котла в зависимости от заранее заданных параметров.
Дистанционное управление отоплением следит за исправностью не только котла, а и всей системы отопления! Информация передается по каналам мобильной связи и сети интернет. Хотя, конечно, прибор все-таки не человек и самостоятельно справиться с нештатной ситуацией не может. Но вот своевременно оповестить хозяина об аварии, передать отчет об изменениях параметров работы котла или отправить сервисное сообщение — ему всегда по силам. А ведь зимой такая информация просто бесценна, ведь счет идет буквально на считанные часы и если своевременно не предпринять необходимые меры, то разморозка системы отопления и последующие колоссальные расходы на ремонт практически гарантированы!

Статьи по теме дистанционного управления отоплением:

GSM-сигнализации для дома

Беспроводная GSM сигнализация для дома – это новый взгляд на то, каким должно быть современное охранное устройство. Это качественные и надежные системы, мгновенно реагирующие на любые подозрительные факторы и оповещающие об их наличии владельца.

Наши специалисты помогут Вам подобрать, а также смонтировать автоматику для отопления, найдут приемлемое решение по цене.
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!