Автоматика системы отопления — в чем проблемы, нужна ли она, когда применять

Нужна ли вам в систему отопления автоматика, в том числе и реагирующая на изменения погоды? Не лишнее ли это удорожание? Ознакомьтесь с независимым мнением об автоматике в системе отопления. Это совсем не то, что будут навязывать продавцы и установщики.

Многие специалисты, занимающиеся отоплением, относятся в целом к автоматическим средствам, управляющим отоплением в зависимости от погоды, весьма скептически.

И есть за что.
Подробней о том, что получается на практике с автоматикой системы отопления, в каких случаях она нужна, и в чем собственно дело.

Как работает погодозависимая автоматика

Принцип работы автоматических средств изменяющих работу отопления в зависимости от погоды довольно простой – если понижается температура на улице, то увеличивается температура теплоносителя. И на оборот, — если на улице теплеет, то температура теплоносителя снижается.

Этим упреждаются колебания температуры внутри помещения, – теплопотери компенсируются с опережением, без изменения внутреннего микроклимата (по задумке).

Можно регулировать настройки, менять упреждения и температуру. Но не всегда гибко и широко, как хотелось бы. Далеко не всегда проявляется эффективность этой системы. А скорее наоборот – автоматика доставляет только неудобства. Почему?

Как и когда проявляется недостаток автоматического управления

Имеется множество современных домов, у которых внутренняя теплоемкость весьма большая, а снаружи они отличны утеплены. Тогда тяжелые стены почти полностью являются аккумуляторами тепла.

Отдельные образцы погодозависиомой автоматики не могут достаточно эффективно подстраиваться под такое положение вещей. Возникает ситуация, когда суточные колебания температуры отрабатываются автоматикой весьма плохо. Хоть при контроле можно увидеть, что все работает на ура.

Температура значительно снижается вечером, — начинается разогрев в соответствии с настройками. Но здание и само бы не остыло до утра, – в результате к утру жарковато. Наступает день, отопление отключается, и дом остывает к ночи так, что становится прохладно.

Автоматика не настраивается на теплоемкие дома и в результате внутри температура прыгает невпопад. Положение хуже, чем если бы это было простое реагирование на внутреннюю температуру жилища.

Ситуация значительно усугубляется, если погодозависимой аппаратурой управляются еще и теплые полы – самая теплоинерционная система в доме. Это является серьезной ошибкой в монтаже отопления.

В результате владельцы, разуверившись в настройках, попросту отключают аппаратуру, чтобы не мешала жить. Система работает как обычно — по температуре теплоносителя или воздуха внутри.

Таким образом, часто погодозависимая автоматика может нормально реагировать только на сезонные колебания, – когда определенно изменяется среднесуточная температура.

Но не проще ли самостоятельно подрегулировать отопление в соответствии с сезоном? Ведь это не затруднит.

Какие бывают системы и как они работают

В настенных автоматизированных котлах чаще имеются запрограммированы варианты работы в зависимости от погоды. Тогда нужно всего лишь приобрести наружный датчик и подключить его к котлу, и автоматика зависимости от погоды готова. Это просто, недорого, доступно, и поэтому используется повсеместно.

Но с котлом напольным погодозависимая автоматика хоть и возможна, но обойдется в копеечку. Она обеспечивается целым комплексом дополнительного дорогостоящего оборудования.

• Два смесительных узла в комплекте.
• Коллектор для монтажа этих узлов.
• Запорная арматура и фитинги для этого монтажа.
• Контроллер управления.
• Датчик с проводами

Вместе с работой и наладкой все это удовольствие дотягивает до 2000 у.е.

Но это еще не все. Ведь оборудование ломается, его нужно обслуживать. Чем сложнее система, тем больше вероятность поломки. А здесь электроника, устранить поломки которой невозможно, нужно менять блок. И это все происходит среди зимы. При этом отопление не работает, ждет ремонта этой аппаратуры….

Все это говорит о том, что даже для человека, который не хочет вникать в свою котельную и что-то там регулировать, чтобы подстроить отопление по сезону, такая автоматика не нужна. Лучше и безопаснее вникнуть в регуляцию и сделать ее раз в два месяца, чем беспокоится подобным образом.

Так же подробней ознакомьтесь – нужна ли гидрострелка в системе отопления
Но, тем не менее, указанная аппаратура монтируется. В каких же случаях в системе отопления ставится аппаратура реагирования на погоду?

Когда применяется автоматика на погоду

• Не редко жильцы просто любят все автоматическое. Им нравится разобраться, сделать настройки. В общем, аппаратура управления системой отопления в данном случае является, как и большой автомобиль – дорогим удовольствием, которым можно заняться в свободное от работы время (наладка отопления в доме – новое хобби).
• Второй случай – весьма сложные системы отопления со многими контурами. Если от одного котла (группы котлов) питаются несколько объектов – дом, домик, гараж, сауна, оранжерея…. то вручную всем управлять невозможно и нужно ставить полностью автоматический комплекс. Но на таких объектах, как правило, имеется и штатный специалист для обслуживания, а владелец в нюансы работы отопления не вникает.
• Еще вариант – большие площади отопления, производственные цеха, со сменными режимами работы и т.д… При таких объемах, даже малейшая экономия на отоплении – большие деньги. Поэтому автоматикой регулируется все.

Но в подавляющем большинстве случаев, обычный дом до 400 м кв. не требует никакой погодозависимой автоматики. Если жильцы самостоятельно смогут подстроить котел при похолодании (потеплении) на улице, то эта аппаратура теряет всякий смысл.

Нюансы работы и выводы по автоматике системы отопления

Электронный контроллер в системе отопления управляет не только изменениям на погоду, но и другими функциями. В частности, важнейшая – управление системой горячего водоснабжения. При нагреве бойлера, отопление отключается – правило приоритета ГВС в любой системе. Это выполняется внешним контроллером с напольным котлом, или эта функция вшита в автоматизированные котлы.

Если от аппаратуры отказались, то приоритетность бойлера должна обеспечиваться какими-то другими средствами. И это можно сделать, установив группу реле и другую не сложную аппаратуру в схему, что на порядок дешевле, чем «городить» автоматику.
Читайте подробнее – как подключить бойлер к не автоматизированному котлу

Если вопрос работы бойлера с твердотопливным котлом решен, то можно полностью отказаться от автоматики. Остается сделать выводы. Погодозависимая автоматика может быть встроена в настенный котел. Тогда запросто можно включить ее в работу путем приобретения дополнительного наружного датчика температуры – весьма просто и функционально.

Но если у вас неавтоматизированный котел, то устанавливать кучу сложной аппаратуры дополнительно к нему не нужно – слишком дорого и малоэффективно. Гораздо проще и дешевле подстроиться под погоду «вручную». Исключение составляют весьма большие дома и объемные отапливаемые хозяйства, где без автоматики просто не обойтись.

Автоматические узлы управления отоплением. Автоматизированный узел управления системой отопления

03.06.2018 Анастасия Прожева

Автоматизированный узел управления представляет совокупность оборудования и устройств, призванных обеспечивать автоматическую регулировку температуры и расхода теплоносителя, что производится на вводе каждого здания в соответствии с требуемым для отдельного здания графиком температур. Регулировка может быть произведена и в соответствии с тем, каковы потребности жителей.

Узел обвязки водяного калорифера.

Среди преимуществ АУУ, если сравнивать его с элеваторными и тепловыми узлами, которые обладают фиксированным сечением проходного отверстия, — возможность вариации количества теплоносителя, что зависит от температуры воды в обратном и подающем трубопроводах.

Автоматизированный узел управления устанавливается обычно один на все здание, что отличает его от элеваторного узла, который монтируется на каждую секцию дома.

При этом установка осуществляется после узла, учитывающего тепловую энергию системы.

Изображение 1. Принциапиальная схема АУУ с насосами смешения на перемычке для температуры до АУУ t = 150—70 ˚C при одно- и двухтрубных системах отопления с термостатами (Р1 – Р2 ≥ 12 м вод. ст.).

Автоматизированный узел управления представлен схемой, проиллюстрированной ИЗОБРАЖЕНИЕМ 1. Схема предусматривает: электронный блок (1), который представлен щитом управления; датчик уровня температуры наружной среды (2); датчики температур в теплоносителе в обратном и подающем трубопроводах (3); клапан для регулировки расхода, оснащенный редукторным приводом (4); клапан для регулировки перепада давления (5); фильтр (6); циркуляционный насос (7); обратный клапан (8).

Как показывает схема, узел управления принципиально имеет в составе 3 части: сетевую, циркуляционную и электронную.

Сетевая часть АУУ включает клапан регулятора расхода теплоносителя с редукторным приводом, клапан регулятора перепада давления с пружинным регулирующим элементом и фильтр.

Циркуляционная часть узла управления включает смесительный насос с обратным клапаном. Для смешения служит пара насосов. В этом случае должны быть применены насосы, которые удовлетворят требования автоматического узла: они должны работать попеременно с цикличностью в 6 часов. Контроль за их работой должен осуществляться по сигналу датчика, который отвечает за перепад давлений (датчик устанавливается на насосах).

Статья по теме: Как устранить трещины на стенах после ремонта

Как это работает

Принцип действия узла управления системой отопления очень простой:

Когда температура снаружи понижается, например до -20 °С узел управления отоплением подает больше тепла в помещения, поддерживая, тем самым, температуру внутри помещений на необходимом уровне, например +20 °С.

Когда температура снаружи повышается, например до +5 °С, узел погодного регулирования, как его еще называют, подает меньше тепла в помещения.

Тем самым, потребления тепла сокращается, а температура в помещениях остается на необходимом нам уровне, например, +20 °С и не возрастает до +28 °С, как это часто бывает во время резкого потепления.

Температура не возрастает до +28 °С

А если по научному, то узел погодного регулирования предназначен для обеспечения и поддержания требуемой температуры теплоносителя в подающем трубопроводе, в зависимости от температуры наружного воздуха.

Экономия тепла, отопления, теплоснабжения.

За счёт чего достигается экономия?

• Потребитель сам решает, когда и сколько тепла потреблять.
• Равномерное распределение тепла по дому.
• Предотвращение перетопов и перегрева в жилых домах, предприятиях.
• Отсутствие закипания теплообменников пластинчатых или кожухотрубных.
• Ограничение поступления лишнего теплоносителя в дом.
• Увеличение срока службы трубопроводов, системы отопления.
• Контроль ИТП online, с оповещением об аварийных ситуациях.
• Вы не платите за чужое, не использованное отопление в оттепели.

• Нет нужды использовать электрообогреватели.
• Сквозняки из-за широко открытых окон и дверей балконов в прошлом.
• Духота в квартире не досаждает.
• Холодные батареи уже не у вас.

Система автоматического управления отоплением, теплоснабжением здания.

Объект работает без постоянного обслуживающего персонала, а информация выводится на диспетчерский пульт управления либо на сотовый телефон.

Функция удалённого управления позволяет на расстоянии менять настройки системы корректировать её работу в ручном режиме. Видеть параметры системы в режиме онлайн.

Центральные тепловые пункты круглогодично обеспечивают жителей теплом в отопительный сезон. Основная Задача АСУ ИТП — это круглосуточный контроль и управление подачей теплоносителя с постоянным давлением, поддержание заданной температуры в помещении. Для эффективности обслуживания информация от исполнительных механизмов и датчиков собирается и передается на единый диспетчерский пульт по средствам проводной (кабельный интернет) и беспроводной (сотовой) связи. Это позволяет отслеживать работу оборудования АСУ теплового пункта в режиме реального времени и при необходимости выполнять корректировку рабочих параметров оборудования.

Регуляторы тепла, отопления, теплоснабжения

Основные плюсы установки автоматизированного узла управления отоплением

Как мы уже говорили, целью данного энергосберегающего мероприятия является оптимизация потребления тепловой энергии в здании, а именно:

• существенное снижением затрат на теплоснабжение зданий и сооружений,
• повышении качества и надежности теплоснабжения,
• автоматическое регулирование подачи тепла в здания и сооружения,
• возможность дистанционного контроля параметров теплоносителя и режимов работы теплоснабжающего оборудования,
• возможность, без дополнительных затрат, перенастроить работу системы отопления, например, после утепления фасадов, замены окон, ремонта здания,
• автоматизация системы учета потребления тепловой энергии.

Как показывает практика, автоматизированный узел управления (АУУ) позволяет экономить около 25% – 37 % тепловой энергии и обеспечивать комфортные условия проживания в каждом помещении.

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.

Когда целесообразно устанавливать АУУ — примеры и расчет срока окупаемости

Давайте рассмотрим 3 примера установки узла учета и рассчитаем срок окупаемости данного мероприятия.

Все примеры из реальной жизни и базируются на энергетических обследованиях, которые мы провели.

И так, у нас три административных здания (офисы):

• Здание 1 площадью 1300 м2
• Здание 2 площадью 4800 м2
• Здание 3 площадью 18500 м2

Все три здания находятся в Москве.

Вот основные итоги установки узла управления системы отопления:

Площадь м2	Общий расход тепла за отопительный период до установки АУУ	Общий расход тепла за отопительный период после установки АУУ	Сокращение потребления тепла Гкал	Стоимость Гкал тыс. руб. (2018 г.)	Экономия за отопительный период тыс. руб.
Здание №1	1 300	340	266	74	2,0	148
Здание №2	4 800	550	418	132	2,0	264
Здание №3	18 500	4 400	3 720	680	2,0	1 360

Как видно из таблицы, установка узла управления отоплением помогла сократить потребление тепла за отопительный период на:

• Здание №1 – 74 Гкал,
• Здание №2 – 132 Гкал,
• Здание №3 – 680 Гкал.

Столь существенная разница в сокращении потребления обусловлена, в основном:

• размером зданий (площадь и этажность)
• количеством часов эксплуатации,
• назначением.

В следующей таблице указаны:

• экономия тепла за отопительный период (из расчета стоимость 2 тыс. руб. за Гкал)
• стоимость установки и монтажа узла управления отоплением и
• срок окупаемости.

Экономия за отопительный период тыс. руб.	Стоимость АУУ (оборудование и монтаж)	Простой срок окупаемости лет
Здание №1	148	1 556	10,5
Здание №2	264	1 856	7,0
Здание №3	1 360	2 000	1,5

Основной вывод, который мы можем сделать из расчета срока окупаемости АУУ

Автоматизированный узел управления отоплением целесообразно устанавливать в зданиях со значительным потреблением тепловой энергии и в зданиях с перетопами.

В небольших зданиях и зданиях с малым потреблением тепловой энергии автоматизированный узел управления отоплением будет окупаться очень долго или не окупиться никогда.

В небольших зданиях более целесообразно произвести ревизию элеваторных узлов или их установку, а также установить систему балансировочных клапанов на главных стояках системы отопления.

Узел управления системы отопления

Ошибки в процессе внедрения автоматического узла

Узел управления отопления и ГВС по независимой схеме отопления и ГВС по закрытой схеме.

Ошибки могут возникнуть еще в момент планирования и последующей организации работ по внедрению системы отопления. Часто допускаются определенные ошибки в момент выбора технического решения. Не следует упускать правила устройства индивидуального теплового пункта. В конечном итоге в момент установки узла управления отопления может произойти дублирование функционала оборудования, которое устанавливается в ЦТП, это, в свою очередь, противоречит правилам эксплуатации тепловых установок. Так, установка узлов управления отопления с балансировочным клапаном может привести к высокому гидравлическому сопротивлению в системе, что повлечет необходимость замены или реконструкции теплового и механического оборудования.

Может называться ошибкой и некомплексный монтаж узлов управления отопления, что непременно нарушит установившийся тепловой и гидравлический баланс во внутриквартальных сетях. Это станет причиной ухудшения работы системы отопления почти каждого присоединенного строения. Необходимо сделать тепловую наладку в момент эксплуатации отопительного оборудования.

Часто ошибки случаются и в процессе ввода узла управления отопления на этапе проектирования. Это происходит по причине отсутствия рабочих проектов, использования типового проекта, лишенного расчетов, привязки и подбора оборудования к определенным условиям. Следствием становится нарушение режимов теплоснабжения.

Статья по теме: Обои в ванную комнату: какие лучше клеить

Почему более выгодно устанавливать АУУ в зданиях с большим потреблением тепла?

Узел управления отопления стоит примерно одинаково для больших и малых зданий (разница стоимости оборудования и монтажа – 20%-30%).

В то же время, в здании больших размеров можно сэкономить в 5-10 раз больше тепловой энергии, чем в здании малого размера.

В нашем примере мы видим:

• Узел управления отоплением окупается за 10,5 лет в здании №1, площадью 1 300 м2 и потреблением тепла 340 Гкал до установки АУУ.
• Такой же узел окупается за 1,5 лет в здании №3, площадью 18 500 м2 и потреблением тепла до установки АУУ 4 400 Гкал.

Наш анализ и расчет не являются универсальными.

Они лишь дают вам основное понимание, в каких зданиях целесообразней устанавливать автоматизированные узлы управления отопления.

Мы рекомендуем делать расчет целесообразности и срока окупаемости узла управления отоплением индивидуально для каждого здания, исходя из конкретных обстоятельств и условий.

Как происходит установка автоматизированного узла управления системой отопления

Принципиального изменения схемы теплоснабжения здания при установке автоматизированного узла управления системой отопления (АУУ) не происходит.

В отличие от элеваторных узлов, устанавливаемых на каждой секции дома, АУУ монтируется, как правило, один на здание.

Присоединение узла управления выполняется после узла учета тепловой энергии.

Узел погодного регулирования включает в себя следующие элементы:

• управляющий элемент,
• регулирующий клапан с исполнительным механизмом,
• циркуляционный насос,
• датчики температуры наружного воздуха,
• датчики температуры в помещении.

Управляющий элемент узла погодного регулирования позволяет вручную менять настройки, определяющие режим работы системы отопления, и позволяющие поддерживать различную температуру в здании в различное время.

Например, в административных зданиях в выходные и праздничные дни можно снижать температуру воздуха внутри до +12 °С.

В рабочие дни температуру можно повышать до +18 °С.

Схема и общий вид автоматизированного узла погодного регулирования представлены на рисунках ниже.

В схеме предусмотрено:

• автоматическое переключение между основным и резервным насосом при отказе одного из насосов,
• возможность введения гибкого графика регулирования температуры воздуха в помещениях с учётом ночного времени, выходных и праздничных дней на весь отопительный сезон,
• обязательный контроль температуры обратного теплоносителя,
• поддержание температурного графика.

Регулирование температуры системы отопления происходит путем изменения пропускной способности клапана и подмешивания сетевой воды при помощи циркуляционного насоса.

В процессе работы контроллер:

• периодически опрашивает датчики температуры теплоносителя, датчик воздуха внутри помещения (если он есть) и датчик наружного воздуха,
• обрабатывает полученную информацию и
• формирует управляющие сигналы, дающие команду исполнительному механизму на открытие или закрытие.

Управляющее воздействие от контроллера изменяет величину открытия проходного сечения регулирующего клапана.

При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом регулирования является поддержание температурного графика.

Дополнительные требования при вводе узла управления отопления в эксплуатацию

Узел управления отопления и ГВС по независимой схеме .

Выбранные схемы установки узлов управления отопления могут не соответствовать требуемым, что негативно отражается на теплоснабжении. Случается и так, что в момент ввода системы используемые технические условия не соответствуют реальным параметрам. Это может привести к неправильному выбору схемы узла.

В момент ввода узла автоматизации следует учитывать, что система отопления могла ранее претерпевать капитальные ремонты и реконструкции, в процессе которых могла быть произведена смена схемы с однотрубной на двухтрубную. Проблемы могут возникнуть тогда, когда расчет узла производится для системы, которая была до реконструкции.

Процесс ввода системы в эксплуатацию следует осуществлять не в зимний период, чтобы запуск системы был произведен своевременно.

Схема автоматизированного узла управления системой отопления (АУУ) дома.

Следует помнить, что датчики температуры воздуха должны быть монтированы на северной стороне, что необходимо для корректной настройки температурного режима, в этом случае солнечная радиация не сможет влиять на нагрев датчика.

В процессе ввода должно быть обеспечено резервное питание узла, что поможет избежать остановки системы ЦО при отключении электроэнергии. Необходимо произвести регулировочные и наладочные работы, а также мероприятия по обесшумливанию, должно иметь место техобслуживание узла. Следует учесть, что несоблюдение одного или нескольких правил может привести к непрогревам системы, а отсутствие заглушающего оборудования приведет к возникновению дискомфортного шума.

Внедрение узла управления должно сопровождаться проверкой выданных технических условий, они должны соответствовать фактическим данным. А технический надзор должен быть проведен на каждой стадии работ. После того как вся работа над системой была завершена, следует начинать техобслуживание узла, что производится специализированной организацией. В противном случае простой дорогого оборудования автоматизированного узла либо его неквалифицированное обслуживание может привести к выходу из строя и иным негативным последствиям, включая утрату техдокументации.

Статья по теме: Виниловые обои из Украины: Статус, Версаль, Ланита