Системы управления отоплением – от ручного к погодозависимому

В настоящей статье мы решили выяснить, в чем заключаются преимущества современной погодозависимой автоматики, управляющей отопительным котлом. В силу того, что объективно оценить достигнутый в этой области прогресс возможно только в сравнении, рассмотрим основные существующие системы, а заодно познакомимся с протоколом OpenTherm и модулирующими газовыми горелками. Как говорится, вперёд, а выбор уже будет за вами!

Ручное управление отопительным котлом

Самым распространённым способом управления отопительным котлом было ручное регулирование температуры теплоносителя (надо сказать, что многие котлы до сих пор управляются именно так). Автоматизация была простая, но эффективная – встроенный в котёл термостат вручную настраивался на определенную температуру циркулирующего в системе теплоносителя, например 50 градусов (см. рис.1).

Рис.1. Ручное регулирование температуры теплоносителя

Предположим, при стабильных внешних условиях при этом значении в помещении достигается температура 23°С. В случае постепенного разогрева теплоносителя термостат подаёт команду на выключение газовой горелки, а если теплоноситель остывает – то на включение. Этот циклический процесс объясняет «волнистость» оранжевого графика температуры теплоносителя и зеленого графика комнатной температуры. Если же температура на улице резко упадёт, а термостат продолжит работать в прежнем режиме (50°С), то температура в помещении неизбежно понизится. Для исправления этой ситуации требуется вмешательство человека, который должен повысить значения температуры теплоносителя до более высоких значений.

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

Управление работой котла комнатным термостатом

Другим известным, но более современным способом автоматизировать работу отопительного оборудования и освободить от контролирующих функций человека, является применение в отопительной системе релейного комнатного термостата.

В настоящее время существует огромное количество моделей комнатных термостатов, но всех их объединяет один общий принцип работы – прибор измеряет температуру в жилом помещении и, в зависимости от окружающих условий и заданного целевого значения температуры, управляет розжигом и выключением газовой горелки котла. Однако инерционность тепловой системы вызывает большие задержки в реагировании на команды комнатного термостата. И часто температура в жилом помещении существенно отличается от заданной (в сторону повышения или понижения), что и отображается на зеленом графике комнатной температуры в виде появления красных (перегрев) и синих (недогрев) сегментов (см. рис.2).

Рис.2. Регулирование температуры релейным термостатом

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

В случае применения релейного комнатного термостата автоматика розжига работает значительно меньше, чем при ручном управлении, но из-за высокого порогового значения температуры теплоносителя происходит перерасход газового топлива. Остаётся добавить, что компенсировать этот недостаток удаётся «интеллектуализацией» комнатных термостатов. Так, современные программируемые модели этих приборов позволяют запрограммировать различные суточные и недельные режимы работы. Например, ночью целевая температура в комнатах может понижаться, а днём – повышаться. Аналогично в будни и выходные дни. Наличие гибкого графика целевой температуры позволяет добиться значительной экономии газа. Яркими представителями приборов этого семейства являются термостаты от компании БАСТИОН серии TEPLOCOM TS.

Программируемый комнатный термостат автоматически изменяет температуру по графику, установленному пользователем

Плюсы:

• Нет необходимости ручного управления работы котла;
• По сравнению с ручным управлением, уменьшается количество циклов включения/выключения котла, что благотворно сказывается на увеличении ресурса автоматики розжига;
• Автоматическое отключение насоса при выключенной горелке приводит к существенной экономии электроэнергии.

Минусы:

• Необходимо дополнительно покупать и монтировать термостат;
• В доме возможны ощутимые колебания температуры воздуха.

Модулирующие горелки, протокол OpenTherm и погодозависимая автоматика

На сегодняшний день самыми современными и технологически совершенными системами управления отоплением являются приборы, работающие под управлением протокола OpenTherm.

Не вдаваясь в узкоспециализированные подробности, рассмотрим три главных особенности, которые отличают оборудование с OpenTherm от описанного выше.

Особенность первая: управление модуляцией пламени

Появление новых газовых котлов с горелками, способными управлять модуляцией пламени, открыло новые возможности в организации экономичного и эффективного отопления. Поясним, что модуляцией пламени называется регулирование мощности нагрева. При слишком большой мощности происходит частое включение и выключение котла (тактование), а при малой – достижение заданной температуры делается невозможным. Т.е. наилучшей модуляцией пламени считается уровень горения, при котором котел не выключается, и достигнуто заданное значение температуры. Иными словами, управление модуляцией пламени – это способность автоматики котла, в зависимости от внешних условий, оптимально изменять интенсивность горения пламени горелки, не выключая её. Ни один из описанных выше способов управления котлом не может управлять модуляцией пламени. Для работы с новыми горелками был придуман протокол OpenTherm, который позволил эффективно объединить функционирование новых горелок с возможностями «умной» погодозависимой автоматики и электроники.

Особенность вторая: работа с автоматикой

По сути дела, OpenTherm – это мост, который был проложен между производителями котлов и производителями прочей электроники и автоматики. Единый, не зависящий ни от кого, протокол стандартно описывает все основные команды по работе с модулирующими горелками. Это позволяет подключить к нему самое разнообразное оборудование: от термостата до программируемых термоконтроллеров, к которым может быть присоединено большое количество термодатчиков. Современные термоконтроллеры представляют собой программируемые приборы, которые в состоянии обрабатывать показания термодатчиков, расположенных как в различных зонах отапливаемого объекта, так и на улице. Теплоконтроллер поддерживает заданное значение целевой температуры и может его изменять в зависимости от команд пользователя, времени суток или дня недели. Анализируя полученные данные температуры снаружи и внутри помещения, контроллер задает погодозависящий режим работы для модулирующей горелки котла и насосов (см. рис.3).

Рис.3. Регулирование температуры теплоинформатором Teplocom Cloud

На графике мы можем видеть, что горелка практически не выключается, а только меняет интенсивность своего горения. При этом, вне зависимости от внешних условий, график целевой температуры меняется крайне незначительно и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Дополнительными преимуществами этой системы управления является заметное повышение ресурса работы горелки (отсутствуют циклы розжига, быстрого нагрева и остывания), а также достигается существенная экономия газового топлива.

Особенность третья: доступ к настройкам автоматики и фиксирование ошибок

Наличие «умного» управления и существование обратной связи между котлом и управляющим оборудованием открывает третью особенность протокола OpenTherm – возможность по одному протоколу получить полный доступ к настройкам автоматики котла и произвести их изменение с любого управляющего устройства (смартфона). Дополнительно открывается доступ к информации обо всех ошибках, случившихся при работе тепловой системы, что даёт неоценимый инструмент для обслуживающего и контролирующего работу оборудования персонала.

Плюсы:

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

Минусы:

• Более высокая цена по сравнению с другим оборудованием, что компенсируется за счет меньшего потребления газа.

Теплоинформатор TEPLOCOM CLOUD

В этой статье мы рассмотрели основные способы управления отопительным котлом – от ручного до автоматического, при помощи модулирующих горелок с OpenTherm. Одним из современных устройств, которые способны реализовать новейшие технологии по управлению системой отопления, является теплоинформатор TEPLOCOM CLOUD. Это электронный прибор, расширенный функционал которого далеко выходит за рамки простого поддержания стабильной температуры в доме. На основе «облачной технологии» в нём реализован механизм передачи информации от подключенного оборудования и удалённое управление им через смартфон.

TEPLOCOM CLOUD — тепло вашего дома всегда под контролем!

Возможности теплоинформатора TEPLOCOM CLOUD:

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

Благодаря техннологии WaetControl управление системой отопления происходит с учётом изменений погоды на улице. Что минимизирует колебания температуры в доме в течение дня.

Таким образом, мы видим, что существует большое количество приборов, которое обеспечивает работу тепловых систем с той или иной степенью комфорта и экономичности. Выбор лучшего из них, как всегда, остаётся за потребителем

Как удалённо следить за котельной в своём доме и при этом экономить?

Сегодня хотим ответить на вопросы по поводу систем удаленного контроля за отоплением в доме. Разберем что это такое, как примеряется такая система и сколько стоит.

Сергей, расскажите в двух словах про удаленный контроль за системой отопления: нужная вещь, ненужная. Интересует, как она работает, чтобы схематично людям было понятно, что они смогут делать, как они смогут этим управлять?

Сейчас любой современный газовый котел обладает цифровой шиной. С этой цифровой шины можно удаленно снять практические любые параметры котла, вплоть до температуры теплоносителя, температуры помещения, давление в системе отопления, узнать работает или не работает горелка и так далее. Количество считываемых параметров зависит от функционала самого котла. Эта система полезна в тех случаях, когда находитесь в своем доме непостоянно. Например, у вас домик выходного дня, вы в него приезжаете один-два раза в неделю, раз в месяц и, чтобы постоянно держать на контроле, что у вас творится дома с системой отопления, была придумана данная система удаленного контроля газового и любого иного отопления.

Для работы системы требуется котел и сам прибор для контроля, который состоит из антенны, если работает по GPRS-системе. Он, в свою очередь, подключен к котлу.

GPRS-система – это через сим-карту?

Да, эти системы практически все работают через сим-карту одного из операторов. На сим-карте должен быть подключен интернет с минимальным трафиком, в месяц уходит на поддерживание порядка 100-150 рублей.

К этому устройству можно подключить несколько датчиков. Например, датчик проводной комнатной температуры или радиодатчики. Но чаще всего эта опция идет не в комплекте, а докупается как дополнительная опция. Также можно поставить во всех комнатах несколько радиодатчиков.

Расскажи про максимальный функционал.

Для управления этим прибором заводится свой личный кабинет, в котором присваиваются логин и пароль. Происходит обычная регистрация через электронную почту. Вы скачиваете приложение на телефон, либо заходите на сайт производителя данного устройств.

То есть, можно прямо с телефона делать?

Да, скачивается приложение и в своем телефоне вы будете отслеживать все параметры: какая у вас температура отопления, давление в системе, температура теплоносителя и т.д. Также можно включать котел, выключать принудительно, ставить в режим ожидания.

Я могу делать потеплее, похолоднее температуру?

Да. Можно регулировать температуру по теплоносителю либо по температуре помещения, ставите какая вам нужна. Например, если вы уезжаете на неделю, то оставляете 15 градусов, а за сутки-двое, перед тем как приехать, вы выставляете необходимую температуру и приезжаете уже в комфортный дом. Там уже будут прогреты стены и мебель.

Допустим, произошла какая-то ошибка. Я могу ее сбросить или что-то сделать?

Сбросить, к сожалению, нет. Сбрасывать ошибки на котле запрещено законом, так как неизвестно, какая ситуация вызвала ошибку. Может быть, у вас утечка газа, а в этот момент вы начнете включать свой котел, может произойти авария.

Если котел ушел в ошибку, то через удаленный доступ его не сбросить и не включить?

Да, у вас будет информация, что котел висит в ошибке. Если котел современный, он передас и информацию о наличии ошибки, а также передаст код ошибки. То есть он может прислать и расшифровку этой ошибки о том, что конкретно вышло из строя.

Будет понимание, что произошло, и можно уже обратиться к специалисту?

Если котел не такой современный, то он работает как комнатный термостат, только с телефона. В этом случае вы можете отследить, если что-то с котлом идет не так, по падению температуры. Котел сломался, видим, что должен работать, но температура помещения почему-то падает. Скорее всего, котел вышел из строй. Это менее технологичные котлы, такая система называется OpenTherm либо E-BUS.

Кроме датчиков, которые по комнате устанавливаются, этот датчик такой же?

Этот такой же, только он проводной.

То есть существуют беспроводные и проводные?

Да. Также можно поставить датчик протечки в котельной. Если у вас в котельной по каким-то причинам лопнула труба либо какая-то течь, как только под датчик попала вода, он так же вам сообщает.

Датчик воды. А датчик давления передает информацию, если давление в системе падает?

Если давление в системе падает, то он либо присылает ошибку, либо вы контролируете онлайн, какое у вас давление.

Расскажу пример из своей жизни. У меня котел периодически уходил в ошибку и переставал работать. Я не мог понять, в чем проблема, но как выяснилось, у меня была утечка в одном из радиаторов, поэтому в системе постоянно падало давление. По коду ошибки на котле я это определил, но пришлось туда для этого приезжать. А если бы стояла система удаленного управление, я бы смог заранее определить, что произошло падение давления и утечка, и заранее вызвать специалиста, чтобы и быстрее всё сделать. Очень полезная штука.

А она может еще определять, например, утечку газа?

Такие системы существуют, но они очень дорого стоят.

Если не брать какую-то дорогую систему, а ставить простую систему телеметрии управления котлом, можно дополнительно поставить сигнализатор загазованности на вход в дом. Если произошла утечка, он просто перекрывает подачу газа, о чем сигнализирует котел.

Да, он выдаст ошибку отсутствия розжига, что отсутствует подача газа, вы в любом случае увидите, что у вас перекрылась подача газа и котел перестал работать. Нужно ехать, разбираться.

Вопрос был такой еще у нас: возможно ли эту систему установить, когда уже вся система отопления собрана, котел работает.

Да. Без проблем, можно в любой момент. Если у котла есть функционал, который позволяет подключить все современные устройства, то их можно подключить.

Если по телефону сказать, какая марка котла, этого будет достаточно, чтобы ответили, возможно ли подключение или нет?

Да, конечно. Моделей, модификаций этих устройств много, они под каждые котлы подбираются индивидуально.

И теперь самое интересное. Сколько такая система стоит?

Самая простейшая стоит порядка 10 000 рублей, плюс установка 3 000-5 000 рублей. Это включает в себя стандартный набор датчиков: антенна, сам прибор, сим-карта, шлейф связанный с котлом и один датчик проводной комнатной температуры, выставление комфортной температуры

Сим карта в комплекте идет какая-то конкретная? Ведь прием у операторов везде разный.

В комплекте, по-разному комплектуют, может быть и Мегафон, и Билайн, и МТС. Они практически все сейчас работают.

Я могу ее поменять, она не прошита, не привязана?

Да, можете поменять, это обычная сим-карта. Вы можете в любом салоне связи ее купить, с минимальным пакетом интернетом, чтобы не платить лишнее.

Она там нигде не прошита, не привязана?

Это обычная сим-карта. Вы можете в любом салоне ее купить, с минимальным интернетом, чтобы не платить лишнее.

Это удобно, потому что бывает так, что одна связь работает, другая вообще не ловит.

Там для работы достаточно даже 2G.

Получается, что за 15 000 рублей с минимальным набором можно управлять котлом, добавлять, убавлять температуру, следить за датчиками и температурой в комнате. И еще будут передаваться ошибки. Системы более крутые, навороченные, есть система «Умный дом», которая может управлять всем домом, и электричеством и другими электроприборами. Но об этом нужно говорить отдельно.

Лень читать? Тогда смотри!

Если вы хотите сделать свой загородный дом тёплым и уютным. или отопить любой другой объект. Вы можете оставить заявку на консультацию

Палец вверх, подписка — неоценимая поддержка нашего труда.

Если статья была полезной, то обязательно поделитесь ею.

Оставляйте своё мнение в комментариях!