Управление системой отопления умный дом

Большая часть календаря в наших широтах все-таки холодная. Спрятаться от слякоти поможет «умный дом» – отопление по погоде и настроению. Несомненно, что сидя в тепле, Илья Ильф и Евгений Петров подсказали Остапу Бендеру гениальное открытие: автомобиль — не роскошь, а средство передвижения. И так рассмотрим подробно, что собой представляет система отопления умный дом.

Перефразируя авторов, можно сказать, что «умный дом» как система отопления сегодня – это не мечта и фантастика, а повседневная реальность и необходимость.

Умный дом

Система отопления умный дом характеризует различные типы помещений. Их перечень очень обширен, от коттеджа или дачи до городского жилья, офиса, прочих сооружений различного назначения. Объединяет их одно – концепция взаимодействия человека с обитаемым пространством, посредством высокотехнологичных устройств и автоматики системы, обеспечивающая комфортные условия пребывания.

В таком аспекте немаловажное значение имеет отопление, формирующее тепловой комфорт. Ведь состояние окружающей среды, наиболее полно соответствующее физиологическим потребностям в данный момент, заключается не только в температуре окружающих конструктивов, окон, стен, потолков, элементов интерьера. Огромное влияние на тепловой комфорт оказывает влажность окружающего воздуха, тепловое излучение, потоки воздуха, являющиеся результатом работы отопительной системы.

Элементы умного дома

Варианты обогрева в системе умный дом

Времена гравитационных систем отопления безвозвратно прошли. Современное — закрытое, двухтрубное отопление, многоконтурное, обязательно циркуляционное. Насосная индивидуальная подача теплоносителя гарантирует оптимальную теплоотдачу каждого отопительного прибора, его индивидуальную регулировку. Традиционное радиаторное отопление дополняется отопительной системой «теплый пол».

Перспективная система «теплые стены» выполняет двоякую функцию: подогрев, а в жаркое время – охлаждение. Отопительная система обеспечивает горячее водоснабжение, оптимизирует температуру домашнего бассейна, подогревает нагнетаемый вентиляционной системой воздух.

Такие функции умного дома невозможно соблюсти без надежного, экономичного, высокопроизводительного генератора – источника обогрева. Это не только непосредственно котел отопления, но и трубная обвязка, насосы, другое, необходимое отопительное оборудование, работающее в довольно напряженном режиме.

Системы отопления умный дом характеризуются неоднородностью отбора тепла. Постоянно-переменный режим работы определяет температуру теплоносителя обогрева, его расход по времени. Что полностью касается постоянной, стабильной работы теплого пола и активно-переменной фазы при нагреве бойлера или бассейна. Противоречия такого характера устраняются выбором коллекторной схемы устройства котельного агрегата, с раздельными смесительно-насосными контурами для различных потребителей тепловой энергии.

Оптимизация нагрузок может достигаться применением поликотельной установки, по принципу: лучше два маленьких, чем один большой. Такая схема повысит и надежность системы отопления. Хороший результат, может быть достигнут эксплуатацией настенных конденсационных газовых котлов, с двухтрубной, коллекторно-лучевой схемой комбинированного отопления. К тому же с применением схемы умный дом — отопление по погоде — может быть наиболее выгодной формулой обогрева

Система отопления в умном доме

Способ управления

Жизненная деятельность умного дома мертва без жесткой управленческой руки. Этой рукой управляет центральный процессор или контроллер. В системе отопления умного дома контроллер является сердцем и мозгом – основой интеллектуального управления цепочкой кнопка-процессор-оборудование.

В полной мере это касается и отопления. Наиболее перспективно в отопительной системе умный дом — отопление по погоде или погодозависимое управление. Оно основывается на программе соотношения температур теплоносителя, внутреннего и наружного воздуха.

Упрощенная схема отопления умным домом выглядит так: с понижением наружной температуры, автоматически повышается температура внутри здания. Соответствующе происходит обратный процесс.

Базовой точкой отсчета погодного регулирования может приниматься значение плюсовой температуры наружного воздуха, равное двадцати градусам. Уравнивается разность температур воздуха и теплоносителя, и отопление отключается.

В работе системы умного дома принимается во внимание и регулируется локальная температура в отдельных помещениях. При повышении или понижении базовых значений, процессор отдает команды и принимает меры к восстановлению заданных параметров.

Варианты расположения датчиков и контролеров

Номенклатура оборудования

Структурно система отопления умный дом — отопление по погоде, соединяет в одно целое разные приборы и устройства, как-то:

• главный процессор с блоком резервного питания;
• сенсорные панели управления;
• вай-фай маршрутизатор;
• термоэлектрические клапаны;
• датчики температурного режима;
• комнатные панели управления;
• пульты дистанционного управления;
• «теплый пол»;
• «теплые стены»;
• увлажнители и осушители воздуха;
• насосы;
• фанкойлы.

Отопление и экономия

В системе «умный дом» — отопление по погоде – запрограммированный режим. Он позволяет сэкономить значительные средства за счет оптимальных инженерных решений, расчетов и схем. Экономии способствует применение высококачественных материалов, современного оборудования, в частности, конденсационных котлов. Автоматическая оптимизация температурного поля также имеет экономическую эффективность.

Для достижения максимального экономического эффекта, выполняются теплоизоляционные и энергосберегающие мероприятия, точная настройка всех системных параметров.

Резервное питание

При всех огромных достоинствах и положительных свойствах, система отопления умного дома очень уязвима. Большой недостаток умного дома – это зависимость от электроэнергии. Интеллект, даже искусственный, требует питания. Аварийное отключение электросети, колебания напряжения, могут привести к непредсказуемым последствиям. Чтобы избежать такой ситуации следует позаботиться об источниках резервного или безаварийного электроснабжения. Тогда дом постоянно будет встречать уютом, спокойствием и теплом.

Как сделать автоматическое отопление дома на даче недорого своими руками

П редставьте — выбрались вы зимой на пару дней, на дачу. Отдохнуть, посмотреть как там дела. Приехали, в доме холодина, воды нет, в туалет не сходить. Отопление включили, да только пока воздух в комнате и сам дом прогреется, пол дня пройдет!

А если так — приехали, разделись, горячей водой руки помыли. Ясно, что куда удобнее. Давайте попробуем своими руками сделать «умное» отопление дачного дома, причем с минимальными затратами, то есть недорого.

Содержание:
1. Что нужно от «умного» отопления.
2. Какая система автоматического отопления подойдёт для дачи.
3. Включение отопления к определённому времени.
4. Подача сигнала на включение отопления через мобильный телефон.
5. Автоматическое поддержание плюсовой температуры.
6. Автоматическое отопление дома как часть общей схемы.

Что нужно от «умного» отопления

Прежде всего, определим, что именно хотим получить. Итак, когда мы приехали на зимнюю дачу, у нас должна быть возможность:

а) снять верхнюю одежду и отдохнуть в теплом помещении,

б) воспользоваться горячей водой, не говоря уже о холодной,

в) комфортно пользоваться туалетом.

Разумеется, при всем этом наше «умное отопление» дачного дома должно функционировать в режиме разумной экономии.

Какая система автоматического отопления подойдёт для дачи

Автоматизацию отопления на даче удобнее всего делать с электрическими радиаторами

В большинстве дачных домов России выбор типов отопления невелик. Как правило, это обычная → печь на угле или дровах (по ссылке рассказано о строительстве печи на даче своими руками), в лучшем случае твердотопливный или другой котёл, электрические обогреватели.

Но даже у систем на → дизельном топливе (по ссылке рассказано об устройстве отопления от дизельного котла), или газе, автоматическое включение предусмотрено далеко не всегда.

Единственным реальным типом автоматического отопления для дачи будет использование электричества. Но поскольку эксплуатация таких систем обходится недешево, электрический обогрев предусмотрим как вспомогательный.

То есть, электричество нагреет до комфортной температуры одну, две комнаты к нашему приезду, обеспечит функционирование водопровода и канализации. А по приезду мы в комфортной обстановке запустим основную систему обогрева в ручном режиме.

Но каким бы умным не был дом, предвидеть визит гостей он не сможет.

Включение отопления к определённому времени

Можно установить время приезда заранее. Такой вариант подкупает своей простотой и дешевизной.

Всё что нам потребуется из автоматики это реле времени. Достаточно установить таймер в цепь с электрическим обогревателем и задать необходимое время включения.

Скажем, планируя приехать на дачу к восьми утра, установим реле на пять. За три часа воздух в доме гарантированно прогреется.

В целях экономии, отопление можно включить не во всех комнатах (если конечно у вашей фазенды число помещений не равно единице). Довести температуру в гостиной и в санузле до +10 будет достаточным.

Даже с небольшого мороза такая температура будет ощущаться комфортно.

Современные модели реле времени можно установить даже на годичный цикл

А чтобы зря не расходовать электроэнергию, если поездка сорвется, запрограммируем устройство отключить отопление, к примеру, в обед.

Недостаток такого варианта очевиден — жесткая привязка по времени. Да и стоит хорошее реле времени с программируемым циклом на месяц и больше не так чтобы дешево.

Подача сигнала на включение отопления через мобильный телефон

Второй вариант — заранее сообщить о прибытии. Он удобнее, но дороже.

Чтобы послать команду, которая оповестит дом, что пора готовиться к нашему приезду и включать отопление, нужно приобрести так называемый GSM модуль.

По сути, это обычный выключатель, который выполняет соединение при звонке с мобильного телефона. В память такого устройства можно ввести несколько номеров телефонов, звонки с которых он будет воспринимать как команды.

Выключатель устанавливаем в общем щите и подключаем через него электрические конвекторы. Теперь чтобы по приезду нас ждала теплая комната, достаточно позвонить по мобильному, либо послать СМС.

GSM модуль малогабаритен. Работает он с СИМ картой любого оператора

Если мы задерживаемся, или поездка внезапно отменилась, ещё один звонок отопление выключит.

Устройство работает с SIM-картой любого мобильного оператора. Выбираем такого, который обеспечивает наиболее качественную связь в ваших краях.

Автоматическое поддержание плюсовой температуры

Напрямую с отоплением связано и снабжение водой. Если поездка на дачу зимой — это что-то из ряда вон выходящее, особо мудрить с водопроводом не стоит. На день, два воды можно и с собой привезти, либо запасти в пластиковых емкостях с лета, а при нужде растопить.

Другое дело, если такие поездки происходят часто, а вода кроме как для питья используется и для душа, и для канализации. То есть дача существует в режиме загородного дома. Тут уже требуются системы более умные, чем простой дистанционный выключатель.

Постоянное замораживание-размораживание в подобной ситуации повлечет порчу отделки дома и в конечном итоге обойдется хозяевам дороже, чем поддерживание постоянной плюсовой температуры. То есть 1-2 градуса тепла. Прогревать помещение до комфортной температуры требуется лишь периодически.

Соберем более сложную систему, куда будет входить не только отопление комнат, но так же электрический обогрев линий водопровода и канализации, а так же постоянное поддержание низкой, но плюсовой температуры.

Подобные функции имеют дорогие модели котлов на жидком и газообразном топливе, снабженные термостатом. Но поскольку мы решили, что это не наш случай, будем использовать электрический обогрев.

Как выполнить обогрев для канализации можно прочесть в статье о → канализации с малым заглублением. Обогрев водопровода делается аналогично. Для этого труба по спирали обматывается шнуром греющего кабеля, а сверху закрывается теплым рукавом из вспененного полиэтилена.

Для обогрева водопровода используем греющий кабель, и утеплительный рукав

Дополним нашу систему управления с GSM модулем ещё одной схемой.

Для этого используем реле с датчиками температуры, настроенные на 1÷3°С. Датчики размещаем на полу, в углах образованных наружными стенами. В этих местах температура падает быстрее всего.

Водопровод должен постоянно иметь плюсовую температуру, иначе вода замёрзнет и разорвёт трубы. Чтобы не держать греющий кабель постоянно включенным, на трубу так же крепим датчик температуры и подключаем его к термостату настроенному на +3.

Теперь посмотрим, как это всё будет работать.

Пока температура на улице и, соответственно, в доме выше нуля, ничего не происходит. Начинаются холода. Температура опускается ниже +1, датчики на трубах и (или) в помещении дают команду, реле замыкает контакты и подаёт напряжение на калориферы.

Калориферы поднимают температуру до +3, снова срабатывает реле термостата, отключая ток. В таком режиме дом поддерживает себя, до вашего звонка.

Получив телефонную команду GSM модуль, как и раньше, замыкает электрическую цепь калориферов. Но поскольку теперь замерзание водопровода нам не грозит, мы добавим к нагревателям воздуха ещё и бойлер для подогрева воды (см. схему на рис. 1).

Схема подключения электрического отопления умного дома

Для приведения в исходное состояние достаточно одного звонка телефона. После него, цепь снова включается через термостат и впадает в дрёму до нашего следующего визита.

Автоматическое отопление дома как часть общей схемы

Система «умного» отопления, устроенная по принципам, описанным в статье способна работать как сама по себе, так и как составная часть общей «интеллектуальной» сети дома, совместно с другими системами.

Подобная схема организации систем умного дома не имеет центрального управляющего контроллера. Подробнее о различных видах организации управляющих систем написано в статье → «Умный дом на даче своими руками».

Вместе с тем часть устройств возможности, которых использованы не на все сто процентов, могут быть использованы и в других схемах умного дома. Тот же GSM модуль, способен не только принимать звонки телефона, но и посылать отчеты о ситуации в доме, например, сигнализировать о затоплении или начинающемся пожаре. Но об этом мы поговорим в других статьях.

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!