Умный дом

Смарт-система отопления дома и квартиры только на первый взгляд кажется ненужной роскошью, забавой для богатых. На самом деле, именно правильно подобранный автоматизированный комплекс способен сохранить бюджет семьи, при этом адаптирую температуры и влажность воздуха в помещении под максимально комфортные условия.

Общая информация
Современная смарт-система отопления представляет целый ряд возможностей, объединенных в рамках единого комплекса. После настройки она обеспечивает осуществление самостоятельного контроля не только за отоплением в помещениях, но и за вентиляцией в доме, водоснабжением. Как и в любых интеллектуальных системах все действия совершаются дистанционно с помощью смартфона или планшета.

«Умное» отопление значительно эффективнее и экономнее любых стандартных отопительных систем. «Smart house» систему можно запрограммировать таким образом, чтобы в каждом помещении жилища постоянно поддерживалась своя температура и режим влажности. Ведь не исключено, что вы захотите хорошо прогреть детскую, спальную и гостиную, а вот в кухню, гардеробную и прихожую можно оставить более прохладными.

Кроме того, существует возможность автоматического снижения нагрева ночью, когда комфортны слегка пониженные значения температуры для здорового продолжительного сна.

В «умном доме» вам не придется платить за отопление во время вашего отсутствия. Пока вы на работе, в торговом центре или в гостях, система отопления будет работать в энергосберегающем режиме, понижая температуру, и подготовит комфортные условия непосредственно к вашему приезду. Все что потребуется для этого — отправить ей сообщение с помощью телефона.

На современном рынке smart-оборудования представлен широкий ассортимент таких систем, причем в разной ценовой категории. Можно приобрести целый комплекс, так и отдельные «умные» гаджеты, что позволит найти компромисс в соотношении цена-качество.

При наличии уже установленной системы «smart home» практически все новые модели отопления с интеллектом прекрасно встраиваются в основной модуль управления.

Smart-отопление в деталях
Смарт-отопление предполагает большой спектр возможностей: от радиаторов с управлением до теплых стен, которые нагревают воздух помещения в холодное время года, а в жару заботятся о прохладе. К «умным» гаджетам отопления в доме можно отнести и теплые полы, интеллектуальные конвекторы и многое другое. Все устройства этой системы способны самостоятельно менять температуру помещения для достижения максимального комфорта.

Центральная система управления — генеральный компьютер, к которому подсоединены все приборы и гаджеты в доме, включая датчики температуры в помещениях и на улице.

Пользователь сам изначально устанавливает показатели комфортной для него температуры в настройках генерального компьютера системы отопления. Система резюмирует данные, которые поступают от работающих датчиков. При обнаружении несоответствия температуры заданным параметрам в программе, смарт-система активируется и дает команду скорректировать работу элементов нагрева воздуха для достижения оптимальной температуры в помещении.

Устанавливая такую систему в доме, всегда нужно учитывать целый ряд факторов. Часто в настройках можно указать общие характеристики вашего дома. Тогда компьютер решит каким именно образом нужно регулировать тепло в доме или квартире, отталкиваясь от заданных показателей. На температуру в помещении могут повлиять:

• процент влажности помещения;
• качество материала окон и качество их установки;
• уровень теплоизоляции помещения;
• сквозняки;
• тип выбранной отопительной системы.

При настройки «умного утопления» следует учитывать целостную картину, анализ которой позволит увидеть недочеты и их причины. В противном случае, вы будете сильно терять в качестве ее работы. При нарушении изоляции помещения, при постоянной утечке тепла через щели, система будет активно работать на максимуме, стараясь поддержать и сохранить заданный климат. Безусловно, автоматизированная система отопления справится с поставленной задачей, однако для этого ей придется затрачивать дополнительные энергоресурсы, что существенно повлияет на ценник коммунальной платежки в конце месяца.

Разновидности систем «умного отопления»
Существуют несколько вариантов автоматизации отопления. Это могут быть как отдельные смарт-гаджеты, которые можно монтировать самостоятельно, следуя инструкции, так и серьезные системы в комплексе с газовым или электрическим котлом.

Первый вариант прекрасно подходит для квартиры либо небольшого дома с уже установленным отоплением. В этот комплекс обычно входит термостат, который монтируется по центру помещения. Он замеряет и анализирует температуру, после чего посылает сигнал для регулировки подачи тепла в радиатор. Радио-терморегулятор, встроенный в механический вентиль, может быть пропорциональным или двухпозиционным. Первый обеспечивает плавное изменение температуры воздуха температуре, при этом мощность нагревательных элементов регулируется в зависимости разницы между реальной температурой от заданной. Двухпозиционный работает в разном темпе в зависимости от изменений климата помещения.

Полноценная система с котлом выполняет роль генератора теплообмена. Для отрегулирования подачи тепла устанавливается модуль контроля нагрева, который анализирует температуру как в помещении, так и на улице. Исходя из полученных данных, он контролирует подачу газа в горелке. Управление котельной происходит путем использования погодозависимой автоматики, которая чутко отслеживает изменения внешней среды.

Погодозависимая автоматика – один из ключевых элементов качественной смарт-системы отопления. Внешний датчик соотносит температуру снаружи помещения и внутреннюю, после чего самостоятельно выстраивает режим работы.

Регулятор осуществляет контроль обогрева помещения, моментально реагируя на изменения температуры вне помещения. Это позволяет равномерно повысить температуру в холодное время года или прекратить обогрев при оттепели на улице.

Работа системы автоматизированного отопления
Все существующие смарт-системы отопления можно разделить по принципу их работы. Как правило, выделяют четыре разновидности:

• проводные системы;
• работающие по радиоканалу;
• централизованные;
• децентрализованные.

Для того, чтобы определить какая из вышеперечисленных систем подходит для вашего дома или квартиры, стоит подробно разобраться в специфике каждой из них.
Итак, в проводной системе смарт-отопления все датчики, сенсоры, актуаторы и другое оборудование соединены специальным кабелем. Главным преимуществом такой системы является ее высочайшая надежность. Сигналы от датчиков беспрепятственно переходят на генеральный контролер, предоставляя всю собранную информацию. При такой передаче не возникает помех и задержек отдачи команды ее исполнителю. Сигналы передаются быстро, что позволяет обеспечить комфорт управления системами «smart home».

Проводные системы «smart home» и отопление
Проводные системы многофункциональны и позволяют интегрировать в схему любые внешние устройства. Без проблем можно подключить проводной «умный дом» к климатическому, отопительному оборудованию.

Продолжительный срок эксплуатации сочетается с простотой обслуживания. Смарт-оборудование, подключенное через единый кабель, не нуждается в дополнительных блоках питания. Также не требуется замена батареек и аккумуляторного устройства, что способствует простому и продолжительному обслуживанию устройств.

Минус проводной системы «smart home» кроется в достаточно сложной и трудоемкой установке на начальном этапе. Скрытая установка кабеля требует полного демонтажа стен и полов. Поэтому установка такой системы отопления будет разумной в случае, если вы задумали капитальный ремонт или только строите дом. В квартире с новым ремонтом или построенном доме под ключ со всеми коммуникациями установить такую систему будет практически невозможно.

При монтаже проводной системы необходимо заранее продумать места, в которых будут устанавливаться выключатели и розетки. Поэтому изначально важно грамотно составить монтажный проект для оптимальной установки такой отопительной системы. Чаще всего для это нужен специалист, который обладает навыками формирования проекта автоматизации отопления, её монтажа и настройки. Не забудьте, что в финале потребуется установить, подключить и отстроить центральный модуль управления всей системой.

Для такого глобального проекта потребуется значительный бюджет, время и силы на его реализацию. Самостоятельная установка именно проводной системы без знаний электрики не допустима.

Беспроводная система «умного» отопления
В беспроводной системе «smart home» все приборы, подключенные к системе, обмениваются друг с другом показателями посредством радиоканала. Подключение «по воздуху» минимизирует количество проводов, позволяя сохранить целостность стен и общее дизайнерское решение здания.

Для установки такой системы не требуется подготовка уникального монтажного проекта, достаточно всего лишь наметить места, где планируется установить датчики, сенсоры и актуаторы. Эта особенность существенно понижает стоимость такой установки.
Примечательно, что на современном рынке smart-гаджетов для дома сегодня доминируют именно такие системы.

Простая методология настройки и комфортная интуитивно понятная работа с интерфейсом позволит свободно пользоваться системой даже тем, кто испытывает некоторые сложности в общении с техникой.

Однако, помимо множества плюсов, беспроводные системы автоматизации домашнего отопления обладают целым рядом недостатков. Среди них отметим необходимость обязательного контроля уровня энергии в батарейках и/или аккумуляторах, запитывающих независимые датчики и актуаторы. И если к необходимости регулярной замены батареи и своевременной зарядке аккумуляторов можно приноровиться, то недостаточная безопасность передачи сигнала может существенно ухудшить качество автоматизации. Так как обмен информацией происходит по радиоканалу, иногда связь может пропадать или искажаться помехами. В этом случае может помочь установка специального сетевого фильтра, который будет контролировать и фильтровать высокочастотные импульсы.

Ограниченный функционал беспроводной системы тоже может отпугнуть активного пользователя «умных» гаджетов. Модели, работающие посредством радиоканала в стандартных моделях ограничиваются такими возможностями как освещение, сигнализация и система климат-контроля. Не исключено, что для многих потребителей этих функций будет достаточно, поэтому не будем излишне сгущать краски.

Итак, беспроводные смарт-системы отопления сегодня пользуются наибольшей популярностью. Сегодня производством таких интеллектуальных комплексов занимаются компании с мировым именем: Xiaomi, Redmon, Broadlink Zamel, HDL и некоторые другие.

Централизованная система «умного» отопления
Централизованная система представляет собой объединение проводных и беспроводных «smart-home» систем, в которых управление приборами происходит через генеральный контроллер. По сути, это небольшой компьютер с разъемами для присоединения внешних устройств. В генеральном компьютере происходит сбор сигналов со всех внешних гаджетов, анализ поступивших сигналов, а также отправка команд на актуаторы.

К преимуществам таких моделей можно отнести легкость управления всеми подсистемами дома, подключенных к единому центру управления. Для активизации системы нужно всего лишь задать сценарий в контроллер.

Как мы уже отмечали, такие смарт-системы совместимы с широким спектром различных функциональных гаджетов и девайсов.
Из недостатков отметим низкую надежность и высокую стоимость. При выходе из строя центрального блока управления, перестает работать вся система.

Децентрализованная smart-система отопления
Децентрализованная модель — антипод централизованной схеме. Здесь каждое устройство оборудовано процессором, памятью и источник электроэнергии. Отсюда вытекает основное достоинство децентрализованной умной системы – максимально высокая надежность. В случае отключения одного или нескольких приборов, оставшиеся продолжат свою автономную работу.

Протокол KNX, который использует эта модель, является одним из наиболее понятным и востребованным во всем мире. При необходимости можно присоединить дополнительный блок, отвечающий за решение нестандартных ситуаций.

Единственный недостаток — сложность настройки каждого модуля и гаджета, подключенного в единую сетку. Ведь каждый датчик и актуатор обладает своим личным «интеллектом».

Установка
При подключении смарт-системы вполне можно руководствоваться детальной инструкцией и установить все собственными руками. Однако такой подход может привести к несогласованной работе гаджетов.

Ведущие производители смарт-систем отопления настоятельно рекомендуют для качественной эксплуатации оборудования, привлекать к установке и настройке специалистов, которые имеют соответствующую квалификацию программное обеспечение и опыт.

В завершение
Система «умного» отопления дома способна поддерживать благоприятный климат в доме или квартире, отталкиваясь от параметров, заданных пользователем. Интеллектуальное управление отоплением дома увеличивает возможности контроля за всеми привычными бытовыми процессами, сохраняя ресурсы и минимизируя коммунальные расходы.

Система отопления в умном доме: способы контроля в частных домах и квартирах

Умный дом – это комплексная система автоматизированного управления домашними приборами, набирающая всё большую популярность. Она охватывает практически весь спектр бытовых устройств, имеющихся в современном жилище. А также входит в систему умный дом и отопление, что позволяет регулировать температурный режим в помещении без вмешательства человека. Рассмотрим каким образом функционируют интеллектуальные отопительные системы и какие существуют приборы управления.

Как устроена система отопления «умный дом»

Автоматизированное управление системами отопления позволяет достичь сразу две важные цели:

1. Обеспечить автоматическое поддержание в доме определённой температуры, в соответствии с установленными настройками.
2. Сэкономить от 25 до 35% от общих затрат, уходивших ранее на электроснабжение обогревательных приборов.

В основе умного отопления лежит программируемый электронный блок, в который закладываются необходимые сценарии работы обогревательных приборов. В зависимости от сложности прибора, это может быть:

• Простое поддержание заданных температурных параметров.
• Сценарий, в соответствии с которым прибор изменяет интенсивность обогрева в разное время суток, и даже в различные дни недели.
• Интеграция с другими умными приборами и детекторами. Например, датчиком присутствия, наружным термометром.

Умные управляющие устройства способны передавать пользователю на смартфон информацию о температуре в доме, задействованных отопительных приборах, расходе электроэнергии.

Команды на включение или отключение обогревательных систем отдаются блоком управления на основе показателей датчика-термостата. При достижении температуры в комнате определённого показателя, процессор отключает обогрев, или делает его менее интенсивным. При падении температуры ниже заданного предела он наоборот — увеличивает подачу электричества.

Система отопления для частного дома

Чаще всего применяется умное отопление в частном доме. Связано это с его техническими особенностями. Интегрировать со смарт-термостатами можно практически любой обогревательный прибор, работающий на электричестве:

• Кабельные и инфракрасные тёплые полы.
• Обогревательные конвекторы, ИК-излучатели и прочие подобные устройства.
• Водонагревательные бойлеры для автономного отопительного контура.

Можно интегрировать в систему умного отопления даже твердотопливный, газовый или мазутный (масляный) котёл. Для этого терморегулирующее устройство подключается к блоку управления подачи топлива. При необходимости оно будет снижать количество подаваемого топлива (газ, мазут, солярка), либо увеличивать временной интервал между подачей угля у твердотопливных котлов.

Система отопления для квартиры

Система отопления умный дом может также применяться в благоустроенных многоквартирных домах. Прежде всего, приборы автоматической регулировки устанавливаются на электрообогреватели и тёплые полы. Они помогают поддерживать комфортную температуру в квартире в зимние морозы, когда центральное отопление не справляется с этой задачей. Работают смарт-термостаты здесь по такому же принципу, что и в частных домах.

Кроме этого, существуют особые модификации умных терморегуляторов, устанавливаемых на радиаторные батареи центрального отопления. Эти устройства позволяют перекрывать поток горячего теплоносителя, поступающего в батареи, направляя его в обход них. Этим уменьшается теплоотдача, и температура в квартире снижается. Когда же она опускается ниже установленного уровня, терморегулятор открывается, и батареи вновь нагреваются.

Как обеспечить контроль отопления в системе «умный дом»?

Для обеспечения контроля над отопительными приборами можно пойти двумя путями:

1. Установить на каждое обогревательное устройство индивидуальный термостат, с заложенной программой поддержания температурного режима.
2. Создать систему управления целой группой отопительных приборов, в центре которой будет находиться главный блок.

Второй вариант является более предпочтительным, так как вносить изменения в сценарий работы термостатов гораздо проще. Для этого потребуется лишь перепрограммировать центральный процессор, вместо того, чтобы изменять настройки каждого терморегулятора в отдельности.

Терморегуляторы на батареи

Термостаты, используемые для регулировки нагрева радиаторов центрального отопления, функционируют по принципу температурных клапанов. По способу настройки они разделяются на три типа:

• Ручные. Регулировка подачи теплоносителя в этих, самых простых приборах производится путём ручной настройки – поворотом вентиля.
• Механические. Для их программирования также понадобиться непосредственное ручное выставление параметров. Но они, в отличие от ручных регуляторов, способны в автоматическом режиме поддерживать заданную температуру.
• Электронные. Самый сложный тип терморегуляторов для батарей. Имеют встроенный программируемый микропроцессор, а некоторые модели способны поддерживать удалённую связь с центральным блоком управления. Такие устройства можно полностью интегрировать в систему «умный дом», и управлять параметрами нагрева батарей в удалённом режиме.

Типичный пример терморегуляторов, предназначенных для установки на батареи центрального отопления, устройства от датской компании Danfoss. Конструктивно они состоят из двух частей:

• Клапан, регулирующий подачу воды.
• Термостатическая головка, приводящая клапан в движение, в зависимости от заданных температурных параметров.

Механический термостат действует благодаря особому наполнителю. Внутри термостатической головки располагается сильфон – камера, наполненная газом или жидкостью с высокими показателями температурного расширения. При повышении температуры наполнитель увеличивается в объёме, толкает шток клапана, который перекрывает ток горячей воды к радиатору.

Комнатный термостат

По другому принципу действуют высокоинтеллектуальные терморегуляторы. Среди них популярные на сегодня комнатные термостаты Xiaomi. Основной датчик, управляющий устройством – термометр, установленный на расстоянии от обогревательного прибора. Он может быть связан с термостатом проводами, или беспроводной связью. В соответствии с показаниями термометра, умный терморегулятор при помощи сервоприводов, приводящихся в движение электричеством, закрывает клапан на отопительном радиаторе.

Температурный датчик может подключаться к центральному «мозгу» умного дома, от которого электронный термостат получает сигнал на открытие/закрытие клапана при помощи радиосвязи или WiFi. Точно также могут получать распоряжения от центрального блока устройства, регулирующие электрические отопительные приборы. В этом случае не перекрывается ток теплоносителя, а происходит размыкание питающей электроцепи.

Выводы

Умные отопительные системы благодаря возрастающей технологичности и увеличивающемуся набору дополнительных функций становятся не просто дорогой электронной игрушкой, но и реальным помощником. Они способны не только избавить жильцов от части забот, связанных с необходимостью самостоятельно регулировать интенсивность обогрева дома, но и позволяют сэкономить значительные средства на теплоносителях.