Автоматика домашних систем отопления

Везде, где применяются котлы отопления актуально использовать автоматическое управление для дистанционного контроля и изменения его параметров. Рассмотрим несколько вариантов управления котлом:

Ручное управление – сплошные минусы:

Чаще всего при реализации системы отопления котлы управляются в ручном режиме, в котором встроенный термостат поддерживает заданную на котле температуру теплоносителя - Tн. Котел то включается для нагрева, то отключается.

Вместо желаемой комфортной температуры в комнате имеем постоянные перепады. На графике показано красным – температура теплоносителя, зеленым – температура воздуха.

Кроме того, при неожиданном похолодании или потеплении требуется менять температуру теплоносителя. Получаем либо неоправданный большой расход теплоносителя, либо недогрев в помещении, в связи с этим необходимость экстренного выезда, для внесения корректировки в программе нагрева. Кроме этого, имеем постоянную работа насоса циркуляции, изнашивание системы управления самого котла, в виду частого включения и отключения.

Управление котлом посредством комнатного термостата.

Комнатные термостаты представляют собой простое и удобное решение для автоматизации управления отоплением.

Они измеряют температуру в помещении и, основываясь на заданных параметрах, контролируют работу газовой горелки котла. Однако, системы отопления обладают инерционностью, что приводит к некоторым задержкам в реагировании термостата. В результате, фактическая температура в помещении может отличаться от заданной, что отображается на графике комнатной температуры в виде красных (перегрев) и синих (недогрев) сегментов.

Для более быстрого нагрева помещения часто устанавливают более высокую температуру теплоносителя на котле, например, 80°C. Это приводит к быстрому нагреву и последующему остыванию до момента, когда термостат снова включает горелку. Когда уличная температура начинает падать, температура в помещении также снижается, и термостат чаще включает горелку, чтобы компенсировать потерю тепла. Это позволяет стабилизировать комнатную температуру без постоянного вмешательства человека. Использование комнатного термостата имеет несколько преимуществ. Во-первых, он позволяет стабилизировать температуру в помещении без необходимости постоянно следить за котлом. Во-вторых, количество циклов включения и выключения котла сокращается, что увеличивает ресурс автоматики розжига. Кроме того, автоматическое отключение циркуляционного насоса при выключенной горелке приводит к экономии электроэнергии. Однако, есть и некоторые недостатки. Приобретение и установка комнатного термостата требуют дополнительных затрат. Кроме того, точность поддержания заданной температуры может быть недостаточной. Автоматика розжига работает меньше времени, чем при ручном управлении, но так как задана высокая температура теплоносителя (80°С), мы все равно имеем перерасход газового или другого топлива. Однако, современные программируемые модели термостатов позволяют компенсировать этот недостаток. Они позволяют программировать различные режимы работы в течение суток и недели, например, понижать температуру в ночное время или в выходные дни. Гибкие настройки графика целевой температуры позволяют снизить расходы на отопление. Таким образом, комнатные термостаты представляют собой простое и удобное решение для автоматизации управления отоплением. Они позволяют стабилизировать температуру в помещении без необходимости постоянного вмешательства человека, хотя могут быть некоторые отклонения от заданной температуры. При правильной настройке и использовании они могут принести экономические выгоды и повысить комфорт в жилых помещениях. Еще один недостаток проявляется при большой мощности котельного оборудования – тактование (частое включение – отключение).

Решение на базе комнатного термостата имеет еще один существенный недостаток – невозможность оперативного изменения установленной температуры (вы решили приехать в дом неожиданно) и отсутствие обратной связи (если котел отказал – пропало электричество и т.д. -  мы имеем реальную проблему разморозки дома).

Чтобы устранить данный недостаток можно применить GSM систему дистанционного контроля и управления. Она немедленно предупредит о снижении температуры, отключении электричества и других нештатных ситуациях. Позволяет заменить или дополнить настенный термостат для гибкого управления (экономичного отопления в отсутствии хозяина и комфортном до приезда в дом).

Принципиальная схема выглядит так:

Среди немалого списка достойных российских производителей отметим:

- Кситал GSM. Канал передачи данных  - СМС сообщения (сеть GSM).

На рынке с 2004 года, очень надежный, 2 года гарантии. Есть приложения для смартфонов.

Имеет 2 проводных датчика температуры, один из которых может быть установлен на трубе (измеряет температуру теплоносителя), второй – в комнате (котел управляется по данному датчику). Свои радиоканальные датчики температуры.

- Zont. Канал передачи данных  -  интернет (GSM или Wi-Fi).

На рынке с 2012 года, 1 год гарантии. Свой облачный сервис, управление через стационарные компьютеры и мобильные устройства.

- ectoControl. Канал передачи данных  -  СМС сообщения/ интернет (GSM или Wi-Fi).

На рынке с 2013 года, 1 год гарантии. Свой облачный сервис, управление через стационарные компьютеры и мобильные устройства. Большое количество своих датчиков и устройств.

Автоматика управления отоплением по цифровому протоколу (OpenTherm, E-BUS, BridgeNet (Ariston), BSB (Baxi), Navien, Daesung, RINNAI) представляет собой современную и технологически совершенную систему, которая обеспечивает максимальный комфорт и энергоэффективность. Она позволяет газовым отопительным котлам регулировать мощность нагрева с помощью модуляции пламени горелки. Модуляция пламени горелки подразумевает плавное изменение интенсивности горения, аналогично тому, как мы регулируем пламя на газовой плите. Это позволяет автоматике котла оптимально менять интенсивность горения в зависимости от внешних условий, не выключая горелку. Цифровой Протокол описывает все основные команды для работы с модулирующими горелками, что позволяет подключить к нему различное оборудование, включая термостаты и контроллеры с большим количеством термодатчиков. Контроллер, анализируя данные о температуре снаружи и внутри помещения, обеспечивает погодозависимый режим работы котла.

График показывает, что горелка практически не выключается, а только изменяет интенсивность горения, при этом отклонение от целевой температуры остается незначительным и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Эта система имеет несколько преимуществ. Во-первых, она повышает ресурс работы горелки, так как отсутствуют циклы розжига, быстрого нагрева и остывания. Во-вторых, она обеспечивает существенную экономию газа, так как минимизирует количество циклов включения и выключения котла. Кроме того, цифровой протокол предоставляет возможность удаленного мониторинга состояния котла и изменения его настроек с помощью любого смартфона, планшета или ПК. Также этот протокол предоставляет информацию обо всех ошибках, что является важным инструментом для обслуживающего персонала. Несмотря на все преимущества, следует отметить, что системы, работающие по цифровому протоколу, имеют более высокую цену по сравнению с другим оборудованием. Однако, это дополнительное вложение окупается за счет меньшего потребления ресурсов и повышенного комфорта, который обеспечивает эта система. В итоге, автоматика управления отоплением по цифровому протоколу представляет собой передовую технологию, которая обеспечивает максимальный комфорт, энергоэффективность и возможность дистанционного управления отоплением. Хотя она может быть дороже других систем, она является инвестицией в будущее, позволяющей сэкономить на затратах на газ и обеспечить стабильную температуру в доме.

На сегодняшний день практически все производители котлов предлагают в своих стандартных или премиальных версиях цифровые шины по OpenTherm, E-BUS, BridgeNet (Ariston), BSB (Baxi), Navien, Daesung, RINNAI. Для дистанционного управления, передачи ошибок, возможности перезагрузки производители GSM систем используют адаптеры цифровых шин.

Принципиальная схема коммутации GSM систем с котлами по цифровому протоколу выглядит так:

Zont использует следующие адаптеры цифровой шины:

Универсальный адаптер цифровых шин - для цифрового управления отопительными котлами, поддерживающими протоколы OpenTherm, E-BUS, BridgeNet (Ariston), BSB (Baxi), Navien, Daesung.

 Адаптер цифровой шины RINNAI - предназначен для цифрового управления отопительными котлами RINNAI

ectoControl разработал следующие адаптеры:

 Адаптер eBUS - Работа с котлами Vaillant, Protherm, Ariston и другими, поддерживающими eBUS;

 Адаптер OpenTherm - Работа с котлами BAXI и другими, поддерживающими OpenTherm;

Адаптер Navien - Работа с котлами Navien.