Автоматика систем отопления. Блок управления системой отопления. варианты схем управления плэн

Автономное отопление – это насущная необходимость для владельцев загородных домов, не имеющих возможности подключения к магистрали. Как и любое оборудование, оно нуждается в точной настройке, благодаря которой удастся достичь максимальной эксплуатационной эффективности. Современные технологии позволяют установить блок управления отоплением частного дома дистанционно, при помощи сотового телефона, Интернета и других методов связи. Такой подход дает возможность своевременно получать оповещения о возникновении аварийной ситуации, удаленно подавать команды на отключение системы, корректировать температуру отправкой сообщений в соответствии с собственными требованиями.

Основной принцип работы

Главная деталь во всей схеме – электронный управляющий блок, в котором предусмотрены слоты для установки стандартных карт сотовой связи формата SIM. У более технологичных модификаций также имеется разъем, куда подключается электронный кабель Интернета. Аналогично, к этому модулю подключаются температурные датчики, индикаторы давления, пожарные сигнализации и прочие системы безопасности. Конечно, для обеспечения обратной связи и сам блок нужно подключить к отопительному котлу.

Управление отоплением загородного дома осуществляется по несложной, в общем-то, схеме. Проводится первичная настройка функционирования, после чего центральный процессор фиксирует в памяти корректные условия работы системы. Если один из подключенных датчиков посылает сигнал об изменении данных условий, к примеру, начинает снижаться температура, отправляется текстовое сообщение на сотовый телефон хозяина. Владелец, в свою очередь, может запросить и показания остальных датчиков, чтобы более полно оценить обстановку, отправить ответную команду текстовым сообщением о том, чтобы отключить устройства или же продолжить работу в обычном режиме.

Система управления отоплением может основываться и на связи путем использования Интернета. Для этого на сотовый телефон, имеющий доступ к глобальной сети, нужно предварительно установить специальное приложение, демонстрирующее все актуальные параметры системы в режиме реального времени.

Ощутимая польза


Рассмотрим несколько ситуаций, в которых схема гарантированно окажется полезной:

  • Вы возвращаетесь в коттедж из недельной командировки или отпуска, в течение всего этого времени там никто не жил. По дороге из аэропорта, вы отправляете текстовое сообщение, посылаете сигнал о необходимости запуска отопления. К вашему приезду микроклимат во всех помещениях станет максимально комфортным и приятным.
  • Вы устанавливаете котел на экономный режим, исключающий замерзание теплоносителя в трубах, и уезжаете. Неожиданно происходит сбой, теплоноситель стремительно охлаждается, модуль фиксирует аварию, отправляет вам сообщение. Вы, в свою очередь, посылаете ответную команду о перезапуске котла. Если данная мера не принесла результатов, стоит позвонить в аварийную службу. Такой метод позволяет исключить вероятность замерзания теплоносителя в трубах, что неминуемо приведет к разрыву и огромным финансовым затратам на восстановление.
  • Вы хотите узнать текущую ситуацию в доме, посылаете соответствующую команду. Ответное сообщение содержит информацию о температуре воздуха в контролируемых помещениях, уровне влажности, текущей температуре теплоносителя системы.
  • Возникла опасная ситуация с газовым котлом: разгерметизировался контур подачи топлива, имеет место высокая концентрация состава. Ответным сообщением отопительная система переводится на резервный источник энергии, проблема устраняется специализированными службами.

Набор модулей и особенности установки

Управление отоплением в загородном доме по стандарту GSM предполагает наличие следующих элементов:

  • Блок, оснащенный слотами для установки карт сотовой связи и кабелями питания.
  • Вспомогательная выносная антенна, улучшающая качество сигнала.
  • Интегрированный аккумулятор, поддерживающий работоспособность устройства при отключении централизованной подачи энергии. Обращаем внимание, что при автономном питании существенно падают функциональные возможности. К примеру, блок не сможет подать сигнал на перезапуск газового котла, для этого попросту не хватит напряжения. Встроенной батареи должно хватать примерно на 3 дня работы. Многие модели предполагают подключение дополнительного источника питания.
  • Температурные датчики. В большинстве случаев, их максимальное число ограничено пятью.
  • Дополнительные датчики охранной и пожарной сигнализации, фиксаторы прорывов водоснабжения, несанкционированного открытия окон и дверей.

Таким образом, в доме может быть сформирована не просто система управления отоплением, но полноценный охранный комплекс.

Если говорить о нюансах монтажа, то никаких особых трудностей не возникает. Все приборы фиксируются максимально легко. Чтобы исключить вероятность сбоя, рекомендуем монтировать управляющий блок в помещении, где фиксируется наиболее стабильный и ясный сигнал сотовой сети. Также стоит связаться с оператором, чтобы на SIM-карту, находящуюся в блоке, не приходили рекламные сообщения с незнакомых номеров, такие вмешательства нередко становятся причинами сбоев.

Функциональные возможности


Минимальный набор функций, которыми контролируется и настраивается система отопления многоэтажного дома, заключается в следующем:

  • Настройка температуры воздуха в помещениях и температуры теплоносителя;
  • Формирование текстового отчета с указанием всех рабочих параметров и дальнейшей отправкой на телефон владельца;
  • Определение стабильности напряжения в домашней энергетической сети;
  • Управление приборами при возникновении аварийной ситуации, в том числе экстренное отключение котла;
  • Поддержание температуры в помещениях на заданной отметке, дистанционная ее настройка.

Дополнительный функционал зависит от точной модели блока автоматизации, набора подключенных датчиков. Практика показывает, что наиболее полезными являются следующие функции:

  • Контроль над давлением и уровнем топлива в устройствах на дизеле и дровах;
  • Отслеживание несанкционированного доступа;
  • Активация пожарной сигнализации при появлении открытого огня, дыма, резком повышении температуры;
  • Отслеживание протечек.

Обращаем внимание, что некоторые блоки предполагают связь не с одним номером, а сразу с девятью, рассчитаны на этажные дома.

Подведем итог

Получается, что автоматизация системы отопления – со всех сторон выгодное и оправданное решение. Повышается экономичность эксплуатации, исключается риск развития аварийной ситуации, комфорт проживания достигает максимального уровня. При всех этих преимуществах, стоимость наладки такой системы демократична, устройства окупятся всего за сезон или два!

Создание отопления в собственном доме подразумевает в качестве его обязательного элемента использование автоматики. Не будете же вы постоянно сидеть в котельной и контролировать в ручном режиме работу котла и прочие рабочие параметры самой системы. Да и комфортные условия в доме лучше обеспечить не открытыми форточками, хотя проветривание в комнатах никто и не отменял, а установлением желаемой температуры. Вот эти задачи и выполняет автоматика систем отопления.

Что надо автоматизировать?

Рассматривая, как осуществляется обогрев дома, необходимо отметить, что работа автоматики системы отопления должна охватывать как минимум такие ее компоненты:

  • работу нагревательного котла;
  • обеспечение для проживания комфортных условий;
  • экономию топлива и эксплуатацию оборудования в щадящем режиме.

Как правило, выбирая котел отопления, мы уже частично определяем какой будет автоматизация отопления. Дело в том, что производители качественного подобного оборудования предусматривают в конструкции блок управления отоплением.

В его задачу входит создание безопасного режима работы котла, для чего используются дополнительные датчики. Как правило, подобный контроллер системы отопления следит за безопасностью и обеспечивает:

  • защиту от перегрева теплоносителя;
  • защиту от повышения и понижения давления в системе;
  • контроль наполнения котла водой;
  • контроль давления газа в магистрали (при газовом отоплении);
  • контроль давления отводящих газов.

Часть этих функций может быть установлена по желанию заказчика (опционально), но автоматическое управление отоплением, во всяком случае, работой котла, при таком подходе будет полным.

Об автоматическом управлении отопительной системой

Когда рассматривается автоматизация систем отопления, следует иметь в виду, что управление обогревом может осуществлять по температуре:

  • теплоносителя;
  • воздуха в доме;
  • наружного воздуха, погодозависимое.

Системы регулирования, построенные на контроле температуры теплоносителя, работают независимо от текущих условий. Следствием этого будет высокая инерционность всего процесса, низкая эффективность и неэкономичность. Лучшие результаты показывает автоматическая система отопления, работающая на поддержание установленной температуры в доме.

Наиболее прогрессивным и эффективным считается погодозависимое регулирование, поскольку оперативно позволяет реагировать на изменение окружающих условий. Однако и обычные средства, осуществляющие контроль и управление системой отопления, способны обеспечить достаточно эффективную ее работу.

Как это осуществляется

Здесь надо отметить, что автоматика для отопления частного дома может быть построена с использованием самых разных приборов, работающих как автономно, так и под управлением централизованных систем.

Управление с помощью котла отопления

При таком подходе все управление отоплением сводится к установке температуры теплоносителя на котле. В этом случае начинает работать встроенная в него автоматика, для отопления, работающего подобным образом, контроля на котле вполне достаточно. Он будет поддерживать необходимую температуру теплоносителя независимо от ее значения в помещениях.

Пожалуй, это самый простой автоматический регулятор температуры отопления. Он ставится на каждый радиатор, и на нем (на его головке) можно установить нужное ее значение. В тех случаях, когда становится слишком жарко, срабатывает регулятор и перекрывает поступление теплоносителя в батарею. При падении температуры ниже заданного значения, вентиль открывается, и вода начинает поступать в радиатор, обогревая помещение.

Такая автоматизация отопления частного дома работает без привязки к температуре теплоносителя, фактически являясь универсальной и независящей от типа используемого котла (газовый, твердотопливный, жидкостной и т. д.).

В этом случае в помещении устанавливается специальный регулятор температуры – по сути дела, контроллер отопления.Он изменяет нагрев теплоносителя (включая или выключая горелки, регулируя подачу воды и т.д.), обеспечивая нужный режим.

Фактически в этом случае управление получается полностью электронное, отопление дома работает по командам из специального центра и может реализовать любой заданный режим работы. Если оснастить подобную структуру контроля и регулирования блоками дистанционной связи, модулем GSM, то будет сформирован автоматизированный узел управления системой отопления с возможностью удаленного доступа.

Комбинированный вариант управления

Стоит отметить, что совместная работа регулятора и термостатического вентиля создает для работы системы оптимальные условия. Контроллер управления отоплением обеспечит экономное расходование топлива и контроль температуры воздуха, а вентиль позволит в каждом помещении поддерживать нужный режим.

Для создания оптимальных параметров работы системы отопления она нуждается в средствах автоматики, которые не только поддерживают комфортные условия, но и обеспечивают существенную экономию затрат на обогрев дома.

Некоторые владельцы домов сталкиваются с проблемой недостаточности выделенной мощности и сомневаются, что смогут наладить полноценное отопление на основе пленочных электронагревателей . Специальный блок управления отоплением ТР-102 очень просто решает эту задачу.

Устройство рассчитано на работу с системой, которая поделена на четыре зоны. Каждая из них включается поочередно, поддерживая заданную температуру в помещении. Терморегулятор производит индикацию каждой контрольной зоны и регулирует температурный режим в ней. Блок ТР-102 дает возможность пользователю существенно ограничить максимальную подключаемую мощность пленочных электронагревателей на всем объекте, где установлено отопление.

К примеру, при максимальной мощности системы 15 кВт блок управления отоплением ТР-102 ограничивает максимальную мощность нагревателей почти вдвое (до 60%), что составляет 9 кВт. Главным условием комфортного отопления при ограничении мощности должно быть в соответствии ее тепловым потерям объекта. В нашем примере при ограничении максимальной мощности до 9 кВт, максимальные тепловые потери не должны превышать 7 кВт.

Основные функции блока управления отоплением ТР-102

. поддерживает заданный режим в четырех отдельных тепловых зонах, включая нагреватели каждой из них циклически;
. блокирует управление зонами, которые не контролируются;
. отображает состояние каждой контролируемой зоны;
. указывает длительность контроля зоны на специальном индикаторе;
. блок ТР-102 способен сохранять настройки даже в случае отключения питания;
. программа работы устройства защищена от постороннего вмешательства;
. устройство способно передавать на ПК информацию о состоянии контролируемых зон (протокол Modbus RTU);
. программирование прибора осуществляется через ПК или специальными кнопками, расположенными на панели.

Устройство и принцип действия ТР-102

Блок изготовлен в корпусе из пластика, включает 9 связанных модулей типа S. Конструкция предназначена для последующей фиксации на DIN-рейку. Это очень компактный прибор, габаритные размеры блока управления отоплением ТР-102 90 х 139 х 63мм.

При подключении к системе отопления устройство тестирует ее состояние, проводя опрос контрольных датчиков. При поступлении соответствующего сигнала (нормальное замыкание или размыкание контактов) с первого датчика, соответствующее ему реле (К1) включается, замыкаются контакты 8 и 9, а 7 и 8 размыкаются, остальные каналы (К2, К3 и К4) блокируются. Одновременно на индикаторе блока ТР-102 начинает отображаться отсчет времени.

Назначение прибора заключается в предотвращении одновременного включения нагревателей во всех тепловых зонах и управление их работой. Пока в контрольной зоне температура не достигнет заданного значения или не истечет запрограммированное на обогрев время, остальные зоны работать не будут.

Когда заданное время (40 мин. по умолчанию) истечет или исчезнет сигнал с датчика (то есть будет достигнута заданная температура), прибор начнет контролировать второй датчик, затем третий и четвертый. В дальнейшем цикл повторяется по круговой системе. Если нет сигнала с одного из датчиков, прибор переключается на следующий по порядку.

Элементы блока управления отоплением ТР-102

1 - индикатор, указывающий номер канала, находящегося под контролем;
2 - цифровой индикатор времени на семь сегментов;
3 - кнопка «вверх»;
4 - кнопка «вниз»;
5 - кнопка «ввод» (применяется для программирования прибора);
6 - кнопка для просмотра параметров и программирования прибора;
7 - индикатор активности связи по RS-485;
8 - индикатор работы режима программирования;
9 - индикатор, сигнализирующий об отказе устройства;
10 - индикатор, сигнализирующий о включении/отключении реле нагрузки.

Требования и условия эксплуатации блока ТР-102

Блок управления отоплением ТР-102 универсален, он работает от напряжения 24-260 В и не зависит от полярности. Работа датчиков терморегулятора задается при программировании. Производитель гарантирует надежное функционирование прибора в широком диапазоне условий:

. температура в пределах от -35 до 55 градусов по Цельсию;
. хранение - от -45 до 70 градусов;
. давление атмосферы - 84-106,7 кПа;
. влажность (при t=35°С) - 30-80 %.

Средний срок эксплуатации блока управления отоплением ТР-102 не менее 10 лет. Производитель предоставляет гарантийные обязательства (с момента приобретения) на 36 месяцев, в случае:
- соблюдения правил подключения;
- отсутствия повреждений заводской пломбы;
- соблюдения правил хранения и использования;
- отсутствия повреждений корпуса (сколов, трещин и т.п.), следов вскрытия.

Содержание

Любая отопительная система снабжается управляющими компонентами. Простейшие механические устройства позволяют поддерживать стабильность давления в контуре и температуру теплоносителя, электронные блоки со стационарным или выносным пультом способны менять режим работы системы в соответствии с заложенной программой или погодными условиями. Сегодня сделан еще один шаг вперед - электронный блок, оснащенный модулем GSM, позволяет осуществлять дистанционное управление отоплением на любом расстоянии, используя обычный смартфон или мобильный телефон.

Управление отоплением в загородном доме через GSM

Особенности дистанционного управления

Управление отоплением в загородном доме через GSM или по сети Интернет по достоинству оценят владельцы загородных домов или дач, рассчитанных на круглогодичное использование. Если приходится надолго оставлять дом без присмотра, появляются опасения относительно функционирования отопительной системы – к примеру, если котел по какой-либо причине погаснет и автоматически не включится, система перемерзнет. Это чревато разгерметизацией контура и необходимостью серьезно вложиться в ремонт.

Удаленное управление отоплением характеризуется целым рядом преимуществ :

  • за счет функционирования в экономичном режиме снижаются затраты на энергоноситель и продлевается срок эксплуатации оборудования, так как оно меньше изнашивается при пониженных нагрузках;
  • отопительную систему можно включить в общую сеть дома, созданную для инженерных систем - это снизит суммарные затраты на их функционирование.

Управления котлом, как по GSM (SMS) так и через Интернет дает возможность :

  • следить за поддержанием стандартного режима работы автономной отопительной системы с равномерным прогревом всего дома;
  • при необходимости обеспечивать выборочный нагрев помещений в соответствии с личными предпочтениями;
  • предотвратить перемерзание трубопровода отопительной системы во время длительного отсутствия хозяев в холодные месяцы;
  • заблаговременно переключать отопительную систему из экономичного режима в штатный, чтобы к приезду хозяев коттедж или дачный дом был прогрет;
  • в режиме онлайн контролировать состояние и функционирование отопительной системы, оперативно получать информацию о неполадках.

Скриншот из личного кабинета GSM-контроллера управления отоплением

Система управления автономным отоплением может быть первым шагом на пути к созданию «умного дома», к обеспечению максимально комфортных условий для жизни.

Для каких систем предусмотрено управление на расстоянии?

Автоматическое управление отоплением применяется для двухтрубных автономных систем с мембранным расширительным баком и насосом для принудительной подачи теплоносителя в контур. Особенно эффективно управление системой, где каждый из приборов отопления подключен отдельно, через распределительную гребенку - коллектор. В состав системы могут входить контуры с радиаторами и теплые водяные полы.

Система в обязательном порядке оснащается блоком безопасности, который функционирует в автоматическом режиме и предотвращает разгерметизацию водяной рубашки котла и отопительного контура из-за избыточного давления. Излишки давления стравливаются через аварийный клапан.

Дополнительно монтируется оборудование, позволяющее управлять системой - датчики температуры и давления, устройства, позволяющие регулировать расход теплоносителя, контроллеры, средства для создания единой информационной сети.

Погодозависимая система

Управление котлом отопления эффективнее, если в дополнение к температурным датчикам, установленным в отапливаемых помещениях, добавлено устройство для измерения температуры воздуха на улице. Такой вариант обеспечивает точную регулировку температурного режима и дает возможность настроить систему таким образом, чтобы она самостоятельно адаптировалась к меняющимся погодным условиям.

В результате при похолодании радиаторы будут греть сильнее, при потеплении - переходить в энергосберегающий режим. Это не только способствует экономии энергоносителя, но и снижает инерционность функционирования отопительной системы.


Настенный погодозависимый регулятор отопления для управления системой отопления

Гибкое зональное регулирование обеспечивает комфортные условия для людей с учетом ситуации: к примеру, если в комнате находится много людей, в ней быстро становится жарко, так как тела излучают тепло. Температурный датчик в помещении реагирует на повышение температуры воздуха, в результате чего нагрев батарей в этой комнате уменьшается до оптимального уровня.

Обычно систему с погодозависимым управлением настраивают таким образом, чтобы она автоматически отключала котел, если температура на улице достигла заданного уровня. Системы беспроводного и удаленного управления идеально сочетаются с погодозависимой автоматикой - функционирование системы не требует постоянного вмешательства человека, достаточно вносить коррективы в режим работы по мере необходимости.

Виды систем

Если у вас возникла потребность осуществлять дистанционное управление отоплением загородного дома, требуется выбрать одну из двух систем:

  • комплекс оборудования включает интернет-шлюз, при этом требуется Wi-Fi роутер и подключение к сети Интернет;
  • в комплекс оборудования входит управляющий котельным агрегатом модуль GSM, которому нужна собственная сим-карта для мобильной связи.

Система удаленного управления отоплением

Управляем через Интернет

Если дача или коттедж подключен к интернет-провайдеру или используется беспроводная связь, и в наличии имеется маршрутизатор (Wi-Fi роутер), то имеет смысл обеспечить дистанционное управление котлом, задействуя специальное оборудование.

Помимо интернет-шлюза, который подключается к роутеру, комплект включает приемник котла и двухканальный комнатный термостат с программатором, который позволяет задать недельный режим функционирования котельного агрегата, и пультом управления.

Управление отоплением через интернет позволяет :

  • корректировать работу газового котла и насосного агрегата;
  • менять режим работы в нескольких отопительных зонах независимо друг от друга;
  • регулировать функционирование системы горячего водоснабжения;
  • следить за соблюдением запрограммированного температурного режима на день или неделю для каждого из помещений;
  • устанавливать энергосберегающие режимы.

Для дистанционного управления задействуется система связи между управляющими и контролирующими устройствами. Пользователь должен иметь в наличии персональный компьютер, планшет или смартфон. Благодаря интернету он обменивается сигналами с роутером, который, в свою очередь, поддерживает связь с термостатом, управляющим котлом через ресивер.


Управление системой отопления с помощью интернета используя ПК, телефон или планшет

Это беспроводная система управления котлом, связь идет по радиоканалу - к термостату не требуется подключать кабель. Программирование термостата (установка режима работы на сутки или неделю) выполняется с панели управления прибора. Также это можно сделать со смартфона, установив соответствующее мобильное приложение, либо с персонального компьютера через интернет-браузер.

Расширенная комплектация оборудования с интернет-шлюзом позволяет удаленно управлять вспомогательным оборудованием для обогрева - масляным радиатором, водяным или электрическим теплым полом и т.д.

Управление температурой в доме с использованием сети Интернет не требует выделенного IP-адреса, можно воспользоваться мобильным интернетом от любого оператора. К системе подключаются пользовательские мобильные устройства на iOS или Android.

Управляем, используя мобильный GSM

Альтернативой комплексу с интернет-шлюзом служит GSM модуль управления котлом. Это компактное устройство, в которое устанавливается SIM-карта - выбор оператора связи значения не имеет, но он должен обеспечивать качественный прием сигнала. GSM модуль управления отоплением дает возможность пользователю вносить необходимые коррективы в работу системы в любое время и на любом расстоянии - для этого достаточно использовать любой телефон (мобильный, спутниковый либо фиксированной связи), а также стационарный ПК, ноутбук или планшет.

Управление отоплением в загородном доме через GSM требует установки на телефон пользователя специального мобильного приложения - предусмотрены версии для разных операционных систем - Windows Phone, iOs, Android. Благодаря мобильному приложению практически все параметры работы теплогенератора можно скорректировать дистанционно.


Управляем отоплением дистанционно с помощью телефона на Android

В зависимости от выполненных настроек, информация от модуля GSM будет приходить на телефон пользователя в виде смс-сообщений либо телефонных звонков. Для дистанционного GSM управления газовым котлом модуль пересылает сведения о функционировании отопительной системы, указания по коррекции настроек котельного агрегата. Устройство GSM-управления котла представляет собой портативный компьютер, который обрабатывает данные, полученные от внешних датчиков, и имеет возможность менять параметры работы теплогенератора.

Обратите внимание! GSM блок управления отоплением в процессе работы тратит до 100 Мб мобильного интернет-трафика в месяц. Чтобы устройство функционировало бесперебойно, и пользователь мог в любое время проверить состояние отопительной системы, рекомендуется регулярно пополнять баланс, поставив автоплатеж, либо установит в модуль сим-карту с безлимитным тарифом.

Для управления отоплением с помощью телефона достаточно войти в облачный сервис на сайте производителя модуля, чтобы проконтролировать систему не отправляя телефонных звонков и смс.

GSM управление отоплением рассчитано на функционирование :

  • в автоматическом режиме - контроллер обеспечивает выполнение заданных программ, получая сигналы от внешних датчиков;
  • с смс-управлением - контроллер получает смс-сообщения о показаниях датчиков и перенастраивает работу котла в соответствии с новыми условиями;
  • в предупреждающем режиме - в случае возникновения проблем (разгерметизация трубопровода, утечка газа и т.д.) устройство посылает пользователю тревожные сообщения;
  • в режиме дистанционного управления различными дополнительными системами и устройствам (освещение, полив и т.д.).

Электронный узел управления отоплением

Компактное и удобное в использовании беспроводное устройство дает возможность :

  • осуществлять контроль температуры в помещениях, получая соответствующие отчеты;
  • получать ключевую информацию о работе системы отопления;
  • заниматься управлением системой, меняя температурный режим в различных помещениях по отдельности.

Заключение

Обеспечить дистанционное включение котельного агрегата и управление работой всего оборудования можно при условии, что у системы отопления предусмотрен автоматический режим эксплуатации. В этом случае к ней достаточно подсоединить GSM контроллер или устройство с интернет-шлюзом.