Регулятор температуры отопления – делаем систему отопления «умной»

Цели управления отоплением

Для начала определимся со списком целей, которые можно достичь, управляя системой отопления. Их приоритет по важности для себя каждый может расставить по желанию.

1. Экономия энергоресурсов

Управление отоплением позволяет добиться экономии энергоресурсов на 20-30%.

Энергоносители неуклонно дорожают и в долгосрочной перспективе на срок жизни дома (до 50 лет) расходы на отопление дома составляют достаточно большую сумму и превышают затраты на саму систему отопления, что легко проверить.

Простой пример из жизни (2017й год, даже без учёта роста цен на энергоносители):

• Частный дом 45м.кв. с двухконтурным котлом отопления,
• На оборудование отопления было потрачено 150000р.,
• Годовые расходы на газ = 8100р.,
• Годовые расходы на электричество для насоса котла = 1314р.,
• Всего за год расходы: 9414р.,
• В долгосрочном расчёте жизни дома на 40 лет = 376560р.
• В итоге расходы на энергоносители превышают стоимость системы отопления более чем в ДВАраза.

Значит выгода, достигаемая за счёт управления отоплением, выливается в значительную сумму.

Экономия энергоресурсов на 20-30% достигается за счёт:

1. Поддержания необходимой температуры в помещениях, что исключает необходимость, например, открывать форточки если стало жарко.
2. Поддержание пониженной температуры в технических помещениях: гараж, кладовка,
3. Общее снижение температуры в доме на 3-5 градусов в случае отсутствия хозяев (выходные, отпуск и пр.)
4. Специальных методов управления климатом, например пропорциональное регулирование.

Конечно для владельцев квартир с общим отоплением это не имеет решающего значения, так как расходы делятся на всех жильцов по площади помещения. Но при перспективе внедрения счётчиков тепла как в Европе, тоже станет актуально.

2. Комфортный климат-контроль

Управление отоплением предоставляет исключительный комфорт:

1. В каждом помещении будет точно поддерживаться температура, необходимая именно Вам. Любите в спальне попрохладнее, а в зале потеплее – пожалуйста!
2. В специализированных помещениях поддерживается требуемая температура: в винном погребе 18 градусов, в бассейне 25 градусов, в гараже 12 градусов и т.д.

Управляемый климат всё это осуществит с лёгкостью.

Изменение температуры в комнате за неделю без климат-контроля

Способы управления отоплением

В настоящее время существует несколько основных способов управления отоплением.

1. Механический термостат на батарее

На каждую батарею ставится сервоголовка, вручную настроенная на нужную температуру.

Механический регулятор температуры на радиаторе отопления

• Дешевизна

• батарея, размещённая под окном часто закрывается шторой, поэтому она по сути начинает поддерживать температуру не в помещении а около окна за шторой, а это большая разница,
• нет возможности оперативного управления температурой,
• невысокая точность поддержания температуры,
• нет возможности управлять тёплыми полами.

2. Электронный термостат на этаж или стояк отопления

По датчику температуры с помощью сервопривода регулируется температура теплоносителя, подаваемого на этаж или стояк отопления.

Это могут быть, например: все батареи на этаже, все батареи в доме, зона тёплых полов во всём доме или только на этаж и т.д.

• Применима для систем отопления без коллекторов,
• Уже можно применять алгоритмы энергосбережения,
• Цена оборудования средняя

• температура в разных помещениях на этаже всё-таки будет различаться из-за разных теплопотерь, площади, типа и количества радиаторов и пр.

3. Электронный термостат на каждое помещение

В каждом помещении устанавливается датчик температуры, по сигналам от которого изменяется температура теплоносителя, подаваемого только в это помещение.

• Максимально точное поддержание температуры,
• Индивидуальное изменение температуры,
• Управление как батареями так и тёплыми полами, а также их комбинацией,
• Максимальная экономия энергоресурсов и комфорт.

Стабильная температура в помещении за 24 часа

• эта система конечно дороже, но самая эффективная.

* Защита от замерзания* – функция умного дома, контролирующая температуру в каждом помещении, в случае снижения которой, пользователю отсылается тревожное сообщение.

Отопление в умном доме: устройство и принцип работы + советы по организации умной системы

Вполне обыденно воспринимается сегодня термин «умный дом», не так давно удивляющий общество. Собственно, если рассматривать уровень бытовой техники, эксплуатируемой практически в каждом доме, можно сделать однозначный вывод – степень автоматизации очень высока.

Неудивительно, что автоуправление затронуло и отопление в умном доме, которое благодаря инновациям существенно «поумнело». Рассмотрим конкретнее этот вариант, дабы ближе познакомиться с устройством и всеми преимуществами умного теплоснабжения.

Стратегия системы умного отопления

Не нужно лишний раз рассказывать о том, каким неоднозначным является вопрос отопления жилых помещений. Он напрямую связан с расходами за потребление энергии и расходы эти существенно нагружают семейный бюджет.

Поэтому стратегия «умного» отопления – это действительно важная и стоящая тема, чтобы не просто рассматривать её, но и попытаться реализовать.

Достаточно задать параметр температуры на отдельно взятом термостате и «умное» отопление сделает всю необходимую работу, чтобы обеспечить владельцу квартиры (частного дома) комфортные условия

Если применить стратегию «умного» дома к системе отопления в полном аспекте, есть все шансы значительно сократить расходы. Точный контроль потребления и рациональное распределение теплового ресурса будут способствовать экономии.

Стратегия «умного» дома по отношению к отопительной системе просчитана и проверена на практике. Результат обещает массовость такого подхода.

Варианты реализации умного теплоснабжения

Собственно, принцип очевидный – построение схемы отопительного контура с учётом внедрения контрольных датчиков, а также исполнительных механизмов в точках распределения энергии.

Точка распределения энергии – контроль температуры на отдельно взятом отопительном приборе. Таких точек в совокупности может существовать несколько в рамках отопительного контура

Контрольные сенсоры и механика, в свою очередь, подключается к линиям контроллера, оснащенного программным обеспечением для управления.

В принципе, всё просто, учитывая развитие технологий контроля и управления посредством контроллеров.

Вариант контроллера из серии цифрового оборудования, предназначенного для оснащения «умного» дома. Подобные устройства разрабатывают разными по дизайну и архитектурным формам, различные по техническим возможностям

Рассматривая возможные варианты схем, конечно же, следует учитывать их применение в зависимости от типа жилья и места его дислокации.

Традиционно есть два варианта:

1. Городской сектор.
2. Загородный сектор.

Системы теплоснабжения для этих двух вариантов несколько разнятся, потому как в городских условиях всё чаще приоритет имеет централизованное теплоснабжение.

Загородному сектору характерна отопительная система автономного типа. Поэтому и «умное» решение отопления для этих двух вариантов может отличаться.

Решение #1 — для городской квартиры

Рассмотрим возможную схему «умного» теплоснабжения применительно к жилому городскому сектору. Сейчас в большинстве своем городская инфраструктура уже частично автоматизирована.

Как правило, существуют системы управления теплоносителем в каждом отдельно взятом многоквартирном доме. Что же остаётся сделать владельцу индивидуальной квартиры?

Тепловой узел одного из городских многоквартирных домов, где налажен принцип автоматической регулировки подачи теплоносителя в контур дома, в зависимости от температурных условий (погоды) на улице

Внутри одной конкретной квартиры многоквартирного дома можно задействовать систему автоматизированного управления с учётом потребления тепла. Однако при этом имеет значение общая (домовая) схема распределения теплоносителя.

Если эта схема носит последовательный характер включения приборов, индивидуальный учёт потребления энергии осуществить не удастся, как и отдельную регулировку.

При таком варианте включения теплового прибора в контуре многоквартирного дома, установить «умную» схему практически невозможно. Правда, есть вариант, если включить трубу-перемычку и после перемычки смонтировать автоматику

Схема параллельного включения приборов отопления позволяет контролировать потребление и вести учёт. Делается это при помощи установки датчиков температуры, регуляторов и контроллера.

Пример простой автоматизации в городской квартире посредством включения термостата на линии подачи теплоносителя. Здесь используется параллельная система подключения домового контура, поэтому схему реализовать проще

Температурные сенсоры устанавливаются непосредственно на линиях подаваемой и обратной воды, плюс потребуется сенсор внутриквартирной температуры.

На обратном трубопроводе приборов отопления монтируются регулирующие клапаны. Все эти устройства объединяются с контроллером управления.

Решение #2 — для загородного дома

Решение для загородного или городского частного автономного дома характеризуется неограниченными ничем возможностями.

Автономное частное хозяйство, как правило, функционирует на собственной системе теплоснабжения, к примеру, от котла. В этом варианте провести автоматизацию проще в плане независимости, но с технической точки зрения – несколько сложнее.

Структурная схема автоматики отопления (один из вариантов), где наряду с внешними тепловыми приборами (батареи) используется также «теплый» пол. Два варианта автоматизации батарей, причём один — беспроводной

Сложность обусловлена применением автоматики и контроля не только к приборам домашнего отопления, но также непосредственно к источнику тепла – котлу.

Предлагаемые конструкции современного котельного оборудования поддерживают полную автоматизацию, включая:

• загрузку топливом;
• интенсивность горения;
• циркуляцию носителя;
• границы температуры;
• таймер активного действия.

Если используется аппарат именно такой конфигурации, достаточно согласовать систему контроля отоплением умного дома внутри помещения с контроллером котельного оборудования. В другом случае, при наличии конструктивных особенностей котла, придётся изначально автоматизировать котельную установку.

Тогда, к примеру, задаваемое значение температуры на датчике, расположенном внутри помещения, будет являться дополнительным ориентиром для контроллера котла.

Исходя из этого ориентира, будет осуществляться расход топлива, интенсивность горения и прочие операции котельного оборудования.

Раздельная автоматизация теплового фона по каждой комнате жилого дома (пример схемы): 1, 2 – индивидуальная панель управления (контроллер) индивидуальными клапанами и датчиками температуры; 3 – контроллер управления «теплыми» полами

Однако температурные условия в каждой отдельно взятой комнате допустимо создавать разные, если обеспечить приемлемую герметизацию одного помещения от другого.

В таком варианте регуляция теплового потока дополнительно проходит уже при помощи индивидуальных термостатов и регуляторов, контролирующих проток теплоносителя через приборы (батареи, систему теплого пола).

Преимущества полной автоматизации отопления

Прежде чем рассуждать о преимуществах «умного» отопления, следует отметить своего рода первоначальный недостаток для конечного пользователя.

Устраивая систему подобного рода, придётся потратиться на приобретение требующихся компонентов, а также на монтаж и настройку.

Не самый дорогой и продвинутый комплект «умного» отопления, тем не менее позволяющий организовать вполне эффективную домашнюю систему автоматического управления

Не исключается, конечно, возможность сделать все своими руками. Однако для реализации этого варианта необходимо иметь статус высококвалифицированного специалиста, либо мастера на все руки. Но затраты на устройство системы в конечном счете компенсируются сполна.

Среднестатистические расчеты показали до 30% экономии по расходам, приходящимся на отопление в холодный сезон. Таким образом, устройство «умного» отопления окупается за краткосрочный период.

Среди явных преимуществ технологии выделяется возможность управления всеми параметрами непосредственно с телефона или планшета.

Современные смартфоны допускают инсталляцию специальных приложений, через которые выполняется мониторинг и настройка параметров нагревательной системы.

Смартфон и возможности удаленного создания комфортной среды в доме – это реальность современной жизни. Вместе с тем допускается управление отоплением и с других популярных цифровых устройств

Очевидным преимуществом подобных систем видится фактор точного и стабильного температурного фона.

Более того, с помощью приложения можно настроить нужный режим в определенное время суток: ночью прохладнее для спокойного сна, а за час до возвращения с работы — постепенное повышение температуры.

Когда внутри комнаты «не холодно – не жарко», то есть отмечается оптимальный для организма температурный фон, резко снижается риск простудных заболеваний. В таких условиях организм пребывает в активной фазе, человек чувствует состояние комфорта.

Преимущественной стороной является также фактор удобства. Нет необходимости крутить краны, измерять температуру градусником. Все эти действия с высокой точностью выполнит автоматика. К тому же появляется возможность учитывать потребляемую энергию. А это, опять же, экономия.

Особенности обустройства «умного» отопления

Самое важное из того, что можно отнести к рекомендациям по обустройству тепловых систем умного дома – это использование качественного регулировочного оборудования, а также надежных фильтров.

Эффективная фильтрация потока теплоносителя и применение надежных механизмов регулировки способствуют точной и безупречной работе системы.

Даже самая, что ни на есть автоматизированная система, не сможет нормально функционировать без наличия привычного и простого элемента – фильтра. Этот момент следует учитывать, занимаясь решением задачи автоматизации

Автоматизированные модули на основе контроллеров обеспечивают высокую степень чувствительности, позволяют регулировать процессы с точностью до одного процента.

Однако при отсутствии фильтрующих модулей работа регуляторов потока может нарушиться уже спустя непродолжительное время эксплуатации.

Рекомендуется технически грамотно рассчитывать и подбирать точки установки термостатов (датчиков, сенсоров), так как верно выбранное место установки позволяет достичь максимального эффекта регуляции в целом. Информацию по эффективным точкам размещения всегда можно найти в паспорте прибора.

Выводы и полезное видео по теме

В следующем видеоролике, предлагается достаточно интересный вариант внедрения автоматизации отопительной системы:

Технологии продвигают общество вперед. Возрастает уровень комфорта и удобств. Яркий тому пример – отопительная система частного дома или квартиры, наделенная функциями полноценного контроля процесса без вмешательства человека. Пользователю достаточно лишь определить уровень комфорта, чтобы получить желаемый микроклимат во всем доме и в дополнение солидную экономию.

Если у вас есть ценная информация по обустройству отопления в системе умный дом, пожалуйста, поделитесь ей с нашими читателями. Оставляйте свои комментарии, задавайте вопросы в блоке под статьей.

Регулятор температуры отопления – делаем систему отопления «умной»

Идеальная отопительная система должна быть гибкой, то есть позволять регулировать температуру отдельных радиаторов. В ряде случаев это позволит не только сэкономить, но и создать в доме более комфортный микроклимат. В принципе, любую систему отопления можно сделать более гибкой, для этого нужно только установить регуляторы температуры.

Виды регуляторов температуры

Регуляторы температуры для батарей отопления можно классифицировать по нескольким признакам.

Например, по способу управления процессом терморегулировки выделить можно:

• ручные устройства – в этом случае для того, чтобы уменьшить температуру радиатора, придется вручную слегка прикрыть вентиль, уменьшив тем самым диаметр отверстия в подающей теплоноситель трубе. Конечно, на таком регуляторе нанесена градусная шкала, чтобы человек мог хотя бы примерно ориентироваться, на сколько градусов изменится температура, но о точности в таком случае говорить не приходится;

Точную температуру выставить не получится, только ориентировочное значение

• автоматические – принцип действия таких устройств рассмотрен ниже. Используется свойство жидкости (или газа) изменять объем при нагревании-охлаждении. Участие человека в таком случае не требуется. По точности намного превосходят модели с ручным управлением;

На фото – простой терморегулятор

• отдельно стоит отметить электронные регуляторы. Такие устройства могут не только контролировать ток теплоносителя по отопительной системе, используя температурные датчики отопления, но и регулировать работу самого котла, то есть понижать температуру теплоносителя в системе в целом. С точки зрения экономии энергии – это оптимальный вариант.

Также можно привести классификацию регуляторов в зависимости от того, какая температура используется для регулировки обогрева жилья.

Терморегуляторы могут использовать:

• показания датчиков, контролирующих температуру на улице;

Обратите внимание!
Такой подход к регулировке работы отопления позволяет незамедлительно реагировать на изменение погодных условий.
Например, если мороз усилился, то устройство сразу же увеличит поступление теплоносителя в радиатор, не дожидаясь пока упадет температура в комнате;

• температурный датчик для отопления может выполнять мониторинг температуры внутри комнаты;

Обратите внимание!
В этом случае крайне важно удачно расположить терморегулятор, не рекомендуется закрывать его шторами и располагать в глухом месте, где наблюдается застой воздуха.
Это приведет к неправильной работе отопления.

• может отслеживаться и температура самого теплоносителя, но такие модели стоит рассматривать в последнюю очередь. Они характеризуются невысокой точностью регулировки температуры (в пределах 2-7 ᵒС).

Подробнее о работе, конструкции и установке терморегулятора

Для того, чтобы подобрать оптимальный регулятор температуры батареи отопления нужно хотя бы в общих чертах представлять принцип работы этого устройства и иметь понятие о его основных узлах. Подавляющее большинство устройств подобного рода выпускается автоматического типа, так что именно их конструкции уделено основное внимание.

Устройство и принцип действия

Основной элемент практически любого автоматического регулятора температуры – сильфон, заполненный либо жидкостью, либо газом. Внешне сильфон напоминает обычный полый цилиндр в котором и размещается жидкость/газ. Такие устройства обладают оптимальным соотношением цена/эффективность.

Обратите внимание!
Точность регулировки и у газовых, и у жидкостных устройств сравнима, отличается только скорость реакции на изменение температуры.
Газонаполненные устройства реагируют гораздо быстрее, а жидкостные изменят температуру радиатора с некоторой задержкой.

Регулятор в разрезе

При изменении температуры изменяется и объем жидкости/газа в сильфоне. Это влечет за собой удлинение термобаллона и уменьшение проходного сечения подающей трубы. В результате в радиатор попадает меньший объем теплоносителя в единицу времени, соответственно и температуры в комнате падает.

Подготовка терморегулятора к работе

Звучит несколько нелепо, но регулятор температуры радиатора батарей отопления также нуждается в регулировке – это необходимо для того, чтобы его показания соответствовали реальной температуре в комнате.

Обратите внимание!
В настройке нуждаются только регуляторы, которые поставляются без электронного блока управления.
С электроникой работать намного проще – от человека потребуется только выставить на дисплее желаемую температуру.
Все остальное «умный терморегулятор» сделаем сам.

Инструкция по настройке выглядит примерно так:

• сначала нужно обеспечить максимальную подачу горячей воды в радиатор. Для этого регулировочный вентиль нужно повернуть в крайнее левое положение. Параллельно с этим нужно вести замер температуры в комнате (в том месте, где влияния сквозняков точно нет);

Обратите внимание!
Перед началом регулировки нужно закрыть все двери, окна и вообще по максимуму герметизировать помещение.

• когда в комнате ощутимо поднимется температура (выше требуемого значения примерно на 7 ᵒС), головку нужно будет повернуть в крайнее правое положение – то есть полностью перекрыть подачу теплоносителя в радиатор;

Видно, как при повороте головки уменьшается подача теплоносителя в радиатор

• температура начнет падать, и здесь очень важно поймать момент, когда она дойдет до нужного значения. В это же время нужно потихоньку поворачивать влево головку регулятора, после того, как его корпус станет теплым и послышится шум воды, поступающей в радиатор, настройку можно считать законченной.

О размещении и установке терморегулятора

Регуляторы температуры отопления могут устанавливаться в любую отопительную систему. Важно только, чтобы в месте установки была нормальная циркуляция воздуха. Впрочем, если батарея размещается в нише, то можно использоваться модели с дистанционным датчиком, который вынесен на расстояние нескольких метров.

Модель с выносным термодатчиком

Также при установке рекомендуется придерживаться следующих правил:

• если система отопления дома однотрубная, то есть все радиаторы соединены последовательно, то просто бессмысленно устанавливать терморегулятор перед каждым из них. Для регулировки вполне хватит и одного, размещенного перед первой батареей;
• так как устройство регулирует подачу теплоносителя, то устанавливать его нужно только на подающий трубопровод, если поставить его на обратку, то всякий смысл теряется;

Пример правильной установки регулятора

• во время монтажа на это часто не обращают внимание, но головка должна размещаться горизонтально. Во-первых, это не даст сильфону, а он размещен именно в головке, перегреться, во-вторых, обеспечит удобный доступ для поворота головки;
• нежелательно, чтобы на головку попадали прямые солнечные лучи.

Схема установки устройства

Что касается самой технологии установки, то всю работу вполне можно выполнить своими руками. По сути, это не сложнее, чем выполнить обычную врезку в трубу. Для обеспечения герметичности соединения терморегулятора с трубой отопления можно использовать разъемные соединения, например, «американку».

Установить регулятор не составит труда

Подведение итогов

Далеко не каждая зима сопровождается трескучими морозами, поэтому и отопление не всегда должно работать на 100%-ной мощности. Это неэкономно, да и просто создает дискомфорт в доме.

Использование терморегуляторов позволит настраивать работу отопления в доме в широком диапазоне температур и обеспечит не только экономию финансов, но и комфорт в каждой комнате.На видео наглядно показан принцип работы терморегулятора.

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.

Умная термоголовка-термостат SH3 Zigbee eTRV: экономим на отоплении

Я думаю, многие ставили перед собой вопрос как экономить на отоплении, как сделать счета за отопление или свет еще меньше. Вот тут на помощь приходит умная термоголовка термостат SH3 Zigbee eTRV, которая позволит не только снизить сумму за отопление, но и позволит делать температуру в комнате комфортной для вас. Огромный плюс этого термостата для батареи или теплого пола, то, что ей по сути и не нужна система умного дома. Термоголовка может работать полностью автономно без наличия Zigbee шлюза или интернета дома. Все режимы работы можно настроить прямо с помощью меню управления умной термоголовки SH3 Zigbee eTRV. Устройство 3 в 1 – Термостат, термоголовка и датчик температуры в помещении. В комплекте к термостату, есть переходники для подключения на различных типах батарей. Но раз у нас умный дом, то будем подключать термоголовку через ZigBee шлюз и управлять отоплением/температурой в комнате, с помощью мобильного телефона. Тут и открывается 3тий, скрытый параметр умного терморегулятора SH3 Zigbee eTRV это отображение на экране смартфона текущей температуры в комнате.

Термоголовка SH3 Zigbee eTRV УЗНАТЬ ЦЕНУ

Еще один вариант Термоголовка ZigBee Moes УЗНАТЬ ЦЕНУ

Комплектация и внешний вид

На упаковке производитель сразу выделил основные аспекты работы головки и возможности продукта.

В инструкцию советую. заглянуть, что бы понять как подключать, а главное настраивать режимы работы термоголовки.

В комплект входят три вида адаптеров, болт с гайкой для фиксации, удлинитель штока и две пластиковые «звездочки», предназначение которых мне не известно.

RA и RAV адаптеры.

Термоголовка имеет довольно большой дисплей, кнопки настройки и управления.

В «тыльной» части расположилась крутилка выбора температуры и изменения настроек.

Регулирует температуру вот этот шток, который автоматически выкручивается или закручивается «мозгами» термоголовки, утапливая или освобождая клапан на вашей батарее.

Левая и правая грань имеют скошенные края.

Устройству для работы не нужен дополнительный датчик температуры, он уже встроен в термоголовку, «вентиляционные» вырезы которого, расположились на задней крышке.

Питается устройство от двух батареек типа АА (пальчиковые), которые прячутся под крышкой.

Подключение и настройка

Перед первым подключением, необходимо настроить правильную дату и время на устройстве. Это позволит использовать сценарии автоматизации, непосредственно с головки, даже без использования мобильного приложения.

После этого головка автоматически должна определить длину штока на батарее. Поэтому если запустить первоначальную настройку, на столе, головка выдаст ошибку F4. Все виды ошибок можно найти в инструкции.

Мой кран на батарее выглядит вот так. Для него я буду использовать переходник для подключения типа RAW. Не забываем затянуть его винтом и гайкой из комплекта.

После этого запуская инициализацию по новой.

Все, головка готова к работе, и уже даже установлено расписание автоматизации «по умолчанию» и температура.

В верхней части дисплея отмечены часы в которых будет комфортная температура, если «пусто» то головка будет работать в экономичном режиме. Рядом выбранный режим ( в моем случае автоматически) и выставленная температура. Ниже день недели и остаток заряда батарей. Под экраном кнопки меню, выбора и ручного выбора режима работы.

Головка может работать в 3ех режимах. И не стоит переживать относительно датчика температуры, встроенного в термоголовку, он никак не нагревается от батареи достаточно точен, даже в сравнении с датчиком в центре комнаты.

Первый режим автоматический, по сути, работает как обычный термостат с недельным программированием. Удобно, если у вас есть ночной тариф отопления, или напротив, вы хотите засыпать в более прохладной комнате, а днем что бы было потеплее. В моем случае, я использую полный нагрев комнаты с 23-00 и до 24 градусов, а далее поддержку температуры 21 градус на протяжении всего дня до 23-00.

Следующий режим — это режим ручной. Переключается с помощью 1ой кнопки «меню». В нем мы просто выставляем «крутилкой» желаемую температуру, а также можем выбрать комфортную температуру экономичного или комфортного режима работы. Третьей кнопкой, с соответствующей иконкой можно быстро переключаться между ними.

Третий режим, это режим отпуск. Зачем тратить свои деньги на отопление, если вас нет дома. Выбираем режим отпуск кнопкой меню, крутилкой выставляем сколько дней мы будем в отпуске, подтверждаем центральной кнопкой. Далее выставляем год, месяц, число и время, когда мы собрались быть не дома, после этого выставляем нужную нам температуру. Все на протяжении этих дней в комнате будет заданная Вами температура.

Возможности автономной настройки

Как я и говорил выше, головка может быть полностью автономным устройством и работать даже без интернета и шлюза ZigBee. Для этого у нее предусмотрен режим настроек. Для этого первым делом зайдем в настройки и зададим параметры работы устройства «под себя». Для этого 5 секунд удерживаем кнопку «Меню».

Меню POS – отображает степень открытия клапана в процентах, чем значение ниже, тем мене открыт клапан на батарее.

В меню dAt — можем откорректировать время и дату, если вы ошиблись при первом включении.

Меню dSt – позволяет нам указать устройству, что необходимо переходить на летнее или зимнее время. По умолчанию это выключено.

Меню Aer – функция определения открытого окна. Когда температура в комнате, за 5 минут упадет на более чем 5 градусов С, термоголовка автоматически определит, что открыто окно или дверь, и прикроет клапан на батареи, чтобы вы не отапливали улицу. В этой настройке можно указать минимальную температуру в комнате и длительность проветривания в минутах. Если выставить длительность в 0 минут, то эта функция будет отключена.

Меню tOF – калибровка датчика температуры. Если у вас батарея установлена под шторой, столом и т.д., то естественно температура там будет выше, чем в середине комнаты. Для этого мы можем откалибровать датчик под «среднюю» температуру комнаты. Например, датчик на головке отображает 20.3 градуса, а в комнате всего 18.1, то крутилкой выставим значение -2.2. Максимально +-5,5 градусов.

Настройка автоматического режима работы термоголовки

Меню Pr0 – позволяет нам настроить автоматический режим работы термоголовки «под себя». По сути, мы в ручном режиме, даже без подключения к TYUA шлюзу отсутствию интернета и полной автономности, можем заставит работать нашу термоголовку по дням недели и времени. Очень удобно, даже если вы не хотите заморачиваться с умным домом, ZigBee шлюзами и прочими мобильными приложениями. Вначале выбираем режим по дням или их группу. Как например выходные – будни, все дни или для каждого дня будем задавать параметры температуры и переключения режима отдельно. Я выбираю все дни. Далее выставляем время, с которого начнется действие экономного режима. Так как у меня тариф на электроэнергии снижается с 23-00 до 07-00, я выставлю 07-00. Градация времени кратна 15 минутам. По умолчанию экономная выставлена в 17 градусов, я считаю, и в целом, если дома никого нет, вы на работе, то зачем топить? Выставляем ее крутилкой, кнопкой по центру подтверждаем. Далее выставляем комфортную температуру, для меня это значение пусть будет 23,5 градуса. Подтверждаем и выставляем время начала действия этой температуры. В моем случае это с 23-00. Вы можете выставить время прихода с работы, или предварительно, чтобы не сидеть в холодном доме. Далее нам будет предложено 8 дополнительных временных интервалов для установки температуры. Либо же после ввода экономной температуры, выберем 24-00 и тогда программа запомнит параметры и завершит цикл. Убеждаемся, что все выставили правильно, выходим из настройки удерживая кнопку «меню».

Как видим в верхней части дисплея отобразилась прямая с 07-00 до 23-00 когда будет активен комфортный режим, а с 07-00 будет действовать экономный режим.

Дополнительные возможности и настройки

1 – если вы вдруг вернулись с отпуска или с работы пораньше, а дома +17, согласно режиму работы термостата. Что бы быстро нагреть комнату надо в любом из режимов нажать на центральную клавишу, подождать 20-30 секунд и термостат на 15 минут (900 секунд, отсчет которых происходит на дисплее) откроет клапан на батареи на 80% от максимального. Что бы быстро нагреть комнату. Через 15 минут девайс вернется в свой предыдущий статус. Отменить быстрый нагрев можно, опять же, кратким нажатием на центральную кнопку.

2 – настройка «по умолчанию» комфортной и экономичной температуры. Удерживаем 5 секунд кнопку переключения режимов и выставляем значение температуры для каждого из режимов.

3 – установка «летнего» режима. Для этого необходимо переключиться в ручной режим и крутить регулятор температуры в состояние выключено — OFF. Клапан на батарее будет полностью открыт. Для отключения режима, в любом из режимов необходимо выставить температуру «крутилкой».

4 – настройка режима защиты от замерзаний. Эта функция будет удобна при строительстве дома, или в квартире, где никто не живет дабы не порвало трубы. Выключаем устройство, как и в летнем режиме, и теперь если температура в комнате опустится до 0 градусов, термоголовка автоматически откроет клапан батареи и будет держать его открытым, пока температура не станет +5 градусов.

5 – защита от детей, которые любят покрутить разные крутилки =). Удерживаем кнопку меню/режим и одновременно выбора режима работы до тех пор, пока на дисплее не появится надпись LOC. Все, устройство не реагирует на нажатия кнопок или крутилку температуры. Для отмены кратко нажимаем на эту же комбинацию кнопок.

Кроме этого, девайс не позволяет «закиснуть» нашему клапану на батарее. Если клапан, в течении недели, не был задействован ( допустим включен летний/зимний режим, или температура в комнате выше чем настройки термоголовки), то в 00-00 каждую субботу, термоголовка будет автоматически открывать и закрывать клапан на батарее.

Меню rES — сброс всех настроек на заводские значения.

Мобильное приложение

Для подключения устройства нам понадобится ZigBee шлюз беспроводной или проводной ( как более надежный). После установки и/или открытия приложения Smart Life или Tyua Smart — запускаем автоматический поиск девайсов, и спустя 20-30 секунд головка уже нашлась.

В главном меню можем изменить режим работы, а также мы видим установленную и текущую температуру, вольтаж батарей. Чуть ниже можно заблокировать устройство от детей, ползунком выставить нужную температуру. В самом низу кнопки выбора сценария работы и входа в настройки. Выбранный режим

При использовании ускоренного нагрева, так же будет отображаться счетчик времени, так же информация дублируется на экран головки.

Настройки полностью дублируют настройки, которые мы видели у самой термоголовки. настройка автоматического режима в разрезе недели, настройка режима отпуск.

Там же выставляется температура «по умолчанию» для отпуска, комфортного и экономичного режимов. Все температурные настройки «перенеслись» из памяти головки.

Настройки открытого окна и калибровки датчика температуры головки.

Для себя я решил выставить вот такой режим работы, так как у меня отопление электрическое и установлен двух-зонный счетчик, то топить мне лучше ночью. Вот с 23 до 24 нагреваем как можно быстрее до 27 градусов по Цельсию ( до такой температуры конечно комната банально не успеет нагреться, но клапан на батарее 100% будет открыт полностью). Далее ночью поддерживаем 23 градуса по Цельсию, а с 7 утра поддерживаем 20 градусов. Если у вас дома в период с 9 до 18 все на работе, можно сделать промежуточное значение, допустим +16, а начать разогрев с 17-00. Вариантов тьма. Так же, в умных сценариях можно создать различные условия начиная от открытия окна, заканчивая датчиком движения или освещения.

Видеообзор

Вывод

Огромный плюс этого термостата для батареи или теплого пола, то, что ей по сути и не нужна система умного дома. Термоголовка может работать полностью автономно без наличия Zigbee шлюза или интернета дома. Все режимы работы можно настроить прямо с помощью меню управления умной термоголовки SH3 Zigbee eTRV. Устройство 3 в 1 – Термостат, термоголовка и датчик температуры в помещении. В комплекте к термостату, есть переходники для подключения на различных типах батарей. Можно подключать термоголовку через ZigBee шлюз и управлять отоплением/температурой в комнате, с помощью мобильного телефона. Тут и открывается 3тий, скрытый параметр умного терморегулятора SH3 Zigbee eTRV это отображение на экране смартфона текущей температуры в комнате. Терморегулятор SH3 Zigbee eTRV легко подключается через приложение Smart Life или tuya smart. А с помощью не хитрых манипуляций, можно будет подключать и к системе умного дома Home Home Assistant через zigbee2mqtt home assistant.

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