Автоматизация системы отопления частного дома

Все владельцы частных домов, когда решают вопрос об устройстве отопления, сталкиваются с таким понятием, как автоматика систем отопления. Но не многие понимают, что это такое, а точнее сказать, не все знают, из чего состоит данная система.

Понятно и без слов, что автоматика предназначена для улучшения и упрощения контроля над работой отопления. Именно она освобождает человека от постоянного регулирования температурного режима внутри дома. Но не все обыватели доверяют различным приборам, стараясь все контролировать самолично, то есть вручную. А это — затраты своего свободного времени. Да и надежность эксплуатации часто зависит от этого.

Но вернемся к автоматике. Обычно под этим понятием подразумевается определенное количество различных приборов, которые, в основном, следят за работой отопительного котла. Само слово уже говорит о том, что с помощью комплекса устройств производится автоматизация какого-то процесса. То есть не вы сами контролируете и регулируете процесс, а именно приборы системы автоматики, что очень удобно. Добавим ко всему сказанному и то, что автоматический контроль более точен и практически безошибочен.

Современный уровень развития науки и техники позволяет автоматизировать любой процесс. И отопление в этом плане не стало исключением. Самое интересное, что это применимо к любому этапу работы отопительной системы вашего собственного дома. К примеру, вы можете настроить автоматическую подачу топлива на горелку котла, а, соответственно, изменять температуру теплоносителя. Можете регулировать отвод продуктов сгорания и увеличивать критерии безопасности работы котла, а также других элементов и приборов. Со многими автоматизированными процессами мы сталкиваемся ежедневно, поэтому имеем некоторое представление о них.

Но основной критерий качественной работы отопительной системы — это поддерживание необходимой температуры внутри помещений дома. Именно на этом хотелось бы остановиться подробнее. Почему?

  1. Во-первых, это основная функция отопления.
  2. Во-вторых, именно с этими приборами больше всего возникает вопросов.

В настоящее время на рынке предложен достаточно большой ассортимент контролирующих и регулирующих устройств, которые отличаются друг от друга функциональностью, точностью показаний и исполнением. Поэтому есть необходимость разобраться в их основных видах подробнее.

Термостатический вентиль

Этот прибор автоматики специально изобретен для того, чтобы можно было контролировать и регулировать температуру внутри каждого отдельного помещения дома. Устанавливают его на отопительные приборы — радиатор или контур теплого пола. Принцип его работы довольно прост. Вам просто необходимо повернуть термоголовку вентиля, на котором стоит риска, до цифры нужной вам температуры. Цифры нанесены на корпус вентиля. И на этом ваше участие заканчивается.

Все остальное делается автоматически. Когда температура воздуха внутри комнаты станет выше заданной, вентиль закроет подачу теплоносителя в радиатор. При понижении температуры он откроет подачу. Это своеобразный цикл, при котором вентиль постоянно находится в работе. Как видите, принцип действия прибора уж очень простой.

Самое важное, что эта схема будет работать в независимости от того, регулируем ли мы подачу теплоносителя в котле. И неважно, какой котел будет использоваться. Такие термовентили могут быть вмонтированы в отопление, где стоят котлы, работающие на твердом, жидком или газообразном топливе. И даже если в системе установлен электрический нагревательный котел, они тоже уместны. Особенно это актуально с твердотопливными агрегатами, когда регулировать температуру подачей топлива достаточно сложно, а иногда и просто невозможно.

Но учтите, что в данном конкретном случае разговор об экономии не идет. С этим прибором это сделать просто невозможно. И вот почему:

  • Выбирая именно такой регулятор температуры, мы увеличиваем тепловую мощность самого отопительного прибора приблизительно на 15%. То есть, если вентиль не устанавливать, то можно выбирать радиатор мощностью меньше. Значит, автоматика в этом плане сыграла с нами злую шутку. Увеличение мощности ведет к удорожанию отопительного устройства.
  • Нагревательный котел в таком режиме работает в не очень комфортных условиях. В первую очередь это сказывается на расходе топлива, а во вторую — на сроке эксплуатации агрегата. Представьте себе, сколько раз в день, к примеру, газовый котел должен включиться и отключиться. Кто является автолюбителем, знает, что расход бензина всегда больше в городе, чем на трассе. Потому что в городе движение прерывистое (светофоры, переезды, перекрестки), и всегда приходится то останавливаться, то снижать скорость. С твердотопливными котлами проблем и того больше. Регулировать в них подачу топлива практически невозможно, поэтому вероятность, что такой котел закипит, очень высока.
  • И еще один момент, который определяется человеческим фактором. Чтобы сэкономить энергоноситель, вам необходимо будет снижать температуру теплоносителя во время вашего отсутствия в доме. Как это сделать? Вариантов два. Первый — уменьшить подачу топлива в котел. Второй — выставить температуру в сниженном режиме на каждом термовентиле. Будете ли вы это делать каждый день – большой вопрос. Практика показывает, что чаще всего про это просто забывают.
Читайте также:  Принцип действия автоматического воздухоотводчика

И последнее. Термостатический вентиль стоит недешево. Умножьте его цену на количество отопительных батарей — и вы получится достаточно серьезную сумму.

Комнатный регулятор температуры

Если вас интересует современная автоматика для отопления, то необходимо отметить, что в настоящее время производители предлагают достаточно уникальные технологии, которые отвечают всем требованиям и нормам современности. К таким видам относится комнатный регулятор системы отопления. Обычно такой прибор устанавливается в комнате. Его прикрепляют к стене, где он контролирует температурный режим воздуха. Самое важное, что это не просто регулятор — это целый комплекс устройств, которые отключают и включают подачу топлива (обычно такой вариант используется в системах, где установлены газовые или электрические котлы) или включают и отключают циркуляционный насос (для твердотопливных котлов).

В чем преимущества данного вида автоматики?

  • Прибор контролирует температуру воздуха в помещении, а не теплоноситель в батареях. А так как объем воздуха гораздо больше объема воды, то резких перепадов температуры не будет. Это напрямую повлияет на эффективность работы отопительного котла, который будет включаться и выключаться намного реже. Специалисты уже подсчитали, что от такой работы экономия энергоносителя повышается приблизительно на 30%.
  • Такой регулятор относится к категории «программируемых устройств». Его можно запрограммировать на определенный срок, к примеру, на неделю — выставить температурный режим так, чтобы в ваше отсутствие температура воздуха снижалась, а за час до вашего прихода поднималась. Как видите, экономия явная. К тому же на каждый пониженный градус вы получаете 6% экономии топлива.
  • Есть более продвинутые регуляторы, которые имеют два датчика — один устанавливается в доме, а второй на улице. Это необходимо для того, чтобы температурный режим зависел от температуры уличного воздуха. Такая система может предвидеть изменения погоды, которые влияют на комфорт внутри дома. А быть осведомленным заранее означает иметь возможность предотвратить изменения без последствий. Такие модели называют погодозависимыми.
  • И еще один критерий, который определяется дополнительными функциями комнатных регуляторов. С их помощью можно контролировать и управлять нагреванием воды в бойлере, контурами на разных этажах дома или общей системой и теплыми полами. А можно объединить в одном регуляторе все функции по всем контурам и распределять тепло по вашему желанию. И последнее — такая автоматика может управляться по Интернету или через СМС-сообщения.

Если говорить о цене данного прибора, то все будет зависеть от выбранной вами модели. Но учтите, что разница в стоимости очень значительная. Если вы выбираете погодозависимый программируемый прибор, то он в 5-6 раз дороже самого простого комнатного регулятора. Но из данного положения есть выход. Можно в одной из комнат установить дорогой регулятор, а в остальных на радиаторы смонтировать ручные термостатические вентили. Выставляете температуру на программируемом устройстве, а вентили регулируете вручную.

В чем выигрыш? Дело в том, что дорогая автоматика будет влиять на работу котла, включая или выключая его. Соответственно, термовентили никакого отношения к котлу иметь не будут — они будут отвечать только за температуру внутри своей комнаты. Но в этой ситуации есть один минус. Представьте себе, что в помещении, где установлен комнатный регулятор, собралось несколько человек. Понятно, что в этой комнате температура быстро станет расти. На это отреагирует автоматика, и подача топлива на горелку котла резко сократится. По всему дому температура начнет понижаться. И если в том помещении, где собрался народ, будет находиться комфортно, то в остальных комнатах станет прохладно.

Может возникнуть вопрос — насколько быстро отреагирует автоматика в данном конкретном случае? Человек обычно выделяет 100 ватт тепловой энергии. Умножьте это на количество присутствующих — вот вам и цифра. Обычно в присутствии пяти человек температура воздуха внутри стандартной комнаты повышается на 1 градус за полчаса. А чем дальше, тем интенсивнее. Все то же самое относится и к ситуации расположения дома. К примеру, если регулятор установлен в комнате на южной стороне, то температура внутри будет всегда выше, чем в остальных помещениях. И все это необходимо обязательно учитывать при выборе автоматических регуляторов тепла.

Читайте также:  Все о инфракрасных обогревателях

Термовентиль плюс комнатный регулятор

Об этом «симбиозе» уже упоминалось выше. Но насколько эффективно будет работать такая сдвоенная система, и получится ли эффект экономии? Как показывает практика, экономия налицо. И не только за счет снижения потребления энергоносителя, а также за счет покупки недорогих термовентилей.

Распределение функций в данном случае происходит на основе важности каждого прибора. Комнатный регулятор будет играть роль основного элемента, контролирующего и регулирующего работу котла. То есть он будет выполнять основную корректировку. Термические вентили выступают как дополнение, с помощью которого можно подрегулировать температуру в комнатах в зависимости от создавшихся внутри каждого помещения условий.

Заключение по теме

Вот то, что касается такой темы, как автоматика отопления. Конечно, нельзя оставлять без внимания выбор производителя — здесь надо быть внимательным. Но этот выбор не так уж и сложен. Чтобы не ошибиться, вам нужно посмотреть, установлены ли у ваших друзей, соседей, знакомых и коллег регуляторы температуры, и как они себя ведут. Это будет самая объективная оценка. Плюс ко всему имеет значение возраст компании, которая на вашем рынке предлагает свою продукцию. Но это уже тема другого разговора.

Часть первая. Механизация.

Построили мы с женой дом. Я, как истинный инженер, слесарь, и безусловно молодец, вот этими вот руками сделал отопление. Отопление, как отопление. Напольный котел, бойлер косвенного нагрева на 200 литров, ветка отопления, ветка теплого пола, стальные радиаторы, металлопластиковые трубы.

Из автоматики только термоголовки на радиаторах. Почему бойлер косвенник, а не газовый, спросите Вы? У соседей подглядел, как они с газовым бойлером мучаются. Никакая десятикиловаттная горелка в газовом бойлере не сравнится по мощности и скорости нагрева с тридцатикиловаттным змеевиком косвенника! Плюс приятный бонус в виде экономии на подключении газа. Летом все было хорошо, но с наступлением зимы проявился один недостаток – после принятия ванны стало не хватать горячей воды. Ну, то есть, слил из бойлера весь кипяток на наполнение ванны, (а она у меня большая) и сиди битый час, жди новой порции кипятка. Это происходило потому, что в переходный период (когда температура на улице держится не ниже минус 5*С) котел работает на минимально возможной температуре — +60*. Поскольку бойлер у нас косвенник (вода из отопления через змеевик греет воду в бочке), то очевидно, что при такой температуре котла он разогревался не просто долго, а чертовски, непростительно долго. Выход прост – повышение температуры котла до максимума. Первое время обходился тем, что перед вечерними купаниями ходил в котельную и выкручивал котел на максимум, а после купания на минимум. Очевидно, что это совсем не выход, и я начал изобретать. Нарисовал схему, купил реле, переключатель, котловой термостат, собрал, установил – заработало.

Теперь в котле два термостата. Первый – с крутилкой, отвечает за температуру системы отопления, второй – за максимальный разогрев котла по запросу от бойлера. Я перестал ходить в котельную по вечерам перед купанием. Теперь реле, когда надо, переключает термостаты и котел разогревается до максимума. Жить стало гораздо проще! Но нет предела совершенству. Бойлер работает, в целом, как надо, НО, с задержкой. Откуда взялась задержка? Дело в том, что бойлер подключен по параллельной схеме, работает одновременно с системой отопления. И, пока котел не разогреет всю воду во всем доме, бойлер не выйдет на полную мощность. Решением этой проблемы является подключение бойлера по приоритету. Не вопрос! Добавляем переключатель, дорабатываем схему, приоритет готов.

В этом режиме, во время разогрева бойлера, система отопления и тёплый пол останавливаются. Котлу уже не надо разогревать весь теплоноситель во всем доме. Достаточно разогреть маленький участок от котла до бойлера. Кроме того, отключение системы отопления от максимально разогретого котла сильно продлевает жизнь полимерным трубам, которые с повышением температуры быстрее деградируют. Вот теперь стало совсем хорошо! Хочешь, в ванне отмокай, хочешь, под душем часами стой, никакого ощутимого провала в температуре горячей воды больше нет. В котельную я теперь ходил пару раз в неделю, поднастроить котел под погоду (оттепель там, заморозки).

Но в конце концов мне надоело и это. Захотелось автоматизации. Открыл интернет, посмотрел цены на котловые контроллеры (Honeywell Smile и подобные), приуныл от ценника и снова подался в изобретатели. Результатом, в конечном итоге, стал этот прибор.

Читайте также:  Как сделать фанеру влагостойкой для лодки

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.

Термостатический вентиль

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.).

Недостатком такого подхода следует считать отсутствие экономии из-за невозможности управления котлом и расходованием топлива.

Комнатный регулятор температуры

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *