Отопление в умном доме: устройство и преимущества + рекомендации по обустройству умного теплоснабжения

Обновлено: 15.05.2024

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:

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.

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 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

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.

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.

Для организации системы управления отоплением дома необходимо позаботиться о возможности удаленного контроля. Обеспечить эту функцию помогут специальные модули. Чаще всего они не входят в стандартную комплектацию программаторов и терморегуляторов.

После приобретения блока управления отоплением дома следует правильно выбрать коммуникационное устройство. В зависимости от технических требований оно может обеспечивать следующие виды связи пользователя и управляющего элемента:

При выезде за границу не рекомендуется активировать роуминг для контроля отопления через GSM модуль. Это повлечет большие затраты. Лучше всего перепоручить контроль за теплоснабжением знакомому или родственнику.

GSM блок управления котлом

Самый простой и относительно доступный способ контролировать работу котла - установка управления отоплением по СМС. Для этого приобретается отдельный блок, который подключается к программатору или терморегулятору. Некоторые модели уже имеют подобную функцию.

На этапе выбора дистанционного управления отоплением следует определиться со способом передачи данных через сеть GSM. Это во многом зависит от возможностей конкретной модели телефона, а также встроенных функций блока передачи данных.

Падение температуры и давления ниже (выше) критического уровня;
Аварийный отказ в работе котла - отключение электропитания, отсутствие энергоносителя. При этом возможна передача кода ошибки и ее описания.

Для обратного управления отоплением по телефону необходимо отправлять СМС определенного формата. С их помощью можно настраивать уровень температуры, инициировать запуск котла после аварийного отключения. Также во многих моделях встроена функция отсрочки команды. Т.е. передается значение какого-либо параметра, и указывается время активации котла для его достижения.

При этом важно помнить, что полученные данные могут расходиться с фактическими. Для эффективного управления радиаторами отопления необходимо знать степени погрешности следующих устройств:

Температурных датчиков. Показания большинства электронных моделей имеют погрешность ±0,5°С;
Шаг изменения температуры в терморегуляторе. Он может составлять от 0,2°С до 0,5°С.

На практике это действительно необходимо при установке отопления в режим анти замерзания, когда уровень нагрева теплоносителя поддерживается на уровне +5°С. Это позволяет сэкономить на затратах энергоносителя и при этом избежать аварийных ситуаций.

Контроль отопления через интернет

Функции блока управления отоплением коттеджа при подключении к сети интернет имеют ряд преимуществ. Главным из них является возможность установки специальных программных комплексов. Они интегрируются в ноутбук, смартфон или любой другой вид персонального ПК. При этом дистанционное управление теплоснабжением отличается следующими возможностями:

Удобный интерфейс. Чаще всего он рассчитан под операционные системы смартфонов. Но при небольшой доработке может быть установлен и в компьютер;
Нет ограничения по количеству подключаемых пользователей, как в СМС блоках;
Возможность настройки параметров и любой точки, где есть интернет. В этом случае нет необходимости включать роуминг. Исключением составляют услуги интернет от мобильных операторов.

Важно правильно осуществить предварительную настройку пульта дистанционного управления котлом отопления. Для этого рекомендуется сначала сверить фактические показания системы после их изменения. Это необходимо для калибровки системы

Это необходимо для калибровки системы.

Лучшие системы отопления «Умный дом»

Климатическое оборудование, установленное в загородном доме, офисе или городской квартире, потребляет большой объем энергии. Основную часть времени жильцы или сотрудники компаний отсутствуют в помещении, что позволяет снизить температуру воздуха и сократить расходы на отопление без создания атмосферы дискомфорта. При использовании масляных обогревателей, конвекторов, инфракрасных нагревателей организовать управление климатом помогут умные розетки, которые будут контролироваться интеллектуальной электроникой. Предлагаем рассмотреть три комплекта, которые различаются сложностью монтажа, но обладают хорошим функционалом.

Hommyn Управление климатом KH-30-WZ

Разработка предназначена для управления обогревателем и увлажнителем воздуха. В составе комплекта центральный контроллер, выполняющий функцию координатора mesh-сети, детектор температуры и влажности, умная розетка. Передача информации между устройствами выполняется с помощью зашифрованного радиоканала. Контроллер получает данные, обрабатывает, запускает сценарии, отправляет push-уведомления на смартфон владельца недвижимости. Есть настройка хранения данных в облаке. К централи можно подключить сенсоры системы безопасности, автоматического освещения.

Для мониторинга климата помещения задаются параметры зоны, в которой сенсор измеряет температуру, влажность воздуха. Эти настройки корректируются с помощью приложения в смартфоне. Умные розетки связываются с контроллером по Wi-Fi, включают или отключают подключенное климатическое оборудование.

Два протокола связи;
Элементы крепления в комплекте;
Хорошие возможности для расширения;
Чувствительные сенсоры.

BAS-IP KA-30

Контроллер, предназначенный для установки на DIN-шину. Используется для управления отоплением, кондиционированием. Регулирует скоростью работы кондиционера - выбирает один из 4 предустановленных режимов. Управляет четырьмя клапанами, анализируя информацию от внутренних и внешних датчиков температуры. Контролирует положение штор кондиционера, управляется с температурной панели.

Предназначена для многоквартирных домов, бизнес-центров, административных зданий. Можно перевести в ручной режим управления. Для питания необходимо напряжение 21-30 В. Работает при температуре от -5 градусов, что позволяет устанавливать в щитки, расположенные в подъездах и холлах.

Небольшие размеры;
Продолжительный срок службы;
Устойчивость к скачкам напряжения;
Высокая скорость обработки информации;
Простой монтаж.

Rubetek RK-3591

Дачный вариант «умной розетки», предназначенный для подключения обогревателя. Встроенные сенсоры температуры, влажности обеспечивают контроль над основными климатическими показателями в помещении. Информирует пользователя о превышении предустановленных параметров. Может работать в паре с кондиционером, увлажнителем воздуха, инфракрасным обогревателем.

Популярные статьи Схема подключения реле: устройство, применение, тонкости выбора и правила подключения

При работе не требуется постоянный контроль пользователя: управление осуществляется по сценариям в автоматическом режиме. Информация отправляется на мобильное приложение, установленное в смартфоне или планшете. Передача данных по Wi-Fi через домашний или мобильный роутер. Допускается подключение климатической техники, мощностью 2,3 кВт, справляется с пиковыми нагрузками в 3 кВт.

Термостойкий пластик корпуса;
Предупреждение о слабом заряде батарей;
Дальность срабатывания детекторов 30 м;
Простой монтаж сенсора;
Низкая цена.

Нет возможности для расширения функционала.

Включение отопления к определённому времени

Можно установить время приезда заранее. Такой вариант подкупает своей простотой и дешевизной.

Всё что нам потребуется из автоматики это реле времени. Достаточно установить таймер в цепь с электрическим обогревателем и задать необходимое время включения.

Рекомендую: Как сделать электрическое отопление (электроотопление) своими руками

Скажем, планируя приехать на дачу к восьми утра, установим реле на пять. За три часа воздух в доме гарантированно прогреется.

В целях экономии, отопление можно включить не во всех комнатах (если конечно у вашей фазенды число помещений не равно единице). Довести температуру в гостиной и в санузле до +10 будет достаточным.

Даже с небольшого мороза такая температура будет ощущаться комфортно.

Современные модели реле времени можно установить даже на годичный цикл

А чтобы зря не расходовать электроэнергию, если поездка сорвется, запрограммируем устройство отключить отопление, к примеру, в обед.

Недостаток такого варианта очевиден — жесткая привязка по времени. Да и стоит хорошее реле времени с программируемым циклом на месяц и больше не так чтобы дешево.

Что автоматизируют?

Главная цель установки устройства — облегчение управления температурой в строении. Основной компонент, который включают в механизм — котёл. Сверив показания уличных датчиков, прибор изменяет подачу топлива. Это позволяет свести затраты к минимально возможным.

Автоматика программируема. Её настраивают на изменение температуры не только по счётчикам, но также по дням недели.

Справка! Мастер способен задать программе самостоятельное отключение по нажатию владельцем пары клавиш, что позволит экономить в отсутствие.

Высокая стоимость. Простые устройства довольно дёшевы, а программируемые дороже.
Для написания алгоритма работы требуется много времени или вызов мастера.
Использование газового котла приводит к большим расходам.

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

Технологии для системы умный дом

Если посмотреть на ассортимент устройств, предлагаемых для системы «умный дом», то их можно разделить на две группы:

Управляющие устройства для умного дома
Исполнительные устройства для умного дома

Управляющие устройства для умного дома

Все управляющие устройства делятся на три группы. К первой относятся устройства обеспечения безопасности, ко-второй, устройства управления отоплением, к третье устройства, управляющие вентиляцией в доме.

Управляющие устройства обеспечения безопасности

Управляющие устройства, работающие в системе безопасности, можно разделить на три группы:

Устройства с GSM модулем
Wi-Fi устройства
Комбинированные GSM- Wi-Fi устройства

Wi-Fi устройства работают в сети Wi-Fi и способны отправлять push-уведомления. Устройства управляются с помощью мобильного приложения для Android или iOS. Для этого понадобится смартфон или планшет и подключение к интернету. В приложении можно просмотреть журнал событий. При низком заряде детекторов, отключении или включении электропитания централи на смартфон владельца будут приходить уведомления.

Управляющие устройства отопительной системы

В системе отопления все происходит гораздо проще. В качестве управляющего устройства здесь выступают контроллеры или как их еще называют зональные коммутаторы, которые могут управлять, как котлом, так и контурами отопления в доме. Все контроллеры работают по одному алгоритму, разница только в количестве контуров, которое можно подключить к контроллеру, а также возможность работать совместно с другими контроллерами. Контроллеры выпускаются только в проводном исполнении, поэтому о прокладке проводов к нему и от него надо позаботится на стадии отделки дома.

Управляющие устройства системы вентиляции

Так как вентиляция является важной составляющей комфортной жизни в доме, я решил поставить под контроль и этот процесс. В своих статьях я уже много говорил о приборах, которые можно использовать для организации принудительной вентиляции в доме

Одним из таких приборов является устройство, выпускаемое фирмой Vents. В частности, блок управления БУ-1-60.
Этот блок предназначен для автоматизации и управления работой бытовых вентиляторов. Включает в себя автоматические функции управления с применением таймера, датчика влажности, фотореле, датчика движения. Эти функции можно использовать в любом необходимом пользователю сочетании. Допускается управление несколькими вентиляторами, если суммарный потребляемый ток не превышает предельно допустимой величины тока блока управления.

Стоимость блока не высока, поэтому для большого дома можно приобрести несколько устройств, которые будут управлять группой вентиляторов и настроить их в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конкретной зоне вашего дома. В моем доме это устройство установлено в душевой и настроено на влажность воздуха.

Котельная с твердотопливным котлом

Согласно с требованиями строительных норм, твердотопливные котлы устанавливают только в нежилых помещениях. Если мощность агрегата большая, потребуется строительство отдельно стоящей котельной.

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

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

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

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.

Читайте также: