Умное отопление в доме

Управление системой отопления умный дом

Большая часть календаря в наших широтах все-таки холодная. Спрятаться от слякоти поможет «умный дом» – отопление по погоде и настроению. Несомненно, что сидя в тепле, Илья Ильф и Евгений Петров подсказали Остапу Бендеру гениальное открытие: автомобиль — не роскошь, а средство передвижения. И так рассмотрим подробно, что собой представляет система отопления умный дом.

Перефразируя авторов, можно сказать, что «умный дом» как система отопления сегодня – это не мечта и фантастика, а повседневная реальность и необходимость.

Умный дом

Система отопления умный дом характеризует различные типы помещений. Их перечень очень обширен, от коттеджа или дачи до городского жилья, офиса, прочих сооружений различного назначения. Объединяет их одно – концепция взаимодействия человека с обитаемым пространством, посредством высокотехнологичных устройств и автоматики системы, обеспечивающая комфортные условия пребывания.

В таком аспекте немаловажное значение имеет отопление, формирующее тепловой комфорт. Ведь состояние окружающей среды, наиболее полно соответствующее физиологическим потребностям в данный момент, заключается не только в температуре окружающих конструктивов, окон, стен, потолков, элементов интерьера. Огромное влияние на тепловой комфорт оказывает влажность окружающего воздуха, тепловое излучение, потоки воздуха, являющиеся результатом работы отопительной системы.

Элементы умного дома

Варианты обогрева в системе умный дом

Времена гравитационных систем отопления безвозвратно прошли. Современное — закрытое, двухтрубное отопление, многоконтурное, обязательно циркуляционное. Насосная индивидуальная подача теплоносителя гарантирует оптимальную теплоотдачу каждого отопительного прибора, его индивидуальную регулировку. Традиционное радиаторное отопление дополняется отопительной системой «теплый пол».

Перспективная система «теплые стены» выполняет двоякую функцию: подогрев, а в жаркое время – охлаждение. Отопительная система обеспечивает горячее водоснабжение, оптимизирует температуру домашнего бассейна, подогревает нагнетаемый вентиляционной системой воздух.

Такие функции умного дома невозможно соблюсти без надежного, экономичного, высокопроизводительного генератора – источника обогрева. Это не только непосредственно котел отопления, но и трубная обвязка, насосы, другое, необходимое отопительное оборудование, работающее в довольно напряженном режиме.

Системы отопления умный дом характеризуются неоднородностью отбора тепла. Постоянно-переменный режим работы определяет температуру теплоносителя обогрева, его расход по времени. Что полностью касается постоянной, стабильной работы теплого пола и активно-переменной фазы при нагреве бойлера или бассейна. Противоречия такого характера устраняются выбором коллекторной схемы устройства котельного агрегата, с раздельными смесительно-насосными контурами для различных потребителей тепловой энергии.

Оптимизация нагрузок может достигаться применением поликотельной установки, по принципу: лучше два маленьких, чем один большой. Такая схема повысит и надежность системы отопления. Хороший результат, может быть достигнут эксплуатацией настенных конденсационных газовых котлов, с двухтрубной, коллекторно-лучевой схемой комбинированного отопления. К тому же с применением схемы умный дом — отопление по погоде — может быть наиболее выгодной формулой обогрева

Система отопления в умном доме

Способ управления

Жизненная деятельность умного дома мертва без жесткой управленческой руки. Этой рукой управляет центральный процессор или контроллер. В системе отопления умного дома контроллер является сердцем и мозгом – основой интеллектуального управления цепочкой кнопка-процессор-оборудование.

В полной мере это касается и отопления. Наиболее перспективно в отопительной системе умный дом — отопление по погоде или погодозависимое управление. Оно основывается на программе соотношения температур теплоносителя, внутреннего и наружного воздуха.

Упрощенная схема отопления умным домом выглядит так: с понижением наружной температуры, автоматически повышается температура внутри здания. Соответствующе происходит обратный процесс.

Базовой точкой отсчета погодного регулирования может приниматься значение плюсовой температуры наружного воздуха, равное двадцати градусам. Уравнивается разность температур воздуха и теплоносителя, и отопление отключается.

В работе системы умного дома принимается во внимание и регулируется локальная температура в отдельных помещениях. При повышении или понижении базовых значений, процессор отдает команды и принимает меры к восстановлению заданных параметров.

Варианты расположения датчиков и контролеров

Номенклатура оборудования

Структурно система отопления умный дом — отопление по погоде, соединяет в одно целое разные приборы и устройства, как-то:

  • главный процессор с блоком резервного питания;
  • сенсорные панели управления;
  • вай-фай маршрутизатор;
  • термоэлектрические клапаны;
  • датчики температурного режима;
  • комнатные панели управления;
  • пульты дистанционного управления;
  • «теплый пол»;
  • «теплые стены»;
  • увлажнители и осушители воздуха;
  • насосы;
  • фанкойлы.

Отопление и экономия

В системе «умный дом» — отопление по погоде – запрограммированный режим. Он позволяет сэкономить значительные средства за счет оптимальных инженерных решений, расчетов и схем. Экономии способствует применение высококачественных материалов, современного оборудования, в частности, конденсационных котлов. Автоматическая оптимизация температурного поля также имеет экономическую эффективность.

Для достижения максимального экономического эффекта, выполняются теплоизоляционные и энергосберегающие мероприятия, точная настройка всех системных параметров.

Резервное питание

При всех огромных достоинствах и положительных свойствах, система отопления умного дома очень уязвима. Большой недостаток умного дома – это зависимость от электроэнергии. Интеллект, даже искусственный, требует питания. Аварийное отключение электросети, колебания напряжения, могут привести к непредсказуемым последствиям. Чтобы избежать такой ситуации следует позаботиться об источниках резервного или безаварийного электроснабжения. Тогда дом постоянно будет встречать уютом, спокойствием и теплом.

Отопление с системой «Умный дом»

Система “умный дом” помогает снизить затраты на отопление

Система «Умный дом» – это способ автоматического контроля вентиляции, водоснабжения, бытовой техники (как и любой другой, которую хозяин захочет включить в такую систему). В рамках такой системы возможно реализовать и умное отопление дома.

Читать еще:  Выбираем смеситель для ванной с изливом

На сегодняшний день это уже не прихоть, подобные системы значительно экономят энергоресурсы, а как следствие – деньги владельца. В результате хозяин дома получает желаемый комфорт для жизни. При этом умная система отопления дома снижает затраты на то, без чего в умеренном и холодном климате человек просто не выживет. Вот как она работает.

Как устроена система отопления «Умный дом»?

Примерная схема системы “умный дом”

Теплопроводность стен и потолков, качество окон, наличие сквозняков и влажность воздуха, тип отопительной системы и способ подачи тепла – всё это влияет на климат внутри помещения.

Современные системы отопления могут функционально различаться: это и классические радиаторы, и «тёплые полы», и конвекторное отопление. В загородных домах устанавливаются индивидуальные котлы для обогрева и обеспечения горячей водой, в квартире же могут использовать бойлер.

Важно! Умная система отопления дома не будет иметь особого позитивного эффекта (особенно, в финансовом плане), если не устранить конструктивные дефекты изоляции строения, из-за которых случается теплопотеря.

Всё это может быть подконтрольно единой системе, которую и называют «умным домом». Это управляющий компьютерный блок, связанный с домашней техникой, а также с внутренней и наружной системой датчиков температуры. Сообразно информации датчиков и заданного режима, такая система способна понижать или повышать температуру в помещении. Кроме того, она может регулировать количество горячей воды готовой к использованию в бойлере.

Как обеспечить контроль отопления в системе «Умный дом»?

Если пытаться реализовать систему отопления «умный дом» своими руками, положительных эффектов вполне можно добиться даже не объединяя системы отопления под общим контролем компьютера.

На обогревающие элементы и узлы отопления можно установить контроллеры, связанные с температурными датчиками внутри помещения. После этого обогревательным приборам можно будет задать режим работы (порядок включения и выключения по времени или при достижении температурой определённой величины).

Минусы этого решения следующие:

  • каждый такой прибор придётся настраивать отдельно;
  • он не будет согласовывать свою работу с другими системами дома;
  • каждая отдельная система не будет реагировать на изменение температуры извне, поскольку таких данных у неё просто нет.

Более эффективным решением является создание системы обогрева помещения под управлением единого контрольного блока, которому можно будет задавать общий режим работы (с учётом особенностей функционирования для каждой группы обогревательных приборов отдельно).

Как для простой, так и для объединённой системы отопления, удачным решением будет определить температурные зоны, задавая отдельные параметры отопления для каждой из них. Умный дом, отопление которого настроено подобным образом, будет обогревать сильнее жилые помещения, с меньшей активностью давать тепло гаражу, и следить за тем, чтобы не поднималась температура в винном погребе.

Погодозависимое управление отоплением

Важное звено системы “умный дом” – погодозаваисимый регулятор

Погодозависимый регулятор отопления – один из ключевых элементов для создания комфорта с помощью «умного дома». Внешний температурный датчик позволяет соотнести температуру снаружи помещения и внутреннюю, а затем по заданной кривой такого соотношения определить режим работы без вмешательства человека.

Погодозависимый регулятор отопления будет контролировать обогрев помещения, реагируя на изменения погоды снаружи: равномерно повышать температуру при похолодании, или же, прекратит обогрев, если на улице жарко.

Поскольку погодный регулятор отопления реагирует на внешнюю температуру, он может по заданной программе поддерживать тепло и не допускать перерасхода. Умное отопление загородного дома понизит температуру, когда обогревать помещения не нужно (если хозяева уехали).

Комплексное управление отоплением в системе «Умный дом»

Комплексный подход подразумевает управление отоплением в сочетании с контролем работы вентиляционной системы и системы водоснабжения. Это позволяет реализовать полноценное поддержание определённого климата в доме, с учётом влажности воздуха и показателями температуры в разных помещениях.

Интересно: Умный дом, отопление которого должным образом настроено, поможет лучше высыпаться! Для этого на время сна температура понижается на пару градусов от комфортной.

Вы можете задать различные сценарии работы всем подконтрольным «Умному дому» системам, и реализовать функцию оповещения, если какая-либо из подсистем выйдет из строя.

Кроме того, можно использовать мобильную связь, чтобы давать команду системе. Умное отопление загородного дома начнёт подготовку жилых помещений к приёму гостей по такому сигналу заранее.

Комплексное управление отоплением, вентиляцией, водоснабжением и электричеством в системе «Умный дом» в результате даёт экономию на энергоносителях и повышает энергоэффективность (кризис энергоресурсов диктует решения и в бытовом строительстве).

Плюсы и минусы системы управления отоплением «Умный дом»

Управление отоплением с помощью «умного дома» позволяет добиться следующего:

  • климат в доме или любом выбранном помещении будет точно соответствовать ощущению комфорта хозяина, в соответствии с выбранной им программой работы нагревательных приборов;
  • автоматизированный контроль отопительной системы сможет существенно понизить расход энергии;
  • интеллектуальное управление бытовых подсистем дома позволит их контролировать дистанционно и не беспокоится о возможных поломках (компьютер среагирует на неисправность).

Минусом же подобных технологий пока остаётся доступность в силу достаточно высокой стоимости оборудования и установки системы.

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.

Читать еще:  Как выбрать электрический плиткорез?

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.

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 дороже.
Параметр Термостат

на батарее
Поэтажное

регулирование Зональное

регулирование Стоимость + ++ +++ Точность + ++ +++ Экономия + ++ +++ Ручное управление каждой батареей – Отопление по расписанию – + + Энергосберегающие сценарии:

День/Ночь/Эконом/Отпуск и пр. – + + Управление тёплыми полами (водяными) – + ++ Индивидуальный климат-контроль в помещении + – ++ Защита от замерзания* – – + Удалённое управление – + + Совместная работа батарей и тёплого пола – – +

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

Умный дом: отопление

Основные тенденции современного домостроительства – повышение комфорта проживания и снижение эксплуатационных затрат. Технология, которая призвана решить такую задачу – “умный дом”.

Что такое умный дом?

Система умный дом – набор компонентов, обеспечивающих интеллектуальное управление всеми системами (отопление, водоснабжение, видеонаблюдение, освещение, кондиционирование, открывание ворот, дверей, штор, видео- и аудиотехника, бытовая техника и другие) дома или здания. Большинство работ, которые ранее выполнялись владельцем вручную, система берет на себя. Поддержание оптимальной температуры в помещении, своевременное включение уличного освещения, поддержание температуры в накопительном бойлере, фиксация несанкционированного проникновения в жилище, защита от пожара, затопа, отравления угарным газом. Вот только некоторые из задач, которые автоматически решаются установкой системы умный дом.
В Украине системы Умный Дом (Smart Home) только набирают популярность и на примере отопления мы покажем их преимущества, на что нужно обратить внимание при выборе.

Система отопления умного дома

Немногие владельцы домов самостоятельно занимаются своей системой отопления. Обычно котлы, насосы, автоматика располагаются где-то в подвале, в котельной или навешены на стену. Отопительная техника привлекает внимание только когда нужно провести техобслуживание и когда в доме становится холодно. Это требует от владельца определенных усилий и выполнения настроек, что создает неудобства. В умном доме начало отопительного сезона и, соответственно, температура в помещении зависит от настроек кривой отопления и от владельца не требуется дополнительного участия. Всегда тепло и комфортно с минимальным энергопотреблением. “Интеллектуальная” техника снижает влияние человеческого фактора. К тому же, она сравнительно недорогая и хорошо встраивается в уже существующие системы.

Принцип работы умной системы отопления

Элементы системы умный дом, применительно к отоплению, это термостатические головки и вентили для радиаторов, программаторы и термостаты для регулирования температуры в помещении. Такие устройства могут иметь различную функциональность. Более простые устройства поддерживают заданную температуру, экономя при этом около 20% затрат на отопление. Более сложные программируются, поддерживают определенную температуру в зависимости от времени суток и дня недели. Самыми “продвинутыми” устройствами можно управлять с помощью смартфона через интернет, что исключает перерасход энергии и потерю комфорта, даже если владелец выбивается из графика. Часто такие устройства имеют дополнительную функциональность, например автоматическое снижение температуры, когда никого нет дома, отключение отопления на период проветривания.
Благодаря внедрению цифровых технологий очень удобным, особенно для домов большой площади, от 150-200 кв. метров, является погодозависимое регулирование. Система включает / отключает котел в зависимости от наружной температуры и заблаговременно прогревает помещение или экономит топливо, поддерживая внутри стабильную температуру.

Преимущества умной системы отопления

Техника для умного дома – это нечто большее, чем просто игра. Она облегчает обслуживание системы отопления, повышает комфорт и помогает избежать ненужных потерь энергии. В то же время, она создает более высокий уровень безопасности и заботится о том, чтобы распознать ошибки еще до их возникновения.

Умный дом – комфортный дом

За высокий уровень комфорта отвечает автоматическое управление системой отопления и поверхностями нагрева. Благодаря этому в жилых помещениях всегда поддерживается оптимальная температура даже без ручной настройки пользователем. Если оборудованием можно управлять, не находясь дома, то пользователь только выигрывает. Пример – отпуск зимой. Если хозяева отсутствуют в течение одной или двух недель, вряд ли стоит оставлять систему отопления работать на полную мощность. Если перед отъездом выключить систему, по возвращении в доме будет холодно и неуютно. Но это не касается системы отопления в умном доме. Ведь ее можно включить во время дороги домой через смартфон и обеспечить себе тем самым приятный теплый прием.

Экономия энергии

Кроме комфорта, программаторы, термостаты, термоголовки также экономят много энергии – и это без дорогостоящих мероприятий по реконструкции дома. Такое стало возможным, потому что умные алгоритмы изучают особенности дома и потребности пользователя. Они сопоставляют оба фактора, учитывают температуру наружного воздуха и заботятся о том, чтобы система отопления никогда не производила больше тепла, чем нужно. Таким образом, система умный дом уменьшает тепловую мощность устройств, если хозяева вне дома или на улице установилась солнечная погода.
Кстати: потенциал экономии “интеллектуальных” термостатов и программаторов падает, если дом имеет качественную теплоизоляцию. В таких условиях он теряет мало тепла и снижение температуры внутри помещения меньше влияет на расходы на отопление.

Правильная техника для умного дома

Современный рынок предлагает достаточно много вариантов для домовладельцев, которые интересуются системами отопления с цифровыми технологиями. Главными критериями при выборе техники для умного дома будут следующие:

  • передача данных – система должна выбираться в соответствии с пожеланиями пользователя.
    Техника для умного дома предназначена не только для отопления, но и освещения, управления бытовыми приборами, видеонаблюдения и другим. Вся она должна быть увязана. Поскольку производители разрабатывают все «под себя», сегодня существуют разнообразные стандарты передачи данных. Самые известные из них: Wi-Fi, ZigBee, Z-Wave, EnOcean и KNX (проводной или беспроводной). Делая выбор в пользу умного дома, следует сравнить плюсы и минусы этих стандартов и выбрать для себя тот, который имеет широкие функциональные возможности. Сделаем небольшой обзор:
    • Wi-Fi (беспроводной, используется во многих домохозяйствах, энергоемкий с сильно перегруженными диапазонами частот)
    • ZigBee (беспроводной, низкое потребление энергии, но через перегруженные диапазоны частот не слишком устойчив к помехам)
    • Z-Wave (беспроводная передача данных в диапазоне частот с низким уровнем нагрузки, энергосберегающий)
    • EnOcean (беспроводная передача данных в диапазоне частот с низким уровнем нагрузки. Работа без подключения к сети без батарей с применением технологии “Energy Harvesting” чрезвычайно экономная)
    • KNX (проводная передача данных без помех для обеспечения четкой связи и высокого уровня безопасности; дорого стоит и сложная для установки)
  • диапазон функций и рабочие параметры – большая функциональность создает больший комфорт, позволяет значительно экономить
  • надежность – лучше покупать элементы системы умный дом от известного и проверенного производителя, например, SALUS, WATTS. Более надежными специалисты считают кабельные системы, но они более сложные в монтаже, особенно, в уже эксплуатируемом доме.
  • масштабируемость и стоимость.
    В интернет легко сравнить возможности и цены систем Умный Дом от разных производителей. Рекомендуется все же покупать таковую от известного производителя. Это регулярные обновления, больший выбор дополнительных устройств, проще сервисное обслуживание.

Применительно к отоплению, Умный Дом это:

  • недельные программаторы
  • комнатные термостаты
  • жидкостные и электронные термоголовки
  • автоматика управления (сервоприводы, клапаны)

Самый высокий комфорт, экономию, управляемость обеспечивают устройства с управлением через интернет. Например, SALUS IT500 или WATTS.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector