Управление инженерными системами частного дома

Н. Копылов

Современные системы управления позволяют в автоматическом режиме поддерживать комфортные условия проживания в доме при оптимальном расходовании на эти цели энергоресурсов. При этом существует возможность обеспечить дистанционное управление практически всеми приборами и устройствами – от насоса до радиатора отопления

Совершенствование управления инженерными системами здания сегодня является одним из ведущих направлений развития оборудования, в том числе и теплотехнического. Особый интерес представляют системы управления с помощью удаленного доступа, который осуществляется через смартфон или другое портативное устройство.

На связи – радиатор

Радиаторные термостаты позволяют эффективно управлять системами отопления и поддерживать необходимую пользователю температуру воздуха в различных помещениях в зависимости от изменяющихся условий. Однако далеко не всегда у пользователя есть возможность своевременно вносить коррективы в работу отопительных приборов или изменять температуру воздуха в помещении, так как для этого необходимо находиться непосредственно на месте.

По этой причине все большую популярность в мире приобретают устройства для удаленного управления системами отопления через сеть интернет. Прикладные программы позволяют организовать доступ к ним через смартфон, ноутбук или планшет.

Таким образом, пользователь получает возможность в режиме реального времени контролировать работу системы отопления в своем доме или квартире, находясь практически в любой точке земного шара. Он может заранее, например, перед поездкой из города на дачу, дать «указание» системе довести температуру воздуха в помещениях до комфортной ко времени своего прибытия или же подогреть воду в водонагревателе.

В настоящее время на рынке предлагаются различного уровня сложности устройства, управляемые удаленно.

Самые простые и в то же время базовые для более сложных систем управления отоплением устройства – электронные термостаты с функцией дистанционной передачи данных. К примеру, у некоторых производителей предусмотрена возможность дистанционного управления посредством SMS. При этом, отправляя сообщения с мобильного телефона, можно проверить комнатную температуру и задать ее значения. Как правило, предусмотрено недельное программирование с различным температурным графиком по времени суток.

В настоящее время предлагаемые на мировом рынке устройства могут быть оснащены возможностью выхода в интернет, для чего используется отдельный интернет-шлюз или встроенный Wi-Fi модуль. Данное устройство подключается к глобальной компьютерной сети, через которую передаются данные о температуре воздуха в помещениях и состояниисистемы. Пользователь, создав учетную запись на сайте производителя оборудования, имеет возможность получать информацию и управлять системой с экрана своего мобильного устройства.

В качестве примера наиболее простого и удобного в эксплуатации оборудования можно привести комплект для удаленного управления температурой воздуха в помещении Y87RF (производитель – компания Honeywell). Он включает в себя термостат с возможностью программирования через смартфон, релейный модуль для подключения к котлу и интернет-шлюз (рис. 1). На дисплее термостата отображается текущая температура воздуха в помещении и состояние работы системы. Температуру можно изменить вручную поворотом диска.

Uprav_Ris_1

Рис. 1. Однозонный термостат, релейный модуль и интернет-шлюз комплекта Y87RF (Honeywell)

Управление осуществляется удаленно, путем подключения через интернет-шлюз к домашней точке доступа в сеть интернет (например, роутер). Затем информация передается на сервер производителя, а после — непосредственно на портативное устройство (смартфон или планшет), откуда и осуществляется программирование и текущее управление системой отопления. Релейный модуль по беспроводной технологии связан с термостатом. К модулю подключается котел, который работает по сигналу от термостата.

Установленное на смартфоне бесплатное приложение позволяет в режиме реального времени визуально наблюдать за состоянием работы системы. При этом параметры отображаются в виде, интуитивно понятном пользователю и легком в управлении.

С помощью программы возможно осуществлять недельное программирование с различным температурным графиком по времени суток и дням недели. В термостате находится несколько предустановленных режимов работы: «Экономный» (температура понижается на 3 °C от заданной), «Нет на месте» (температура воздуха поддерживается на уровне 15 °C), «Отключено» (система работает в режиме защиты от замерзания на уровне не менее 5 °C).

Сообщение о проблемах связи или перебоях в работе системы передается в виде электронного сообщения на адрес электронной почты пользователя для его оперативного информирования.

«Теплый пол» – в дополнение

Более сложные системы управления позволяют контролировать и задавать температуру в нескольких зонах жилого дома с различными температурными режимами (гостиная, кухня, коридор и т.д.), а кроме того, управлять работой системы радиаторного отопления и системой «теплого пола», бака запаса горячей воды, смесительного клапана, котла. При этом можно организовать оптимизацию режимов работы системы при подключении датчика температуры наружного воздуха.

В качестве примера приведем систему управления микроклиматом Nea Smart компании Rehau (Германия). Ее компоненты предназначены для регулирования комнатной температуры в закрытых помещениях, где установлены системы поверхностного отопления или охлаждения. Связь между компонентами обеспечивается с помощью проводов или радиосвязи (выполнение Nea Smart R).

В систему входят (рис. 2): комнатный регулятор с задающим устройством (оснащен дисплеем (D) или без него), базовая станция, дистанционный датчик для контроля температуры пола, сервопривод UNI и, в беспроводном варианте, антенна-ретранслятор.

Комнатный регулятор D предусматривает установку заданного значения температуры воздуха с точностью 0,2 °С. Диапазон регулирования – 5...30 °C. Прибор характеризуется степенью защиты IP20. При применении радиосвязи расстояние действия составляет 25 м в здании, максимальная длина проводной линии – 500 м. Размеры регулятора (ШхВхГ) – 86х86х26 мм. Видимая область ЖК-дисплея – 40х60 мм. Датчик для контроля температуры «теплого пола» комплектуется кабелем длиной 3 м, имеет степень защиты IP67 и работает в диапазоне температур 0...50 °C.

Uprav_Ris_2

Рис. 2. Система управления микроклиматом Nea Smart (Rehau):
1, 2 – комнатные регуляторы; 3 – базовая станция; 4 – сервоприводы; 5 – датчик «теплого пола»; 6 – Ethernet-подключение

Базовые модули, которые выпускаются серийно, оснащены Ethernet-интерфейсами, что позволяет осуществлять обслуживание и контроль системы при помощи смартфонов, планшетов, ноутбуков или персональных компьютеров. Станции обеспечивают соединение до 8 комнатных регуляторов (8 зон) и управление 12 тепловыми сервоприводами UNI. Есть присоединения для насоса, ограничительного термостата и датчика контроля «точки росы». Предусмотрены также различные предустановленные режимы автоматического управления. В частности, функция Smart Start непрерывно оптимизирует стартовый отсчет времени для подогрева после фазы снижения температуры. Степень защиты – IP20. Допустимые параметры окружающей среды – температура 0...60 °C, влажность – 5...80%. Размеры (ШхВхГ) – 290х52х75 мм.

Применение комплексных систем позволяет через интернет управлять различными устройствами, например водонагревателем, охранной сигнализацией, наружным освещением, нагревом воды в бассейне и т.п.

«Умные» насосы

Современные устройства помогут не только регулировать параметры микроклимата, но и управлять работой насосов. Соответствующее оборудование недавно представила немецкая компания Wilo. Оборудование предназначено для управления насосными системами отопления, водоснабжения и канализации и полива.

Профиль управления насосными системами, встроенный в «умный дом», позволяет повысить энергоэффективность, безопасность и комфортность работы системы в целом. При этом работа насосов может быть адаптирована к индивидуальным запросам пользователя.

В центре системы – сервер Wibutler с возможностью выхода в интернет, который может сочетаться с различным оборудованием разных производителей для автоматизации инженерного оснащения дома. Что касается насосов, то область применения системы широкая – от полива приусадебного участка до управления системами ГВС, отопления, кондиционирования воздуха и канализации.

Так, в линейку продукции Wilo-Smart Home входит установка Wilo-Jet FWJ Smart Home для перекачивания воды из колодцев (резервуаров для сбора дождевой воды) для полива. Систему возможно дополнить датчиком влажности (грунта) или наружным термометром для автоматического орошения почвы в сухую погоду. Интегрируемые насосы Wilo-Stratos PICO-Smart Home, предназначенные для отопления и кондиционирования (рабочая температура – 2…110 °C), можно программировать для включения в определенные промежутки времени, что позволяет экономить энергию. Предусмотрено отображение текущего потребления электроэнергии и других параметров. Для бытового горячего водоснабжения предназначены циркуляционные насосы Wilo-Star-Z NOVA Smart Home. В сочетании с датчиком движения они могут включаться при входе человека в ванную комнату, что увеличивает эффективность системы ГВС.

Напорные системы канализации серий Wilo-DrainLift и Wilo RexaLift FIT L могут передавать на смартфон соответствующий сигнал, активируемый при аварии, что повышает безопасность. Подключение осуществляется посредством радиопередатчика (рис. 3).

Uprav_Ris_3

Рис. 3. Передача сигнала об аварии в системе канализации от насосов на смартфон (Wilo)

Все перечисленные насосы подключаются к центральному серверу Wibutler с применением радиосвязи. Он поддерживает беспроводные стандарты EnOcean и Z-Wave (868 МГц), Zigbee, Wi-Fi (2,4 ГГц). Параметры сервера – объем встроенной памяти 8 Гб, оперативная память – 1 Гб, частота процессора – 1 ГГц. Источник питания – бытовая электросеть напряжением 220 В.

С сервера, в свою очередь, обеспечивается выход в сеть интернет и далее на мобильные устройства, работающие на базе операционных систем IOS или Android. Приложение для них бесплатное, его можно скачать со специализированного сайта.

Рассмотренные в статье примеры – лишь часть технологий под всеобъемлющим названием «умный дом». О других регулируемых инженерных системах – освещения, охранной и пожарной сигнализации, видеонаблюдения и контроля доступа, не относящихся к тематике нашего журнала, – можно узнать непосредственно у поставщиков оборудования.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!



Оставьте комментарий

Telegram