Автоматика для насоса
Регулирует деятельность системы, контролируя множество функций, таких как, например, давление, распределение воды.
Для нормальной работы необходимы следующие компоненты: коллектор, обеспечивающий подачу воды, реле, контролирующее насос, манометр, осуществляющий измерение давления, датчик сухого хода, который предотвращает перегрев устройства, если вода иссякнет.
Всю автоматику, отвечающую за насос, подразделяют на несколько моделей, исходя из времени создания:
Автоматика первого поколения;
Первая простейшая конструкция подачи воды. Используется для решения несложных задач, если необходимо обеспечить помещение источником воды. Она состоит из трех компонентов: датчик сухого хода, гидроаккумулятор, выполняющего задачу накопления воды, содержащего в себе мембрану, реле, контролирующее давление воды. Обычно не вызывает трудностей при установке, так как в системе полностью отсутствуют сложные электрические схемы. Механизм также чрезвычайно лёгок: порядок цикличен—при полном заполнении воды, насос отключается, далее цикл идёт на повтор.
Автоматика третьего поколения
Является более достойной версией предшественников, стоит дороже соответственно. Агрегат выделяется наибольшей надёжностью, эффективностью, улучшена программа безопасности, а главное — максимальная точность устройства.
Для поддержания прибора в автоматическом режиме устанавливается реле. Механизм несложен: при уменьшении давления воды реле запускает систему, аналогично при увеличении давления — остановит.
Термостат для включения или отключения насоса
Самый частый вид автоматики для насоса в отоплении дома. Механизм: сначала происходит сбор информации с датчика, далее происходит сравнивание показателей, от этого зависит работа насоса. Например, если владелец задает режим +60, а гистерезис +5, то вода должна составлять +65, чтобы система запустилась, а чтобы она остановилась необходима температура соответственно +55.
Дистанционное управление котлом при помощи многофункциональных терморегуляторов
Когда в доме стоит устаревшая система подачи тепла без всякого намека на возможность подключения электронных блоков, не имеется трехходовых клапанов и прочего автоматического оборудования – на рынке можно приобрести универсальные терморегуляторы, которые легко объединяются в разветвленную систему на много зон с возможностью выполнять управление отоплением через интернет.
В комплект такого оборудования входит электронный контроллер, где происходят все настройки по каждой зоне.
Он по совместительству является WI-FI передатчиком-приемником и посредством этого канала «общается» с электронными термостатами, установленными на каждую батарею.
Дистанционное управление котлом с помощью программатора Vaillant
Отдельным каналом он имеет связь с блоком отключения котла. Параметры обогрева можно менять как на самом контроллере вручную, так и через канал интернета.
Преимущества и недостатки видов
Каждый из вышеперечисленных «помощников» имеет свои сильные и слабые стороны, которые следует детально разобрать. Благодаря такому подходу, у вас есть возможность создать «умное» отопление дома.
Первые три вида можно объединить в одну группу, так как сильные и слабые стороны у них схожи. Начнем с преимуществ:
- простые при монтаже;
- доступные;
- прочные;
- малогабаритные.
К недостаткам можно отнести только отсутствие полной автоматизации.
Два последних вида с поддержкой GSM дают возможность пользователю регулировать старт и завершение работы, а также управлять элементами системы отопления не вставая с дивана при помощи пульта, поддержки мобильных устройств или панели инструментов. Главным недостатком является высокая цена.
Зачем делать балансировку?
Любая система отопления вне зависимости от ее типа должна обеспечить доставку к батареям расчетного объема теплоносителя, чтобы те, в свою очередь, могли нормально обогревать помещение. Причем каждый радиатор должен получить именно столько горячей воды, сколько нужно. Ни в коем случае не меньше и, желательно, не больше. Однако, всем известно, что большее количество воды всегда пойдет по пути наименьшего сопротивления.
То есть, если гидравлическая балансировка системы отопления не сделана, то больше всего теплоты попадет в ближайшие к котлу батареи, а самые дальние не получают практически ничего. В одних помещениях жарко, в других – холодно. При этом котел функционирует отнюдь не в экономичном и щадящем режиме, а на максимуме. Ниже на рисунке хорошо отражена картина распределения тепла по системе в двух вариантах: разбалансированной и настроенной как полагается:
Итак, гидравлическая балансировка необходима для:
- равномерного прогрева всех отопительных приборов;
- работы котла в нормальном режиме и экономии энергоносителей;
- во избежание шума больших объемов воды, протекающих через ближние батареи с высокой скоростью.
Примечание. Не нуждаются в специальной настройке небольшие двухтрубные системы на 4—6 приборов, смонтированные с предварительным гидравлическим расчетом и четко выдержанными диаметрами труб.
Устройства контроля отопления
Программаторы и терморегуляторы
Ключевыми частями системы регулировки отопления являются терморегуляторы и программаторы. Они представляют собой электронные устройства, в некоторых модификациях оснащенные пультом управления, который помогает производить контроль над функционированием котла. Кроме того, такое устройство позволяет синхронно менять показатели в двух подключённых компонентах.
Кроме того, дополнительной функцией программаторов является регулировка при помощи СМС с сотового телефона или команд, передаваемых через интернет.
Подходящую для себя модификацию этого устройства можно выбрать по набору основных характеристик, к которым может относиться:
Управление через интернет происходит таким же образом, только по другому каналу связи между домовладельцем и электронным блоком в доме
- удаленная связь между компонентами при помощи радиопередатчиков;
- работа радиаторов (в зависимости от настроек) может быть в комфортном, нормальном или экономичном режиме;
- количество подключенных контуров можно увеличить при подсоединении дополнительных модулей;
- управление отоплением по мобильному телефону;
- передача данных при помощи СМС и т. д.
Эти функциональные особенности делают представленные элементы довольно удобными и востребованными.
Зональные устройства
Такие элементы контроля теплоснабжения устанавливаются непосредственно на радиаторы и котлы. В этом случае регулировка системой осуществляется через интернет-связь. Эти приборы представлены электронными терморегуляторами. Они способны менять температуру воды в каждой отдельной батарее или системе в целом. Отличия этих терморегуляторов заключаются в простоте установки и доступной цене. При этом трудоемкость устройства системы снижается, тем более что они не требуют отдельного шкафа для управления. Зональные устройства позволяют использовать нескольких терморегуляторов, которые подсоединяются к одному регулирующему блоку.
Модули дистанционного контроля отопления
Обеспечить функцию удаленного контроля теплосети могут специальные модули, входящие в комплектацию с запорно-регулирующей арматурой и программаторами.
Количество дополнительных функций приборов ограничено числом подключаемых датчиков и исполнительных реле самого электронного блока управления отоплением
Интернет-управление
Контроль при помощи интернет-блока удобен так же, как и управление СМС. Он отличается такими возможностями:
- инсталляция в смартфон, ноутбук или иной гаджет специфических программных комплексов;
- простой интерфейс, который легко совмещается с ОС «Андроид» или Windows;
- в отличие от СМС блоков, сняты ограничения на число подключаемых пользователей;
- регулирование параметров осуществляется там, где имеется доступ к интернету (для этого не нужно использовать роуминг).
Специалисты советуют при выезде за рубеж не применять функции роуминга для регулировки теплоснабжения через GSM-систему, так как это может быть чревато большими финансовыми затратами. В таком случае правильным решением будет поручить контроль отопительной системы знакомым, которым вы доверяете.
2 Расчёт мощности и системы отопления
Определить такие данные можно двумя способами: простым и математическим. Простой метод говорит сам за себя и является очень популярным среди продавцов отопительного оборудования из-за лёгкости расчётов. Определяется мощность оборудования таким способом исходя из квадратуры помещения. Берётся общая жилая площадь дома, которая умножается на 100 Вт. Полученный результат будет точным, но есть и метод более эффективный:
- в первую очередь, на 100 Ватт умножаются только те комнаты, которые имеют выход на улицу с одной стены и только одно окно;
- в том случае, если комната имеет две стены от улицы (то есть комната угловая) и одно окно, то умножать уже нужно на 120 Вт;
- в случае двух наружных стен с двумя окнами умножать необходимо на 130 Вт.
Рассчитывать таким способом можно. Но до конца правильно провести отопление в частном доме нельзя. Может получиться ситуация, когда северные стороны недополучат тепла за счёт неправильного конструирования и подбора необходимой мощности, а юг будет переплачивать за лишнее тепло. В связи с этим нужно заказать такие расчёты у специалиста-конструктора. Только он сможет составить подходящую схему.
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
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.
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).
Принцип работы
Терморегулятор с датчиком температуры воздуха работает по следующей схеме: при помощи термостата котла собирается информация о температуре непосредственно в теплоносителе. Комнатные датчики замеряют в свою очередь температуру в помещении. Далее эта информация поступает в блок управления термостатом или на автоматический регулятор для хранения и использования.
Регулятор сверяет полученные данные от датчиков и, в зависимости от настроек, либо увеличивает температуру котла, либо уменьшает или отключает его.
Все чаще сейчас используются электронные датчики. Новые цифровые термостаты не имеют движущихся частей для измерения перепадов температуры, вместо этого они используют полупроводниковые детали, например термометр сопротивления (резистивный датчик температуры). Эти приборы работают от тока и часто могут устанавливаться как на один-рейку, так и в розетку. Для питания им необходимо 24 вольта. Они могут работать от батарейки или напрямую от электрической сети. В каждой модели электронного терморегулятора есть монитор, на который выводятся заданные значения при его настройке и результаты последнего замера температуры.
Большинство из таких устройств оснащены также часами, календарем и возможностями настроить котел для работы в режиме день-ночь, выходные-рабочие дни и т.д. Естественно, цена на электронные терморегуляторы с датчиком температуры немного выше, чем на механические, но зато их легче установить своими руками и у них значительно шире диапазон температур. Они могут использоваться не только для жилого помещения, но и подсобного, скажем, погреба или гаража, где температура может опускаться до 0 градусов.
Купить устройства можно в магазинах электротоваров и фирменных филиалах компаний, которые изготавливают климатическую технику. При этом старайтесь выбирать ту же марку датчика, что и Ваш отопительный прибор, тогда к нему можно будет подключить контроль всей системы отопления.
Как сделать простой терморегулятор своими руками – советы мастерам
Предлагаем ознакомиться с одной из эффективных схем сборки терморегулятора, которую можно выполнить своими руками. Ниже она представлена, и дана пошаговая инструкция.
Таблица 3. Пошаговая инструкция по сборке терморегулятора
ДействиеОписание работы
| Подготовка элементов схемы к сборке | Все элементы и микросхемы поместить на плате. При помощи разогретого паяльника аккуратно провести монтаж. При пайке нужно внимательно следить, чтобы не задеть другие элементы сборки |
| Протравка дорожек | Согласно схеме протравить дорожки, при их отсутствии самостоятельно создать эскиз чертежа |
| Проверка составляющих частей | В обязательном порядке следует проверить работоспособность всех элементов схемы. Для этих целей рекомендуется использовать тестер (мультиметр) |
| Проверка полупроводников, прочих элементов схемы | В соответствии со схемой нужно проверить полярность триодов, диодов и других составляющих |
После выполнения сборки нужно проверить её правильность. Также опытным путём подбираются тиристоры. Это необходимо для того, чтобы максимально точно подобрать параметры порога, когда тиристор будет закрыт и открыт.
Совет!В ходе выполнения паяльных работ нежелательно использовать кислоту. Это связано с тем, что мелкие детали, которые друг возле друга находятся, могут закоторотить. Поэтому лучше всего подойдёт канифоль.
Как выбрать GSM-модуль, что нужно брать во внимание?
Устройства, работающие на платформе Gsm, можно приобрести как в магазинах города, так и на известных торговых площадках типа Aliexpress. Прежде чем покупать такой модуль, стоит определиться, каких возможностей от него ожидают? Например, важна ли длина подключаемого кабеля антенны, а также сколько телефонных номеров можно использовать одновременно. При выборе модуля стоит учитывать такие факторы:
- количество зон контроля;
- наличие выходов для подключения разных по назначению датчиков;
- возможность расширения функционала за счет прошивки приспособления;
- наличие реле, через которое осуществляется обратная связь;
- возможность мониторинга температуры и отправка показателей на мобильник
Хороший модуль обладает настройкой температурных режимов и порогов срабатывания.
С его помощью можно дистанционно управлять работой котла и вносить изменения в температуру. Качественный прибор даст возможность изменять показатели мощности, а также мгновенно пришлет смс-оповещение о срабатывании экстренных датчиков.
Подбор оптимальной схемы отопления
Для обогрева жилища чаще всего используются следующие схемы, как установить котел отопления в частном доме:
- Однотрубные. Один коллектор обеспечивает все радиаторы. Он играет роль и подачи, и обратки, так как прокладывается замкнутым контуром рядом со всеми батареями.
- Двухтрубная. В этом случае применяется отдельная обратка и подача.
Чтобы выбрать наиболее оптимальную схему установки котла отопления в частном доме, рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Однако в любом случае, двухтрубная система является более прогрессивным решением вопроса какая схема отопления лучше для частного дома. Хотя на первый взгляд может показаться, что однотрубная система позволяет сэкономить на материале, однако практика показывает, что такие системы и дороже, и сложнее.
Важно понимать, что внутри однотрубной системы остывание воды происходит намного быстрее: в результате более дальние радиаторы приходится оснащать большим числом секций. Также у раздающего коллектора должен быть достаточный диаметр, превосходящий линии двухтрубной разводки
Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга.
Небольшие строения типа дач, где число радиаторов не превышает 5, можно без опасения оснащать однотрубной горизонтальной схемой системы отопления частного дома своими руками (ее еще называют «ленинградкой»). Если число батарей увеличить, будут наблюдаться сбои в ее функционировании. Еще одно применение подобной развязки – однотрубные вертикальные стояки в двухэтажных коттеджах. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают без сбоев.
Двухтрубная развязка обеспечивает доставку на все батареи теплоносителя одинаковой температуры. Это позволяет отказаться от наращивания секций. Наличие подающей и обратной трубы создает оптимальные условия для внедрения автоматического управления радиаторами, для чего используются термостатические вентили. В этом случае можно брать трубы меньшего диаметра и более простые схемы.
Какие бывают схемы отопления частного дома двухтрубного типа:
- Тупиковыми. В этом случае трубопровод состоит из отдельных ветвей, внутри которых используется встречное движение теплоносителя.
- Попутными двухтрубными. Здесь обратка выполняет роль продолжения подачи, что обеспечивает кольцевое движение теплоносителя внутри схемы.
- Лучевыми. Наиболее дорогостоящие схемы, где каждый радиатор имеет отдельно проложенную скрытым способом (в полу) линию от коллектора.
Если при укладке горизонтальных магистралей большого диаметра использовать уклон 3-5 мм/м, то будет достигнут гравитационный способ работы системы, и циркуляционные насосы можно не применять. Благодаря этому достигается полная энергетическая независимость системы. Этот принцип можно применять как однотрубных, так и двухтрубных схемах: главное – создать условия для самотечной циркуляции теплоносителя.
В открытых отопительных системах потребуется наличие в самой верхней точке расширительного бака: такой подход является обязательным при обустройстве самотечных контуров. Однако обратная труба рядом с котлом может быть оснащена мембранным расширителем, что позволит сделать систему закрытой, работающей в условиях избыточного давления. Такой подход считается более современным, и чаще всего используется в системах принудительного типа.
Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Стоит такая система довольно дорого, так как требует укладки в стяжку нескольких сотен метров трубопровода: это позволяет обеспечить каждую комнату отдельным нагревающим водяным контуром. Трубы коммутируются на распределительном коллекторе, который имеет смесительный узел и собственный циркуляционный насос. В результате помещения прогреваются очень равномерно и экономично, в комфортной для людей форме. Подобный тип отопления может применяться в различных жилых помещениях.
Комплектация и принцип работы системы
В водяной системе отопления посредником при передаче тепловой энергии от котельной установки к радиаторам выступает жидкость. Циркуляция теплоносителя может выполняться на большие расстояния, обеспечивая нагрев домов и помещений разной площади. Это объясняет повсеместное внедрение водяного теплоснабжения.
Работоспособность системы отопления открытого типа возможна без использования насоса. Циркуляция теплоносителя основывается на принципах термодинамики. Движение воды по трубам происходит за счет разности в плотности горячей и холодной жидкости, а также благодаря уклону проложенных труб.
Незаменимый элемент системы – открытый расширительный бак, в который поступают излишки разогретого теплоносителя. Благодаря резервуару происходит автоматическая стабилизация давления жидкости. Емкость устанавливается над всеми компонентами системы.
Весь процесс функционирования «открытого теплоснабжения» условно делится на два этапа:
- Подача. Разогретый теплоноситель движется от котла к радиаторам.
- Обратка. Излишек теплой воды поступает в расширительный резервуар, остывает и возвращается в котел.
В однотрубных системах функцию подачи и обратки выполняет одна магистраль, в двухтрубных схемах подающая и обратная трубы независимы друг от друга.
Плотность теплой воды ниже плотности холодной, поэтому в системе образуется гидростатический напор. Под давлением горячая вода продвигается к радиаторам
Самой простой и доступной для самостоятельного монтажа считается однотрубная система. Конструкция системы элементарна.
Базовая комплектация однотрубного теплоснабжения включает:
- отопительный котел;
- радиаторы;
- расширительный бак;
- трубы.
Некоторые отказываются от установки радиаторов и размещают по периметру дома трубу диаметром 8-10 см. Однако специалисты отмечают, что эффективность системы и удобство эксплуатации при таком решении снижается.
Схема гравитационной однотрубной системы открытого типа энергонезависима. Затраты на приобретение труб, арматуры и оборудование относительно невысоки. Возможна работа с котлами разных типов
Сложнее в устройстве и дороже в исполнении двухтрубный отопительный вариант. Однако расходы и сложность сооружения полностью компенсируются устранением стандартных недостатков однотрубных систем.
Теплоноситель с равной температурой поставляется практически одновременно во все приборы, остывшая вода собирается обратной магистралью, а не перетекает в следующую батарею.
Для обслуживания каждого прибора в двухтрубном отопительном контуре устраиваются подающая и обратная магистраль, благодаря чему температура система поставляет теплоноситель равной температуры во все точки, а остывшую воду собирает и направляет к котлу обратка – независимая от подачи магистраль
