Умный газовый котел для отопления частного дома. Как работает «умный» газовый котел?

Умный газовый котел для отопления частного дома. Как работает «умный» газовый котел?

Отопительные агрегаты с расширенными функциональными особенностями оборудованы встроенным контроллером – модулем, посредством которого осуществляется контроль и управление всеми важными узлами газового котла.

Помимо блока управления устройства также оснащены датчиками температуры теплоносителя в подающей и обратной линии, датчиками давления в контурах отопления и ГВС (в двухконтурных моделях), устройствами контроля пламени, температурных показателей продуктов сгорания и давления газа и т.д.

Расширенные настройки позволяют выставить необходимую температуру отопления, а также запрограммировать прибор на разные режимы работы. Например, на время отсутствия жильцов в доме можно выбрать соответствующий режим для экономии газового топлива.

За счет встроенной системы контролирующих и управляющих элементов происходит регулирование работы котла в автономном режиме с учетом выставленных настроек и параметров. Таким образом, отопительный агрегат включается и выключается автоматически, корректируя все работающие процессы для поддержания комфортной температуры отопления.

Однако, такое управление котлом не учитывает температуру воздуха в помещении или на улице. Для этих целей к блоку управления подключают комнатные термостаты и терморегуляторы , а также датчики наружной температуры воздуха . Стоит отметить, что такая комбинация устройств позволяет наиболее точно управлять температурой отопления и экономично расходовать энергоресурсы.

Многое современное смарт-оборудование также может включать встроенный wi-fi-модуль. Это позволяет отслеживать состояние агрегата и контролировать параметры котла удаленно, подключив мобильное приложение. При этом все уведомления о работе прибора вы будете получать на телефон.

Газовый котел с управлением через интернет. Элементы, входящие в состав системы управления котлом отопления

Основным элементом системы может стать модуль марки Sonoff TH10. Данный прибор изготавливается в Китае, и приобрести его можно на АлиЭкспресс за какие-то 900 рублей.

К прибору подключается электронный термометр.

В нижней части корпуса прибора Sonoff подключаются необходимые для работы кабели. Все подключения выполняются по схеме, изображенной в нижне части корпуса. Один из кабелей – это шнур питания с обычной 2-штырьковой вилкой. Вторым проводом прибор Sonoff соединяется с пускателем.

Предназначение прибора Sonoff TH10 состоит в том, чтобы по команде, получаемой со смартфона, подавать питание на пускатель или отключать его. Как понятно по его маркировке, прибор способен выдержать ток не более 10 А или нагрузку в 2,2 кВт.

Этим прибором нельзя пользоваться как обычным дистанционно управляемым выключателем. Если его использовать таким образом, то напряжение 220 В будет подано сразу на плату газового котла, от чего она однозначно сгорит.

Чтобы этого не произошло, в состав самодельной системы входит пускатель. Это несложное устройство стоит порядка 200-300 рублей. И купить его можно в любом магазине электротоваров.

В пускателе имеются две пары контактов. При запитывании первичных контактов вторичные контакты устройства замыкаются. Причем напряжение на вторичных контактах отсутствует.

Что же касается термостата газового котла, то, как известно, он замыкает или размыкает контакты, подавая напряжение питания или отключая его.
В предлагаемой системе нажатие на кнопку на смартфоне в итоге обеспечивает включение котла. Это может производиться в ручном режиме. Но может и в автоматическом. Для этого на смартфоне активируется соответствующая функция, поддерживающая заданный температурный интервал. Это делается с помощью электронного термометра, входящего в состав описываемой системы. О нем было сказано немного выше, и он играет роль своего рода термостата, управляемого через интернет.

Умный дом для газового котла. Что собой представляют GSM-модули для котлов отопления

GSM-модуль – это небольшой прибор (контроллер), по сути представляющий альтернативу органам управления и автоматике котла. Он принимает сигнал по сотовой связи и передает команду котлу или же в обратную сторону: информирует о состоянии и параметрах работы котла и системы отопления в целом.

Для чего он нужен и как применяется

Обычно первичной целью покупки устройства является экономия и повышение комфорта эксплуатации отопительной системы. Любой GSM-модуль позволяет:

• включать или полностью выключать котел отопления;
• управлять температурой, например, снижая температуру на время отсутствия в целях существенной экономии и восстанавливая комфортный режим еще до приезда в дом;
• управлять параметрами температуры контура ГВС;
• идущие в комплекте практически с любым современным модулем внешние термодатчики позволяют более точно поддерживать температурный режим за счет измерения температуры воздуха в помещении, а не температуры теплоносителя. Также возможно организовать погодозависимую работу котла.

Но не менее важной, по нашему мнению, и действительно более приоритетной для некоторых покупателей целью приобретения является безопасность. GSM-модуль способен оповещать:

• о достижении нижнего или верхнего заданного предела температуры;
• об отключении котла отопления по причине отсутствия электроэнергии или газоснабжения, проблем с отводом продуктов сгорания, ошибок автоматики, разгерметизации системы и т.д. Часто это довольно недооцененная функция, позволяющая находиться в спокойствии при длительном отъезде и в случае неисправности своевременно принять меры для предотвращения замерзания и повреждения системы отопления;
• возможна настройка оповещений о температуре и прочих параметров котла с определенной периодичностью.

Пример SMS-отчета о состоянии системы отопления модуля EctoControl.

Оповещения и управление с телефона можно осуществлять с помощью SMS и уже в зависимости от функционала конкретной модели: через специальное приложение, веб-интерфейс или голосовые команды. GSM-модуль можно подключить к любому котлу, имеющему возможность подключения внешнего управления (имеющего соответствующие клеммы), как к газовому, электрическому или жидкотопливному, так и к твердотопливному.

Сообщение о сбое в работе котла на примере приложения модуля ZONT H-1V.

Практически все современные модели позволяют привязать к контроллеру минимум 2, но обычно до 5 или 10 номеров и отчитываться на каждый из привязанных. Современные устройства, за счет возможности подключения к ним других модулей, позволяют организовать еще более широкий функционал: контроль уровня жидкого и даже твердого топлива (например, пеллет в бункере автоматической подачи), отслеживание состояния датчиков протока и угарного газа, контроль давления в контурах.

Устройство и принцип работы

Основным элементом является контроллер (электронная плата управления). В нем есть слот под SIM-карту, без нее устройство работать не будет. В зависимости от планируемого метода управления и контроля, необходимо выбрать наиболее выгодного сотового оператора и тариф, постоянно поддерживать работу SIM-карты пополняя счет. Вне зависимости от метода передачи команды, контроллер принимает ее по сотовой связи и преобразует в команду для котла, являющуюся приоритетной над работой штатной автоматики.

Для улучшения качества связи контроллер может дополняться антенной. Для обеспечения бесперебойной работы при отключении электричества большинство моделей оснащаются встроенным аккумулятором, поэтому могут без проблем отправить оповещение о проблеме. Практически ко всем современным моделям прилагаются внешние датчики температуры (проводные и беспроводные), информация с которых является приоритетной над измерениями датчиков котла.

Умный дом управление котлом. Техническое задание

Следуя привычке разработчика, первым делом я систематизировал требования к создаваемой системе управления и накидал для себя нечто похожее на техническое задание.Вот краткий перечень основных требований к проектируемому решению:

• контролировать температуру в доме и на улице
• обеспечивать три режима выбора отопительных котлов (подробнее чуть ниже)
• обеспечивать дистанционный мониторинг состояния системы и ее управление

Первоначально в списке было еще несколько пунктов, но потом они оказались исключенными в силу разных причин. Например, я планировал оснастить систему экраном с индикацией текущих параметров и возможностью управления через тачскрин. Но это мне показалось не нужным дублированием дистанционного управления через Интернет. Конечно, можно придумать вполне жизненные ситуации, когда локальная индикация и управление необходимы. Не спорю, но не стоит забывать, что эта возможность потребовала бы дополнительного усложнения и удорожания системы.В алгоритм управления системой отопления заложен сценарий апокалипсиса, связанный с полным отключением электроснабжения. Понятное дело, в этом случае не приходится рассуждать о дистанционном управлении. Но находящиеся в доме могут несколькими простыми манипуляциями перейти в аварийный режим отопления. Достаточно переключить один внешний четырехполюсный тумблер и запустить резервный бензиновый электрогенератор. Это обеспечит работу солярного котла в автономном режиме. На практике такое случалось уже пару раз, когда ледяные дожди приводили к массовому обрыву проводов ЛЭП.Современные котлы отопления, как правило, имеют выносные блоки управления, подключаемые обычным двужильным проводом. Чтобы не влезать в заводские схемы управления, было решено коммутировать собственно эти провода. Разрыв провода, осуществляемый обычным электромеханическим реле, приводит к остановке работы котла.

Как сделать газовый котел умным. Как легко следить за котлом со смартфона и экономить на отоплении. Личный опыт

Давайте сегодня немного расскажу о своем не то чтобы умном доме, это слишком громкие слова, скорее умном отоплении.

В общем виде отопление работает у меня так: в котельной стоит котел Протерм Скат, который подает горячую воду в теплый пол через коллектор, в котором 8 контуров. Каждый из контуров идет в одно из помещений: по 1 на каждую спальню (итого 3), 1 на кухню и санузел, 1 на кухню и коридор, за исключением гостиной, в которую идут 3 контура (она большая, 22 кв.метра).

Почему мне вообще понадобился «умное отопление», нафига оно надо и как оно работает?

Дело в том, что система теплого пола очень инерционная - читай медленно остывающая - и согревающаяся и даже если что-то пойдет не так и она отрубится, ты об этом узнаешь, когда дом остынет очень сильно и потом придется мерзнуть, пока снова перезапустишь котел или включишь автомат и дом снова согреется.

Особенно это важно, когда ты не дома, но даже если ты дома, то ты не будешь бегать в котельную и смотреть работает ли отопление. Можете пощупать пол — скажете вы. Но это не так просто, теплый пол не батареи, он еле теплый 80% своей работы, так что долго придется ползать и щупать.

Поэтому в первую очередь хотелось всегда контролировать работает ли котел, греется ли дом и сразу оперативно узнавать, если что-то пошло не так.

Из имеющихся на рынке решений я выбрал по отзывам термостат Зонт, который стоил на тот момент около 6 тысяч (сейчс уже дороже) и при этом умеет не только контролировать котел, но и имеет еще пару убер функций, которые мне в итоге очень пригождаются.

С помощью него :

1. Я отслеживаю температуру во всех помещаниях с помощью специальных датчиков температуры

2. Я управляю управлять всем этим делом со смартфона через приложение удаленно и вижу очень удобную информацию по всем этим датчикам тамже.

Умный электрический котел. Управление «умным» котлом

В ходе эксплуатации пользователи сталкиваются с тепловыми потерями. Их уровень меняется в зависимости от времени года, суток, скорости ветра, влажности, утепления дома. С ростом теплопотерь возникает потребность в повышенной теплоотдаче отопительного оборудования. В то же время иногда отсутствует необходимость в 100%-ном задействовании системы отопления. Управлять работой отопителей можно вручную, а можно при помощи автоматики.

Управляющий контроллер получает информацию с датчиков комнатной температуры, температуры теплых полов и т. д. Он корректирует интенсивность потребляемой энергии в зависимости от потребности абонента в тепловой энергии. Однако обычные котлы не очень оперативно реагируют на изменение условий окружающей среды. Скорость реакции зависит от степени инерционности системы. Большинство обычных котлов настроены на изменение температуры в «обратке». Если температура воды там понижается, поступает сигнал на повышение температуры в нагревателе. Если вода в обратке горячая, нагреватель понижает температуру.

Как правило, электрокотлы используют принудительную циркуляцию для перекачивания теплоносителя. Воду перекачивает насос, подключенный к блоку управления автоматикой. Самое простое решение для «умного» котла представлено термостатом. Потребитель выставляет желаемую температуру и система самостоятельно регулирует все процессы, необходимые для поддержания заданной температуры. Иногда предусмотрен таймер, который прогревает дом к приходу обитателей.

При достижении заданной температуры котёл отключается. Однако в отличие от обычных систем, можно вывести один или несколько датчиков наружу. Тогда умное устройство срабатывает на опережение — при понижении температуры окружающей среды, котел активируется и прогревает помещение ещё до того, как оно остынет. Таким образом, устройство работает очень гибко и адаптируется под условия окружающей среды.

Управлять котлом можно следующими способами:

1. Модуль управления (например, Vitotronic для газовых или Logamatic для твердотопливных котлов Viessmann). Функционал подобных систем представлен режимами: «холод» (нагрев теплоносителя и ГВС), «тепло» (применение только подогрева воды), «дежурный» (контролирует температуру, предотвращая замерзание системы). Модуль управления считывает информацию с датчиков и регулируется термостатом.

2. Программируемый термостат (Ecobee, Tado, Honeywell). Этот вариант подходит для тех обитателей, которые бывают дома периодически и хотят сэкономить. Термостат настраивают на определенные часы и интенсивность работы. При отсутствии жильцов система отопления будет работать в минимальном режиме, а ночью — выключаться везде, кроме спален. К термостату иногда прилагаются датчики движения. Они активируют отопление как только в дом кто-то входит. При этом выбирается режим «интенсив». Таким девайсом можно управлять по Wi-Fi.

3. GSM-управление. Этот тип управления больше подходит для координации действий нескольких устройств, включая ИК-обогреватели, конвекторы и иные распределённые отопительные установки. Такие системы лучше подходят для теплиц, гаражей, небольших производственных помещений и пр. Для поддержания температуры используют GSM-термометры, обмен данными с которыми осуществляется после отправки SMS. В случае аварийной ситуации установки отправляют тревожное сообщение. Продвинутые версии GSM-контроллеров также сообщают об уровне теплоносителя, давлении в системе, расходе энергии.