Современные отопительные сети оборудуются не только элементами, обеспечивающими работу, но и комплексом устройств для регулировки и контроля. Такие системы получили название «Умный дом». Они позволяют управлять отоплением, дистанционно контролировать работу и устанавливать настройки для конкретных условий.
Обычно в комплекс «умный дом» входит не только система управления домашним отоплением, но и контроля за электросетью, освещением, вентиляцией, входными дверями и другими элементами жилого здания. Можно купить как готовые модули с голосовым управлением, так и собрать подобный агрегат самостоятельно, используя различные реле, колодки, модули и платы. В этой статье рассмотрим особенности работы «умного отопления», с дистанционным управлением.

Общие принципы системы отопления в умном доме

Настраивать работу отопления можно в разных комнатах при единой системе отопления, только используя термостаты и «умный дом»

Для функционирования системы нужна верно организованная сеть устройств. В ней должны быть учтены особенности работы каждого компонента, отрегулированы их параметры и всё это подключено к блоку.

На первоначальном этапе прорабатывается схема, которая предопределяет обустройство системы и подключение всех датчиков. Схему наносят на чертеж, где определяется, какие компоненты будут использоваться. Реле могут быть подключены к котлу, термостатам, вентилям, розеткам или другим компонентам – все зависит от особенностей контроллера и отопительной системы. К контроллерам можно подключить любые системы, работающие от электросети

Общий принцип отопительной системы в умном доме заключается в том, каким образом будет сформирована сеть теплообменников и как подключена к блоку. При этом, кроме труб и радиаторов, к контроллеру подключают котел и различные датчики. В зависимости от функционала блока управления, к нему же подключаются и другие системы, которые будут контролироваться через комплекс «умный дом».

Что такое умный термостат

Для начала определимся, что же такое умный термостат. Это интеллектуальное устройство, оснащенное детекторами влажности, температуры, движения и освещения. Основываясь на их показаниях прибор способен успешно управлять отоплением, кондиционированием, осушителем/увлажнителем воздуха, тепловым насосом и вентиляцией. Относительно недавно появились самообучающиеся термостаты.

Они способны отслеживать действия владельца, выделять его предпочтения относительно микроклимата в комнатах и впоследствии поддерживать требуемые параметры без вмешательства человека. Как мы видим, умный термостат – сложное и дорогостоящее оборудование. Основным фактором успеха его установки считается наличие соответствующего количества исполнительных устройств, инсталлированных в квартиру.

Чем сложнее инженерные системы, тем выше целесообразность установки умного термостата. Иначе он не оправдает надежд владельца и его затрат. И еще один нюанс. Большинство термостатов предназначено для работы в автономных системах, то есть «напрямую» с отопительными приборами различных типов.

Для квартиры такое устройство не годится, его просто не к чему будет подключить. В таком случае нужно искать приборы, адаптированные к работе с централизованной системой отопление. Их не так много, но они есть.

Умный термостат для централизованного отопления: как он работает.

Главное отличие устройства от традиционного аналога заключается в присутствии в схеме программируемых радиаторных терморегуляторов. Это приборы, регулирующие количество теплоносителя внутри радиатора. По сути, они представляют собой кран, который частично или полностью перекрывает подачу разогретой жидкости в теплое время и открывает ее в холода. Терморегулятор предельно прост в установке.

Может монтироваться на стандартный термостатический радиаторный клапан. Отличие умного терморегулятора от стандартного заключается в возможности подключения по беспроводному протоколу к интеллектуальному термостату.

Последний анализирует поступающие с датчиков данные и программирует терморегулятор или отдает ему команды, чтобы провести коррекцию температуры в помещении.

Регулятор оснащается встроенным термоэлектрическим генератором, что позволяет ему обходиться без внешнего источника питания. Для регулировок используется сервопривод, поворачивающий клапан. При отсутствии связи с термостатом устройство может программироваться вручную. Чаще всего используются режимы независимого программирования по времени суток или по дням недели.

Что дает использование интеллектуального термостата

Установка умного термостата в систему УД дает множество преимуществ для домовладельца. Рассмотрим наиболее значимые из них:

  • Максимальный комфорт. Система многозонного управления дает возможность настраивать и управлять температурой в каждом из помещений квартиры.
  • Интеллектуальное управление. Оборудование изучает привычки владельца и гибко подстраивается под них, регулируя температуру в квартире исходя из распорядка дня проживающих в ней людей.
  • Возможность подключения к новой или модернизируемой системе. Производитель старается выпускать умные термостаты, совместимые с большинством отопительных систем.
  • Экономия ресурсов. Грамотно настроенное оборудование позволяет сократить расходы на отопление до 30% за счет исключения излишнего потребления тепла.

К сожалению, последний пункт в домах с централизованным отоплением реализовать не всегда возможно.

Возможно ли сэкономить на плате за централизованное отопление?

Теоретически ответ будет утвердительный, но на практике все не так просто. Предположим, что решено установить в квартире умный термостат с программируемыми терморегуляторами. В результате работы оборудования расход ресурсов сократится примерно на треть. Это будет зависеть еще и от количества теплопотерь жилья и других факторов. Но на сумме в платежке этот факт никак не отразится.

Дело в том, что жильцы в многоквартирных домах платят за отопление по так называемым нормативам или по показаниям счетчиков. Последние могут быть индивидуальными или общедомовыми. В нашем случае чтобы зарегистрировать факт снижения потребления ресурсов и, соответственно, снизить плату за отопление понадобится установить счетчик тепла в квартире. Это далеко не всегда возможно.

Большинство квартир в России технически невозможно оборудовать таким счетчиком.

По закону их можно устанавливать только в квартирах с горизонтальной разводкой, когда внутрь заходит один стояк, от которого по кольцу запитываются все радиаторы. Именно на него и монтируется счетчик. Если же в квартиру заходит несколько стояков, а это наиболее распространенный вариант, придется ставить счетчик на каждый из них, что неоправданно дорого и запрещено.

Но даже если в квартире можно установить счетчик, это не значит, что можно платить по его показаниям. Закон предполагает несколько вариантов расчетов за тепло. Исходя из его положений, оплата по индивидуальному счетчику принимается только в том случае, если все квартиры в доме ими оборудованы. Если в одной или нескольких квартирах приборов учета нет, плата взимается по показаниям общедомового счетчика.

В этом случае общая сумма распределяется между квартирами пропорционально их площади. Таким образом, для того, чтобы получить реальную выгоду от установки умного термостата, придется поставить еще и индивидуальный прибор учета тепловой энергии. Причем не только в своей квартире, но и убедить сделать это весь дом. А сделать это будет непросто, ведь стоимость счетчика достаточно велика.

Кроме того, его установка осуществляется только при наличии разрешения от соответствующей организации. На практике процедура установки счетчика включает получение большого пакета разрешительных документов, среди которых проект подключения, технические условия его осуществления и многое другое. Помимо этого, нужно будет приобрести оборудование и определиться с компанией, которая будет его устанавливать. Все это достаточно хлопотно и затратно.

Обратимся к цифрам.

Цена приборов учета зависит от их типа и начинается от 7 000 руб. К ней нужно приплюсовать стоимость оформления разрешительной документации и услуг по установке прибора. Кроме того, нужно помнить, что счетчик подлежит периодической поверке и замене, как и любой другой прибор учета. Цена умного термостата начинается от 5 000 рублей без установки.

К этому нужно добавить цену программируемых терморегуляторов, устанавливающихся на радиаторы. Это еще минимум 3 000 руб. за каждое устройство. Таким образом, мы получаем достаточно внушительную сумму, которая потребуется на реализацию интеллектуального управления отоплением в квартире. Ожидаемая экономия по расчетам специалистов составит порядка 30% от существующей суммы в платежке.

При этом нужно понимать, что экономия будет зависеть не только от работы термостата, но и от того, насколько хорошо утеплена квартира, присутствуют ли источники утечки тепла. Еще один немаловажный фактор. Умный термостат предназначен для управления несколькими системами, присутствие их в среднестатистической квартире весьма сомнительно. Таким образом, использовать все возможности умного оборудования вряд ли удастся.

В итоге получается, что затраты на покупку и установку оборудования предстоят довольно большие, особенно, если выбирать современные приборы от заслуживающего доверия производителя. При этом использовать весь их потенциал не получится. Все-таки УД предназначены, скорее, для домов с автономными системами жизнеобеспечения.

Экономия средств по сравнению с расходами получается не такой уж и большой. Жизнеспособно ли такое решение? Решать тем, кто хочет реализовать его в своей квартире.

Из чего состоит отопительная система умного дома?

Управлять «умным домом» можно не только при помощи компьютера и контроллера, но и используя смартфон, планшет или другое устройство

Кроме самой отопительной системы, в которую входят радиаторы, котел, вентили и насосы, в комплекс «умный дом» должны входить различные элементы контроля. Каким образом будет сформирован комплекс, определяется чертежами и особенностями уже установленных устройств. Чаще всего используется GSM контроллер, в этом случае необходимы следующие компоненты:

  • датчики температур – обычно их используют не более 2-3, в зависимости от типа контроллера и его функций;
  • блок с GSM модулем или Ethernet протоколом, для управления отоплением через интернет;
  • антенна для приема GSM сигнала, Ethernet или Wi-Fi адаптер для взаимодействия с другими устройствами системы «умный дом»;
  • датчики протечек — обеспечивают безопасную эксплуатацию, даже при удаленном управлении;
  • сканер электронных ключей или другой механизм для контроля доступа;
  • аккумулятор для автономной работы всех компонентов системы;
  • соединительные провода и кабели питания;
  • колодки для управления котлом.

Эта комплектация стандартная для GSM системы умный дом отопление в которой подключается через котел и колодки. В условиях, когда комплекс подключается к уже установленной системе, набор устройств подбирается индивидуально. Систему можно разместить на цокольном этаже, в подвальном помещении

Обычно, кроме стандартных радиаторов, используют дополнительные обогревательные приборы: систему «жидких полов», камины и другие взаимосвязанные отопительные устройства. В этом случае для автоматизации потребуется больше датчиков и модулей управления.

Возможности и преимущества системы отопления умного дома

Дистанционное управление отоплением квартиры или загородного дома позволяет контролировать температуру в помещении, даже находясь далеко от него. Но это не единственный плюс этой системы. Пользователи указывают на следующие достоинства:

  • Климат в помещении соответствует установленным настройкам, даже если хозяин не уследил за работой нагревательных приборов.
  • Автоматизация контроля помогают существенно снизить расход газа и электроэнергии.
  • Неисправности будут обнаружены своевременно, компьютер исключает человеческий фактор.
  • Система позволяет комбинировать отопительные приборы и упрощает управление ими.

Недостатком отопления «умный дом» считается большая цена (особенно блока управления) и сложный монтаж. Не каждый специалист справится с установкой комплекса, даже при наличии подробного чертежа, а отрегулировать и настроить могут только профильные мастера.

Цена умного отопления высокая, как и стоимость монтажа – это основные недостатки. Отсюда вытекают и другие минусы системы: высокая цена ремонта, сложность подключения дополнительных компонентов и их замены.

Чтобы избежать больших затрат в будущем, важно на этапе первоначального монтажа организовать работу всего комплекса и настроить его нужным образом. Основным пунктом затрат при установке будет блок управления, даже при большом количестве датчиков и терморегуляторов.

Организация управления отоплением

На западном рынке выбор программаторов и контроллеров больше – но они обычно без русской локализации

Теплопроводность потолков, перегородок и стен, качество утеплителей в них, реализованная отопительная система и способ распределения тепла – это все компоненты климата внутри здания. Здесь важную роль играют радиаторы, «тёплые полы», котлы, бойлеры – этим можно управлять при помощи одного блока управления.

Контроллеры и программаторы помогают настраивать работу любых систем, входящих в «умный дом», а не только осуществлять управление домашним отоплением. Связь между всеми системами происходит через локальные блоки и исполнительные реле, а контроль за их работой производится при помощи датчиков.

Все компоненты в свою очередь соединяются и настраиваются в главном блоке управления. От модели и функционала последнего зависит список возможных к подключению систем.

Дистанционный контроль системы отопления

Возможность дистанционно настраивать параметры теплосети — главное достоинство комплекса

Все контроллеры отопительных систем, входящие в категорию «умный дом», делятся на две категории: локальные и зональные.

Блоки управления локального типа — это системы, управляющие климатом внутри дома в целом, регулирующие работу всей отопительной системы, в том числе «теплых полов», радиаторов, котла и зональных обогревателей.

Зональные блоки управления — это устройства, контролирующие работу определенного элемента отопительной системы, например, только «теплых полов» или «котла и радиаторов». В обоих случаях, контроллеры могут работать с дистанционным управлением, через GSM, Ethernet, Wi-Fi или другие модули.

Через GSM-блок

В блоках, работающих с GSM модулем, реализована возможность настройки и изменения параметров при помощи SMS сообщений. Это удобно для настройки без интернета, но считается недостатком, из-за требовательности к качеству сотовой сети.

Контроллер этой категории работает при помощи сетей GSM, поэтому использовать его нужно в соответствии с особенностью региона, а устанавливать можно только на определенной высоте.

Отечественные блоки управления отопительной системой ничем не хуже западных, но выглядят они менее привлекательно

GSM-контроллеры для «умного дома» вытесняются Ethernet-модулями на рынке. Из-за сложности в настройке, локальные контроллеры актуальны с возможностью интернет-подключения. Зональные модули можно использовать с GSM протоколом (например, регулировка и контроль горячей воды, поступающей в радиаторы). Такие контроллеры имеют несложное устройство, простую настройку (посредством SMS), удобное управление и систему оповещений.

Подойдут для зонального контроля модели следующих типов:

  • GSM-Термометр «Телеметрика» — простая настройка, 4 реле для управления, удобное мобильное приложение;
  • GSM-Термометр «Теплый дом 22» — наличие дисплея, несколько режимов работы, которые переключаются кнопками или SMS, градусники подключаются телефонным кабелем;
  • TS2 GSM v6 – сложная настройка, но большой функционал, возможность подключения к устройству через приложение, удобный дисплей;
  • Climate ZONT-H1 GSM – неудобный интерфейс, настройка параметров через сайт производителя, работа с 1 реле.

Большинство современных контроллеров имеют встроенный GPS и Ethernet модули, что позволяет выбрать удобное управление в определенных условиях. Подключение осуществляется через контуры, которые устанавливают внутри отопительной системы, а к самому комплексу подключаются через «реле».

Ethernet

В системе «умный дом» осуществлять управление отоплением можно и через интернет подключение. Для этого нужно, чтобы установленный блок управления имел соответствующий модуль и поддерживал Ethernet-подключение. В отличие от GSM контроллеров, они позволяют работать через программное обеспечение сразу нескольким пользователям.

Список гаджетов, доступных для подключения, зависит от ПО блока управления и его прошивки, а также модели, большинство могут работать со смартфонами, ПК, ноутбуками и планшетами. К достоинству относится и то, что настройка параметров в таких контроллерах доступна в любой точке мира, где есть доступ в интернет. Большинство современных программаторов и контроллеров имеют встроенный и GSM, и Ethernet протоколы

В отличие от программаторов и GSM контроллеров, блоки управления с возможностью подключения через интернет обладают следующими преимуществами:

  1. Нет ограничения в количестве пользователей.
  2. Можно настраивать параметры, подключившись к сети в любой точке мира.
  3. Удобный интерфейс.
  4. Возможность интеграции с голосовыми помощниками «Google Ассистент» или «Алиса».
  5. Настроить такие контроллеры можно без помощи специалиста.

Так как нет привязки к номеру, в таких блоках важную роль играет идентификация владельца. Большинство выбирают в роли защиты PIN-код, но можно использовать голосовую идентификацию, по отпечатку пальца или FaceID.

В отечественных блоках, работающих дистанционно через интернет, обычно используется модуль Arduino, который может быть адаптирован в любую схему для дистанционного управления. Но использовать можно и другие модели с интернет-реле.

Управление централизованным отоплением

В централизованном отоплении используются терморегуляторы и термостаты электронного и механического типа

В отличие от установки контроллера и реле в частном доме, при оборудовании централизованного теплоснабжения для многоквартирного дома, система будет отличаться. В этом случае нужно подключение датчиков к каждой трубе, а контроллер должен обеспечивать автономное отопление, а не дистанционное управление. Но через GSM или Ethernet, блок управления может передавать статистические данные или информацию о состоянии отопления.

В централизованной отопительной системе используются модули с определенным реле, датчиков и термостатов. Здесь не нужны Ethernet протоколы и дистанционное управление – в ЦОС важную роль играет автоматизация по предустановленным параметрам. Сложность установки этого оборудования не позволяет самостоятельно заниматься его монтажом – этим должен заниматься профильный специалист.

Особенности организации системы отопления в умном доме

Как собрать систему «умный дом», подключить отопление и удаленный контроль, а также другие комплексы (вентиляцию, кондиционирование, освещение) – это вопрос, который должен решаться еще на этапе планировки дома и системы в целом. Всё зависит от выбранного модуля управления, его возможностей и количества реле.

Например, если устанавливается модуль на 12 каналов (к примеру — MP716 Laurent-112), то можно подключить до 12 точек для последующего управления и тогда план «умного дома» будет кардинально отличаться от системы с 6 каналами.

Таким образом, для начала нужно купить контроллер, а затем реле, датчики и другие составляющие «умного дома». Связано это также с тем, что в разных агрегатах могут различаться протоколы (Z-Wave отличается от ZigBee и так далее), поэтому подбирать нужно не комплектующие к контроллеру, а наоборот. С недавнего времени компания Xiaomi поставляет на рынок собственные контроллеры

После покупки блока управления, можно составлять планировку отопительной системы. Централизованный локальный контроллер должен иметь прямое подключение ко всем зональным реле (если таковые используются) либо к каждому из элементов отопления. Если к «умному дому» будут подключены только радиаторы и котел, управлять ими можно при помощи термостатов или других датчиков, установленных на выходе из радиаторов.

Как сформировывать сеть устройств и реле, нужно разбираться в планировках индивидуально – но важно соблюдать логику и учитывать особенности работы местной электросети.

Советы по подбору комплектующих и настройке управления системой

Правильным решением будет заказать установку «умного дома» под ключ

Если решено интегрировать в систему отопления блок управления, который позволит дистанционно настраивать ее работу, то важно, какая модель будет куплена. Из представленных на рынке, актуальны агрегаты как зонального, так и локального типа. Можно купить уже собранные блоки управления либо приобрести модули с реле, которые настраиваются как программаторы, через официальное ПО. Уже готовые к установке контроллеры с дисплеем, регуляторами и набором модулей, имеют цену выше, чем модули с реле. Athom Homey – лучшая модель на рынке, но и цена у нее самая высокая

Важно сразу решить, с какими протоколами он будет работать – не все устройства могут интегрироваться по Z-Wave или ZigBee стандартам. Если нет возможности разбираться в программном коде, то покупать следует исключительно уже готовые к использованию, собранные агрегаты «умный дом». Они работают в различных стандартах, но все готовы к использованию сразу после установки:

  • Fibaro Home Center 2 – совместим с Google помощником, имеет Ethernet-подключение, работает через стандарт Z-Wave;
  • RaZberry – недорогое устройство, с ограниченным функционалом, работает через стандарт HomeKit, можно настроить через ПК;
  • VeraPlus – многофункциональный контроллер, работающий с большинством стандартов (в том числе с Z-Wave и ZigBee), удобный интерфейс, простая настройка через компьютер и смартфон;
  • Athom Homey – лучший по функционалу контроллер, совместимый со всеми стандартами (включая интеграцию с «Алисой»), простая настройка, поддержка всех необходимых протоколов, но очень дорогая модель.

Ассортимент плат с исполнительными реле намного больше. К ним относится и известный модуль «Arduino», программный код которого находится в открытых источниках и может быть настроен в соответствии с запросами пользователя. Набор таких модулей может быть объединен в единой системе, где будет осуществляться удаленный контроль как отопления, так и других компонентов системы «умный дом», к которой можно подключить любые электрические приборы. В систему «умный дом» можно подключить не только отопление, но и вентиляцию, водопровод, освещение и другие элементы современного жилища, работающие от электричества

Кардинально отличаются программаторы – это системы, оснащенные терморегуляторами, термометрами, датчиками протечек и влажности по умолчанию. В них используется от 1 до 16 контуров, что позволяет точечно контролировать отопление.

Системы для дистанционного управления не актуальны для использования в централизованном отоплении. В котельных многоквартирных домов используются устройства для автоматизации, которые контролируют температуру и отключают при нужных показателях определенный трубопровод, либо котел полностью. Программаторы подходят для этих целей, в параметрах можно подключить оповещения по SMS, но управление осуществляется при помощи регуляторов, кнопок и дисплея.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *