Управляющий механизм, установленный на клапане, функционирует не благодаря сервомотору, а за счёт теплового расширения парафина. Этот процесс проявляется в нагревании парафина, который расширяется и, следовательно, оказывает давление на шторку клапана. Когда привод получает напряжение, парафин нагревается, вызывает открытие клапана. Закрытие клапана происходит при остывании парафина и его сжатии. Процесс открытия и закрытия клапана подачи воды занимает несколько минут и проходит без каких-либо шумов и потрясений.
Управление отоплением в системе Умный Дом
В данной статье я хотел бы подробно рассказать о том, как осуществляется управление отоплением в рамках системы Умный Дом. Мы обсудим разные аспекты этого процесса.
Управление климатом в квартире или загородном доме может реализовываться через несколько типов подсистем, таких как:
- Водяные радиаторы и конвекторы
- Системы водяного тёплого пола
- Электрические радиаторы и конвекторы (включая инфракрасные обогреватели, тёплый плинтус и другие типы нагревателей)
- Электрические тёплые полы
- Кондиционеры
- Системы вентиляции
- Увлажнители
Отдельно я расскажу о том, как управлять кондиционерами, вентиляцией и увлажнением, а сейчас мы сосредоточимся на способах контроля за водяными и электрическими нагревателями различных типов.
Для начала, чтобы избежать недоразумений, определим терминологию. Радиатор и конвектор, с точки зрения управления, имеют схожую функциональность. Главное отличие между ними заключается в том, что радиатор излучает тепло вокруг себя, в то время как конвектор согревает воздух, проходящий через него, и этот нагретый воздух поднимается вверх, создавая ток воздуха и обеспечивая приток нового холодного воздуха в конвектор. В дальнейшем будем называть все нагревательные устройства радиаторами, за исключением внутрипольных конвекторов и тёплого плинтуса, который функционирует исключительно за счёт естественной конвекции. Внутрипольные конвекторы могут быть дополнительно оборудованы вентиляторами для увеличения отдаваемого тепла, и для данного решения требуется отдельное управление.
Преимущества управления отоплением с системы Умный Дом
Существует множество готовых специализированных систем управления отоплением от различных производителей. Хотя у всех системы действия схожи, лишь полноценная система Умного Дома обеспечивает комплексное управление всеми доступными вариантами отопления, а также остальными подключёнными системами.
Рассмотрим несколько уровней систем управления отоплением, основываясь на удобстве их использования.
Уровень 0 — отсутствие системы управления.
В этом случае отопление сбалансировано так, чтобы во всех помещениях поддерживалась примерно одинаковая комфортная температура воздуха и пола. За такую балансировку отвечает работа погодозависимой автоматики, которая регулирует температуру теплоносителя в зависимости от температуры на улице, а также использование колпачков на коллекторе отопления, которые ограничивают поток теплоносителя в контур. В квартирах за регулировку температуры теплоносителя обычно отвечает котельная, а в случае отсутствия коллектора — колпачки устанавливаются на радиаторы.
Уровень 1 — локальное управление.
На радиаторах можно установить механические или электронные регуляторы, которые позволят локально управлять нагревом радиатора. Однако они имеют очевидный недостаток: датчик температуры расположен внутри регулятора, что значит, что, перекрывая поток воды, они ориентируются на измерение температуры в непосредственной близости от радиатора.
Так выглядят клапан, механический регулятор и простой регулировочный колпачок, устанавливаемые на радиатор:
Более удобный вариант — управление через термостаты. В каждом помещении устанавливается термостат (также известный как терморегулятор) с датчиком температуры, на котором пользователь устанавливает желаемую температуру воздуха или пола. В зависимости от того, выше или ниже текущая температура по сравнению с заданной, термостат открывает или закрывает подачу воды в радиатор. Подобным образом термостат взаимодействует и с тёплыми полами, и с электрическими обогревателями.
Термостат обычно располагается в удобном для пользователя месте, где температура воздуха, как правило, отражает ощущения человека (в отличие от датчика, установленного непосредственно на радиаторе), и, соответственно, управление становится более эффективным, хотя и не централизованным.
Также имеются механические терморегуляторы, устанавливаемые непосредственно на клапан радиатора, которые используют выносной датчик температуры воздуха.
Уровень 2: централизованное управление. Этот уровень подразумевает возможность контроля всех термостатов или регуляторов на радиаторы с одного устройства, которым обычно является мобильное приложение. Система может включать только термостаты, подключенные по Wi-Fi. Более сложный вариант — система, основанная на термостатах и регуляторах, работающих по протоколам Zigbee или Z-Wave, для функционирования такой системы требуется контроллер, к которому подключаются все устройства.
Уровень 3: комплексное управление. На данном уровне в систему интегрированы кондиционеры и вентиляция, а также освещение, управление шторами, контроль за аварийными ситуациями и все прочие элементы, относящиеся к концепции Умного Дома.
Посмотрите на интерфейс комплексного управления климатом в приложении Larnitech:
Датчики температуры и влажности
Эти устройства подключаются к системам кондиционирования и отопления. Они непрерывно следят за температурой и влажностью в помещении, поддерживая их на заданном уровне, с возможной корректировкой в зависимости от времени суток.
Кроме того, такие устройства могут адаптировать микроклимат в зависимости от текущей активности в доме. Например, если вас долго не было дома, датчик может немного снизить температуру для экономии энергии, а по вашему возвращению автоматически увеличит её до комфортного уровня.
Датчики освещённости
Эти устройства анализируют уровень света в помещении или, гораздо чаще, за его пределами, включая освещение только тогда, когда это необходимо, при этом регулируя яркость.
Иногда работу таких систем можно запрограммировать, чтобы они работали по расписанию. Например, когда вы находитесь в отпуске, таймеры умного устройства будут автоматически включать и отключать свет, создавая впечатление, что в доме кто-то есть.
Дополнительные функции
Помимо снижения расходов на газ, обеспечения долгосрочной эксплуатации котла и поддержания комфортной обстановки в помещении, комнатный датчик температуры предлагает ряд интересных функций. В его памяти можно запрограммировать несколько режимов работы. Одна из возможностей — установка температурного режима на определённые часы. Например, если предположить, что ни вы, ни ваши домочадцы не находитесь в доме с 9 до 16 часов, то в этот период температура может понижаться, а котёл переводиться в экономичный режим. Однако к вечеру, когда вы возвращаетесь домой, температура достигает комфортного значения, так как устройства заранее адаптировали её под ваши предпочтения. Вы также можете настроить разную температуру для дневного и ночного времени. Это является отличным решением для дач, где вы проводите время только в выходные дни. На протяжении недели дом может отапливаться по минимальным параметрам, но к вашему приезду температура автоматически выравнивается до удобного уровня. Такие возможности значительно упрощают ведение домашнего хозяйства и позволяют оптимизировать систему отопления в доме.
В зависимости от системы управления и дизайна датчиков, разделяют на механические (упрощенные) и электронные (имеющие небольшой экран и меньшую вероятность погрешностей). В зависимости от модификаций существуют и более сложные модели с возможностью программирования (например, по суточной или недельной регулировке), а также различают проводные и беспроводные устройства.
Терморегулятор механического типа Cerwal RQ01 является одной из простейших и доступных моделей по соотношению цена-качество. Вот основные параметры данного устройства:
- Производитель: Италия
- Минимальный температурный режим: 5.0 °С
- Максимальный температурный режим: 30.0 °С
- Тип монтажа: накладной
Область применения: радиаторы, обогреватели, электрические котлы, кондиционирование помещения, системы снеготаяния и антиобледенения.
Недельный программатор SALUS RT 500 представляет собой более сложную модель и обладает следующими характеристиками:
- Тип: программируемый
- Дисплей: да
- Габариты: 130х95х40 мм
- Количество температурных режимов: 5
- Точность измерений: +/- 0.5 °С
Устанавливаем приложение
Для удалённого управления отоплением через GSM-термометр необходимо вставить SIM-карту в специальный слот на устройстве, а затем активировать номер SIM-карты в приложении Телеметрика на вашем смартфоне. Это позволит устройству понять, куда отправлять команды управления.
Мобильное приложение Телеметрика является бесплатным и работает на устройствах под управлением Android и iOS. Процесс отправки команд интуитивно понятен: данные, которые поступают от устройства, мгновенно отображаются на экране с подсказками, что очень удобно. По сути, это приложение выступает в роли оболочки, которая предоставляет простое и понятное управление термометром.
Что делать, если ваш телефон не поддерживает распространенные операционные системы? У производителя предусмотрена альтернатива — возможность управления с помощью обычных СМС-сообщений с четко прописанными командами. Эти команды можно вводить на русском языке, а прибор также отправляет ответные сообщения на русском. GSM-термометр работает в сетях GSM 900/1800.
Управление GSM-термометром осуществляется через мобильное приложение для iOS и Android или через обычные СМС-сообщения с командами.
Дополнительные возможности устройства
Замечательно, что вы можете контролировать работу котла и задавать нужную температуру из любого места в городе или даже из-за границы. Но это — не единственные возможности устройства. Умный термометр может отправлять на смартфон отчёты о температуре в помещении как по вашему запросу, так и автоматически. Если он фиксирует отклонения от заданных параметров, вы немедленно получаете уведомление. Более того, при отключении электричества в доме термометр сразу оповестит вас о данном событии.
Прилагается два датчика температуры. В итоге к GSM-термометру можно подключить до 5 датчиков (остальные приобретаются отдельно). Таким образом, вы можете установить желаемую температуру для каждого отопительного контура, например, на различных этажах, или разместить один датчик на улице. Информация о температуре с каждого датчика всегда будет доступна на вашем смартфоне. Таким образом, вы можете регулировать климат в доме, выполняя пару простых действий.
К устройству можно подключать электроприборы мощностью до 2,2 кВт. Что это может быть? Например, тепловентилятор, обогреватель или кондиционер. Возможность дополнить систему и расширить её — это, безусловно, одно из её главных преимуществ.
Необходимо отметить, что для работы GSM-термометра не требуется интернет, что является уникальным преимуществом, поскольку большинство технологий удалённого управления бытовой и климатической техникой обычно зависят от наличия интернета. Управление осуществляется посредством СМС-сообщений, а создание и отправка команд существенно упрощается за счёт бесплатного мобильного приложения.
На момент написания статьи цена на это устройство составляет 7 900 рублей, что значительно ниже, чем стоимость аналогичных приборов от производителей отопительных котлов.
Наладка системы
Важно помнить, что рекомендуется подключить автоматический предохранитель для защиты от короткого замыкания.
После завершения установки необходимо скачать на свой смартфон или планшет специальное приложение для управления работой GSM-термометра. Это позволит вам регулировать температуру в доме снаружи. Вам также нужно будет заранее создать программу, которая автоматически будет активироваться в зависимости от температурных условий.
Если система управляется через SMS, рекомендуется заранее подготовить шаблоны управляющих команд.
Электроника или электромеханика?
Не всегда требуется профессиональный GSM-термостат. Например, если дом используется для круглогодичного или сезонного проживания, пользователи могут ограничиться простейшим электромеханическим термометром, который не требует внешней настройки.
Что касается программируемых регуляторов, их питание осуществляется от обычных батареек, и возможность управления извне (по сотовой сети) в них не предусмотрена.
