Способы управления газовым котлом

Системы управления отоплением – от ручного к погодозависимому

В настоящей статье мы решили выяснить, в чем заключаются преимущества современной погодозависимой автоматики, управляющей отопительным котлом. В силу того, что объективно оценить достигнутый в этой области прогресс возможно только в сравнении, рассмотрим основные существующие системы, а заодно познакомимся с протоколом OpenTherm и модулирующими газовыми горелками. Как говорится, вперёд, а выбор уже будет за вами!

Ручное управление отопительным котлом

Самым распространённым способом управления отопительным котлом было ручное регулирование температуры теплоносителя (надо сказать, что многие котлы до сих пор управляются именно так). Автоматизация была простая, но эффективная – встроенный в котёл термостат вручную настраивался на определенную температуру циркулирующего в системе теплоносителя, например 50 градусов (см. рис.1).

Рис.1. Ручное регулирование температуры теплоносителя

Предположим, при стабильных внешних условиях при этом значении в помещении достигается температура 23°С. В случае постепенного разогрева теплоносителя термостат подаёт команду на выключение газовой горелки, а если теплоноситель остывает – то на включение. Этот циклический процесс объясняет «волнистость» оранжевого графика температуры теплоносителя и зеленого графика комнатной температуры. Если же температура на улице резко упадёт, а термостат продолжит работать в прежнем режиме (50°С), то температура в помещении неизбежно понизится. Для исправления этой ситуации требуется вмешательство человека, который должен повысить значения температуры теплоносителя до более высоких значений.

Неудобство этого способа регулирования налицо – это вовлеченность человека в работу системы отопления и непрерывная работа автоматики розжига горелки.

Плюсы:

• Не нужно доплачивать за автоматику управления, т.к. она входит в стоимость котла;
• Высокая точность поддержания стабильной температуры в доме при неизменной температуре на улице.

Минусы:

• Необходимость регулярной ручной регулировки температурного режима работы котла;
• Из-за постоянно работающего насоса происходит повышенный расход электроэнергии;
• Частые циклы включения/выключения быстрее изнашивают автоматику котла.

Управление работой котла комнатным термостатом

Другим известным, но более современным способом автоматизировать работу отопительного оборудования и освободить от контролирующих функций человека, является применение в отопительной системе релейного комнатного термостата.

В настоящее время существует огромное количество моделей комнатных термостатов, но всех их объединяет один общий принцип работы – прибор измеряет температуру в жилом помещении и, в зависимости от окружающих условий и заданного целевого значения температуры, управляет розжигом и выключением газовой горелки котла. Однако инерционность тепловой системы вызывает большие задержки в реагировании на команды комнатного термостата. И часто температура в жилом помещении существенно отличается от заданной (в сторону повышения или понижения), что и отображается на зеленом графике комнатной температуры в виде появления красных (перегрев) и синих (недогрев) сегментов (см. рис.2).

Рис.2. Регулирование температуры релейным термостатом

Следует заметить, что для более быстрого нагрева на котле выставляют более высокую температуру теплоносителя (в нашем случае 80°С). Отсюда и некая «серповидность» формы оранжевого графика – мы видим быстрый нагрев до 80°С, а затем отключение горелки и постепенное остывание до момента, когда комнатный термостат снова подаст команду на включение горелки. Если внешняя температура начнет падать, то термостат начнет чаще включать горелку, и нижняя граница температуры теплоносителя (красная точка «ВКЛ.» на оранжевом графике) будет расти, что компенсирует понижение уличной температуры. Таким образом, созданная обратная связь позволила стабилизировать комнатную температуру без участия человека, хотя и возможны её кратковременные циклические «перегревы» и «недогревы».

В случае применения релейного комнатного термостата автоматика розжига работает значительно меньше, чем при ручном управлении, но из-за высокого порогового значения температуры теплоносителя происходит перерасход газового топлива. Остаётся добавить, что компенсировать этот недостаток удаётся «интеллектуализацией» комнатных термостатов. Так, современные программируемые модели этих приборов позволяют запрограммировать различные суточные и недельные режимы работы. Например, ночью целевая температура в комнатах может понижаться, а днём – повышаться. Аналогично в будни и выходные дни. Наличие гибкого графика целевой температуры позволяет добиться значительной экономии газа. Яркими представителями приборов этого семейства являются термостаты от компании БАСТИОН серии TEPLOCOM TS.

Программируемый комнатный термостат автоматически изменяет температуру по графику, установленному пользователем

Плюсы:

• Нет необходимости ручного управления работы котла;
• По сравнению с ручным управлением, уменьшается количество циклов включения/выключения котла, что благотворно сказывается на увеличении ресурса автоматики розжига;
• Автоматическое отключение насоса при выключенной горелке приводит к существенной экономии электроэнергии.

Минусы:

• Необходимо дополнительно покупать и монтировать термостат;
• В доме возможны ощутимые колебания температуры воздуха.

Модулирующие горелки, протокол OpenTherm и погодозависимая автоматика

На сегодняшний день самыми современными и технологически совершенными системами управления отоплением являются приборы, работающие под управлением протокола OpenTherm.

Не вдаваясь в узкоспециализированные подробности, рассмотрим три главных особенности, которые отличают оборудование с OpenTherm от описанного выше.

Особенность первая: управление модуляцией пламени

Появление новых газовых котлов с горелками, способными управлять модуляцией пламени, открыло новые возможности в организации экономичного и эффективного отопления. Поясним, что модуляцией пламени называется регулирование мощности нагрева. При слишком большой мощности происходит частое включение и выключение котла (тактование), а при малой – достижение заданной температуры делается невозможным. Т.е. наилучшей модуляцией пламени считается уровень горения, при котором котел не выключается, и достигнуто заданное значение температуры. Иными словами, управление модуляцией пламени – это способность автоматики котла, в зависимости от внешних условий, оптимально изменять интенсивность горения пламени горелки, не выключая её. Ни один из описанных выше способов управления котлом не может управлять модуляцией пламени. Для работы с новыми горелками был придуман протокол OpenTherm, который позволил эффективно объединить функционирование новых горелок с возможностями «умной» погодозависимой автоматики и электроники.

Особенность вторая: работа с автоматикой

По сути дела, OpenTherm – это мост, который был проложен между производителями котлов и производителями прочей электроники и автоматики. Единый, не зависящий ни от кого, протокол стандартно описывает все основные команды по работе с модулирующими горелками. Это позволяет подключить к нему самое разнообразное оборудование: от термостата до программируемых термоконтроллеров, к которым может быть присоединено большое количество термодатчиков. Современные термоконтроллеры представляют собой программируемые приборы, которые в состоянии обрабатывать показания термодатчиков, расположенных как в различных зонах отапливаемого объекта, так и на улице. Теплоконтроллер поддерживает заданное значение целевой температуры и может его изменять в зависимости от команд пользователя, времени суток или дня недели. Анализируя полученные данные температуры снаружи и внутри помещения, контроллер задает погодозависящий режим работы для модулирующей горелки котла и насосов (см. рис.3).

Рис.3. Регулирование температуры теплоинформатором Teplocom Cloud

На графике мы можем видеть, что горелка практически не выключается, а только меняет интенсивность своего горения. При этом, вне зависимости от внешних условий, график целевой температуры меняется крайне незначительно и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Дополнительными преимуществами этой системы управления является заметное повышение ресурса работы горелки (отсутствуют циклы розжига, быстрого нагрева и остывания), а также достигается существенная экономия газового топлива.

Особенность третья: доступ к настройкам автоматики и фиксирование ошибок

Наличие «умного» управления и существование обратной связи между котлом и управляющим оборудованием открывает третью особенность протокола OpenTherm – возможность по одному протоколу получить полный доступ к настройкам автоматики котла и произвести их изменение с любого управляющего устройства (смартфона). Дополнительно открывается доступ к информации обо всех ошибках, случившихся при работе тепловой системы, что даёт неоценимый инструмент для обслуживающего и контролирующего работу оборудования персонала.

Плюсы:

• Минимальное колебание температуры воздуха в доме вне зависимости от температуры на улице, что обеспечивает максимальный комфорт;
• Минимальный расход топлива по сравнению с другими методами управления;
• Корректировка температуры идет за счет изменения модуляции пламени горелки, что минимизирует количество циклов включения/выключения;
• Возможность удаленного мониторинга состояния котла и изменения его настроек.

Минусы:

• Более высокая цена по сравнению с другим оборудованием, что компенсируется за счет меньшего потребления газа.

Теплоинформатор TEPLOCOM CLOUD

В этой статье мы рассмотрели основные способы управления отопительным котлом – от ручного до автоматического, при помощи модулирующих горелок с OpenTherm. Одним из современных устройств, которые способны реализовать новейшие технологии по управлению системой отопления, является теплоинформатор TEPLOCOM CLOUD. Это электронный прибор, расширенный функционал которого далеко выходит за рамки простого поддержания стабильной температуры в доме. На основе «облачной технологии» в нём реализован механизм передачи информации от подключенного оборудования и удалённое управление им через смартфон.

TEPLOCOM CLOUD — тепло вашего дома всегда под контролем!

Возможности теплоинформатора TEPLOCOM CLOUD:

• Информирование об авариях и состоянии системы отопления. Управление котлом через смартфон из любой точки мира.
• Постоянный контроль состояния газового котла, температуры на улице и в доме, температуры теплоносителя, возникновения протечки, наличие сети 220В. Существует возможность подключения контактных датчиков для дополнительного оповещения.
• Управление температурой производится в зависимости от уличной температуры по технологии WeatControl, что минимизирует колебание температуры в доме в течение дня.
• Индивидуальное расписание комфортной температуры на всю неделю.
• Возможность размещения до 10 беспроводных датчиков температуры в радиусе 300 метров.
• Снижение потребления газа до 30% и борьба с вредными выбросами в атмосферу благодаря сокращению образующегося углекислого газа.
• Бесплатные приложения для работы с TEPLOCOM CLOUD на Android и iOS.
• В комплект поставки входит: теплоинформатор, беспроводный радиодатчик температуры, датчик протечки, уличный датчик температуры, датчик температуры теплоносителя, GSM SIM карта, встроенная Li-ion батарея.

Благодаря техннологии WaetControl управление системой отопления происходит с учётом изменений погоды на улице. Что минимизирует колебания температуры в доме в течение дня.

Таким образом, мы видим, что существует большое количество приборов, которое обеспечивает работу тепловых систем с той или иной степенью комфорта и экономичности. Выбор лучшего из них, как всегда, остаётся за потребителем

Источник

Как выбрать GSM-модуль для удаленного управления котлом

GSM-модулем оборудованы довольно дорогостоящие и далеко не все модели отопительных котлов. Однако его можно докупить и подключить самостоятельно, как к дорогостоящим, так и к самым бюджетным моделям. Главное – котел должен иметь возможность подключения внешнего управления, что, впрочем, является нормой практически для всех современных котлоагрегатов.

Стоимость устройства в среднем 4-7 тыс. руб, что довольно немало и сравнимо с хорошими программируемыми термостатами , которые являются более современным решением. Однако GSM-управление котлом подразумевает передачу команд из любой точки страны, где есть сотовая связь, в то время как зона действия термостата ограничивается самим домом или зоной досягаемости домашнего Wi-Fi. Поэтому доустановка GSM-модуля сегодня все еще более, чем оправдана.

Читайте в статье

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.

Как грамотно выбрать и подключить генератор для газового котла

Отзывы о GSM-модулях управления котлом: преимущества и недостатки

Преимущества	Недостатки
Дистанционное управление из любой точки мира при наличии сигнала сотовой связи	Высокая, но окупающая себя стоимость – в среднем от 4 до 7 тыс. рублей
Как правило, несколько способов управления и контроля: SMS, приложение, веб-интерфейс с большим набором данных и статистикой	Необходимость в покупке и содержании SIM-карты
Обновление данных при каждом подключении или запросе	Зависимость от покрытия сотовой связи и его качества, в отдаленных загородных домах вне зоны покрытия GSM-модули бесполезны
Гарантированная автономность работы и гарантированное информирование об отключении системы отопления или аварийной ситуации	Небольшой, хотя и достаточный на российском рынке выбор производителей и моделей
Возможность самостоятельно установить и подключить модуль, имея лишь базовые знания (исключением являются более сложные схемы с использованием доп. датчиков протока, насосов и т.д.)
Абсолютная беспроблемность, согласно практике монтажа и отзывам владельцев приборы долговечны и, как правило, служат десятками лет

Как выбрать подходящую модель

Основной критерий – это спецификация модели. Существуют приборы, подходящие только к определенным моделям котлов одного производителя, они выпускаются в качестве дополнительного оборудования к котлу, информация об их предназначении обычно содержится в самом названии. Разумеется, при наличии такой возможности, лучше выбрать GSM-модуль того же производителя, что и котел (он будет подогнан под конкретную линейку моделей и их специфику).

Но также существуют универсальные модели, подходящие абсолютно к любым котлам, имеющим соответствующие клеммы, именно о таких универсальных GSM-модулях идет речь в статье.

На сегодня выбор универсальных GSM-модулей небольшой (около 20-25 моделей), поэтому выделить достаточное количество критериев трудно. Мы рекомендуем изучить наиболее известные и удачные модели (см. далее) и выбирать из них, изучая функционал и удобство каждого, сравнивая цены. Но также рекомендуем обратить внимание на такие критерии, как:

1. Наличие приложения и web-интерфейса, существенно упрощающих управление, позволяющих видеть и анализировать статистику работы. Если производитель не предоставил примеры интерфейса, стоит поискать скриншоты в поиске по картинкам любой из поисковых систем. Пример веб-интерфейса модулей ZONT, интерфейс доступен в личном кабинете на сайте производителя.
2. Стандартная комплектация. В комплекте с некоторыми модулями идут внешние датчики температуры, которые можно разместить в отдаленных от котельной помещениях и ориентироваться на их измерения, что является очевидным преимуществом. Хорошей считается комплектация с наличием выносной антенны, позволяющей серьезно улучшить качество связи, а в некоторых случаях, при выносе антенны повыше и вовсе поймать отсутствующий на первом этаже или в подвале отдаленного дома сигнал.
3. Емкость встроенного аккумулятора должна составлять по крайней мере 100-150 мАч, при таких параметрах его хватит на 2-4 часа работы модуля.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

«Котел ОК»

Самый востребованный на рынке, один из лучших и самых недорогих GSM-модулей для котлов отопления российского производства. Помимо цены, отличается компактными размерами, максимально простой и легкой настройкой, наличием приложения, способного отправлять команды в том числе и в виде SMS, что является отличным вариантом, позволяющим не использовать тарифы с доступом в интернет.

Функционал прибора довольно простой, минимально необходимый: управление температурой, настройка оповещений, проверка параметров работы котла, также в модуль встроено реле, позволяющее включать и выключать котел.

Из недостатков стоит отметить довольно простое приложение с минимально необходимым функционалом и устаревающим интерфейсом, наличие в комплекте внешнего термодатчика с длиной кабеля всего 0,5 метра, что не подразумевает его установку в других, отдаленных от котельной помещениях. Антенна также не выносная, вкручиваемая в прибор посредством резьбового соединения.

КСИТАЛ GSM 4Т

Еще один известный, более профессиональный и универсальный прибор с гораздо более богатой комплектацией. Функционал управления отоплением в нем примерно такой же, как и в предыдущем «Котел ОК» – минимально необходимый, однако присутствуют целых 4 зоны для дополнительных устройств (датчик протока, дыма, движения, затопления, открытия дверей и т.д.). Также в комплекте идет электронный ключ и считыватель (подобно устанавливаемым в домофоны), поэтому повлиять на настройки, при желании, можно только имея электронный ключ.

Главным отличием является наличие в комплекте двух выносных датчиков температуры с длинной провода 10 м, а также выносной проводной антенны и шнура для подключения резервного внешнего аккумулятора (встроенного, к сожалению, нет). Управление и контроль можно осуществлять как посредством SMS, так и через приложение.

Недостатками, помимо отсутствия встроенного аккумулятора, являются малофункциональный и неудобный, хоть и понятный, интерфейс приложения, менее привлекательный внешний вид с открытыми клеммами и большие габариты. Обратите внимание, что для отопления необходимо выбирать модель, имеющую в конце букву «T».

В каких случаях является незаменимым стабилизатор напряжения для газового котла и как его выбрать

ЭВАН GSM CLIMATE

Также известен как ZONT H-1, отличается более современным и удобным приложением, с уже готовыми режимами «Эконом» и «Комфорт», а также возможностью программирования параметров работы котла. Достаточно единожды настроить шаблон работы котла и модуль будет автоматически отдавать команды котлу для изменения параметров в зависимости от времени или дня недели. Также доступно управление через web интерфейс. В стандартную комплектацию входит один выносной датчик температуры и выносная антенна.

Пожалуй, единственными недостатками являются отсутствие встроенного аккумулятора и всего один контакт для подключения внешнего термодатчика.

ZONT H-1V

Более совершенный аналог предыдущего GSM CLIMATE (ZONT H-1). Несмотря на менее привлекательный внешний вид, имеет дополнительный режим «Анти-заморозка» и встроенный аккумулятор для автономной работы при перебоях в электроснабжении. К-во подключаемых термодатчиков – до 10 шт.

В остальном, в виду одинаковой прошивки, все аналогично предыдущей модели: такое же управление через SMS, приложение или веб интерфейс, который, к слову, является одним из самых удобных и функциональных, с ведением статистки. В комплекте по прежнему один выносной термодатчик и выносная проводная антенна.

Цены: итоговая таблица

Модель	Стоимость, руб.
«Котел ОК»	3 990
КСИТАЛ GSM 4Т	8 640
ЭВАН GSM CLIMATE (ZONT H-1)	6 780-8 840
ZONT H-1V	7 400-9 200

Инструкция по установке и подключению GSM-модуля к котлу

Установка и подключение к котлу у всех GSM-модулей практически ничем не отличается, а подробный алгоритм всегда описан в инструкции прибора. Разберем процесс подключения на примере «Котел ОК».

Источник