Здравствуйте уважаемые читатели!
С Наступающим вас! Скорее всего, в этом году больше ничего в Дзен не напишу. Желаю в Новом году мирного неба над головой, крепкого здоровья и благополучия вам и вашим близким! Пусть у вас будут мечты, и они обязательно сбываются!
В прошлый раз я рассказал вам о «трубах»:
Сегодня поговорим об автоматизации.
Уххх, большая получилась запись! Осилит дорогу идущий, приятного просмотра!
Тема сегодняшней статьи затронет котельную не как объект обогрева дома, а как комнату и систему, в которой многие процессы и приборы пересекаются. Так же в этой записи будут мои наблюдения за физическими процессами в разных аспектах жизни дома. Ну и конечно же, всё ниже сказанное – личное мнение автора этой статьи, которое в корне может отличаться от вашего!
Погнали!
Начнем, пожалуй, с отопления:).
Напомню общую «структуру» отопления дома:
- Под всеми комнатами дома есть трубы водяного теплого пола (кроме комнаты котельной, тут и так тепло). Всего 14 контуров теплого пола и 2 коллекторных шкафа по 7 контуров каждый;
- Во всех комнатах установлены трубчатые радиаторы, где-то это КЗТО, где-то arbonia, а в прихожей вообще чугунный «дизайн» радиатор. Схема традиционного отопления – петля Тихельмана;
Насосы, датчики, лето.
В прошлой статье говорилось о том, что на каждую ветку отопления установлен свой собственный насос с частотным регулированием.
Насосы работают всегда с разной мощностью (от 1 ватта), в зависимости от потребности дома в тепле (чуть ниже, в описании каждого метода обогрева, будет понятнее).
Когда котел переходит в летний режим, эти насосы отключаются автоматикой, и включаются на 5 минут каждую неделю, чтобы не «закиснуть».
В реальном времени я отслеживаю различные параметры (пока только помещение котельной):
- Температура подачи теплоносителя;
- Температура обратки теплоносителя;
- Температура подачи на теплый пол;
- Температура обратки теплого пола;
- Давление в системе отопления;
- Давление в системе водоснабжения;
- Статус разбора воды, в том числе подсчитываю потребленную воду;
- Наличие в воздухе Метана (CH4) и Угарного газа (CO), а также дыма;
- Температуру и влажность;
Дополнительно, самим котлом управляет ZONT, и через него ведётся установка температуры теплоносителя в зависимости от:
- Температуры на улице (погодозависимая автоматика);
- Состояния охраны дома (наличия людей дома);
- Времени суток;
Информацию с датчиков температуры и влажности (PT1000, 4…20мА, 0-10В) «собирает» модуль аналогового ввода ОВЕН МВА8, и контроллер ОВЕН ПР205. Не буду рассказывать о методах их коммуникации, статья не про это. Статус потока воды и функция счетчика воды, возложена на быстрые входы ПР205, обычные входы с данной задачей не справятся.
ZONT изначально запрограммирован на несколько режимов, и в зависимости от того какая в данную минуту ситуация в доме, контроллер Home Assistant переключает режимы ZONTа.
Погодозависимая автоматика, это, наверное, громко сказано, но иначе не знаю, как назвать. ZONT отслеживает уличную температуру, в зависимости от температуры на улице, по заранее заготовленной и протестированной кривой, котел греет температуру теплоносителя по разному. В 0 градусов (условно) +30 градусов, в -30 - +80 градусов. Данная функция очень удобна, и большинство котлов и без дополнительных моделей умеют так делать. Однажды настроив, к котлу я не подхожу вообще, он живет сам, без моего участия.
Температура ГВС.
В обычной жизни температура ГВС должна быть выше 55-60 градусов, при данной температуре Легионеллы (опасные бактерии) погибают. В нашей стране, богатой и умной, проблема с данной бактерией остро не стояла, т.к. системы водоснабжения обычно металлические, а температура ГВС 60-65 градусов, но это в многоквартирных домах.
У нас же дом частный, и постоянно подогревать воду имеет смысл если ты ей пользуешься, а подогревать её приходится не только потому, что бойлер косвенного нагрева остывает, но и потому что работает рециркуляция, и от ГВС "запитан" полотенцесушитель.
Для рециркуляции ГВС используется дополнительный насос, который по «кольцу» прогоняет воду в дальние точки водоразбора и подогревает полотенцесушитель, летом полотенца тоже надо сушить.
Так вот, ГВС и рециркуляция связанны между собой!
Как только жильцы «ставят дом на охрану», насос рециркуляции отключается, а температура ГВС меняется на 40 градусов, вместо 60-ти. Обычно, бойлер с 60 до 40 градусов остывает очень долго, и котел не подогревает воду до 10-16 часов.
И второй случай, ночью, с 12 часов ночи до 6 утра, нужды в горячей воде нет. И ситуация повторяется, отключается насос ГВС, ZONT меняет режим работы.
Данный метод экономит до 200м3 газа в год, к тому же экономит немного электричества, и позволяет насосу не наматывать моточасы в пустую, то есть насос ГВС прослужит на 30-50% дольше, а это тоже экономия.
Аварийные ситуации.
Данных ситуаций можно запрограммировать великое множество, а я вам расскажу о некоторых реализованных.
Дым, Метан, Угарный газ.
Всё это может случиться в котельной. Сломался газовый клапан котла, проблемы с подводом газа, проблема с дымоходом, и ещё множество аварийных ситуаций может произойти в котельной.
Отслеживая наличие всех этих газов, можно заблаговременно предотвратить тяжелые последствия.
В случае превышения определенного порога CH4, CO и задымления, система автоматически перекроет подачу газа котлу, сработает аварийная сигнализация, придут уведомления на телефон. В случае превышения определенного порога CH4 – отключится электричество, чтобы не произошел взрыв газа из-за включения света (например), такие случаи частые и про них не раз рассказывали по ТВ.
Вся ответственная автоматизация запрограммирована в контроллере ОВЕН ПР205.
Давление в системе отопления.
Тут всё просто, обычный датчик давления до 5 bar 4…20мА. Система ведет постоянный мониторинг данного параметра, и, если давление в СО упадет ниже 1 bar, начнет уведомлять меня в телеграмм и других приложениях.
Ещё этот параметр полезен в случае отслеживания тенденции изменения давления в СО. Чем больше перепад давления, между холодным и горячим теплоносителем, тем больше вероятность того, что вышли из строя расширительные баки. По этому параметру можно косвенно определить необходимость обслужить их (у меня 3 расширительных бака, в 2-ух котлах, и один наружный).
Давайте закончу с помещением котельной, перед тем как вернуть к автоматизации «тепла» в доме.
Водоснабжение.
У меня скважина. После скважного насоса стоит обычный фильтр от песка, после которого установлен умягчитель, и после него «турбинный» расходомер воды (после которого угольный фильтр).
Казалось бы, зачем мне отслеживать расход воды? А вот зачем!
По потоку воды я определяю разбор воды:). Зная давление в системе ВС и состояние расходомера (иными словами счетчика), можно определить время набора воды после остановки турбины расходомера.
Изначально (при новом фильтре) известно то, что при прекращении максимального разбора воды, давление в системе водоснабжения восстанавливается за (условно) 15 секунд.
При «забитом» фильтре 150 секунд.
При наборе воды дольше 30 секунд – фильтр пора заменить, т.к. его «забитость» будет сказываться на расходе электроэнергии, на износе скважного насоса, на качестве работы водораздающих устройств (кранов, душевых леек и т.д.).
Система начинает считать время набора воды до 3 Bar, каждый раз как турбина расходомера прекращает крутиться. И как только это время превысит 30 секунд – пришлет уведомление.
Экономия заметна!
Но это ещё не всё!
С 12 ночи до 6 утра контроллер считает сколько раз включался насос. Делается это просто, как только расходомер подал сигнал о своей активности, так сразу система добавляет к счетчику 1, утром, в телеграмм, придет уведомление о количестве раз включения насоса. Смешно:)? Не думаю!
Реальная, моя история!
Владельцы умягчителей воды поймут, о чем я говорю.
Однажды утром я увидел многократное включение скважного насоса, посмотрел тенденцию давления, она оказалась «пилообразной».
Перекрыл водяной коллектор, для выяснения того, что же течёт? Но давление продолжило падать!
Оказалось, клапан умягчителя воды износился, и стал пропускать воду, лил её в канализацию!
Таким образом я не только обнаружил утечку воды, но ещё и выявил неисправность клапана, после чего заказал ремкомплект и отремонтировал его.
Про датчики протечки много писать нет смысла, они находятся по всему дому во всех местах возможных протечек. В случае протечки – отключается скважный насос.
Давайте вернёмся к котельной, как к источнику тепла.
Теплый пол.
Т.к. дом получился довольно теплым, для отопления всей площади дома достаточно только теплого пола, включать радиаторы нет необходимости.
Теплый пол является основной системой отопления, которая регулируется термостатом с ПИД контроллером. Температура в доме всегда стабильная и поддерживается в диапазоне от 24.0 градусов до той, которая в конкретной комнате желается.
На каждом клапане любой из «веток» теплого пола установлен электротермический сервопривод.
В каждой комнате, даже в коридоре, стоит термостат с гистерезисом 0,1 градуса. Термостаты моего дома можно программировать как вручную, так и через приложение, можно задавать кривые на разное время суток и день недели.
Т.к. дом никогда не «захолаживается», термостат настроился однажды, и всегда работает в заданном режиме (о режимах тоже расскажу).
Дом постоянного проживания не стоит охлаждать во время вашего отсутствия, по нескольким причинам:
- увеличивается количество потребляемого газа, парадоксально, но факт!
- Ухудшается комфорт в доме. Остудив дом до 23 градусов, разогреваться до 24 он будет очень долго, инертные теплые полы и прочие конструкции нагреваются очень долго
- Возникает момент инерции, система, которая начинает разогреваться при таком огромном перепаде температур (действительная и желаемая), даже после отключения подачи теплого теплоносителя в пол, продолжает греться, и вы получаете эффект «замерз-вспотел».
Всё это, конечно же, относится к нормальному, теплому дому, с нормальными системами отопления. Воздушное, например, отопление, можно регулировать быстро – включил «ветродуйчик» и он быстро нагрел воздух. Но мы с вами говорим про дома, а не про что-то там:).
А в каких случаях теплый пол можно отключать?
Воооот! Мы подошли с вами к радиаторному отоплению! Вы не поверите, но оно тоже автоматизировано:)!
Случай первый.
Жилые комнаты с напольным покрытием в виде ламината, и подложкой под ним, в -30 прогреваются от теплого пола лишь до 23.4 градусов. Это связанно ещё и с тем, что они угловые (не угловая всегда теплая, от боковых комнат и коридора, маленькие теплопотери). При понижении температуры – включается радиатор.
Случай второй.
Около 20-00 температура теплого пола уменьшается, (не во всех комнатах), а при достижении определенной температуры, включается радиатор. Ночью спать в более прохладной комнате приятнее, а когда тебя греет «солнышко» сбоку, а не земля снизу:), ещё приятнее. Около 4 утра снова включается теплый пол, и к 6 утра температура поднимается до заданной. Это реально комфортно!
Радиаторы управляются механической, жидкостной термоголовкой. Она довольно точная и работает плавно, не ступенчато.
Высокий радиатор arbonia около двери на террасу включается чаще остальных, за счет естественной конвекции (наверное, это так называется), термоголовка на нем успевает охлаждаться, и немного приоткрываться, в результате чего он довольно часто теплый.
В остальных случаях радиаторы – резервная система отопления.
Что ещё не рассказал?
По теплому полу – в ванной комнате пол никогда не отключается, там всегда очень тепло. Нужно это для того, чтобы было сухо. А чтобы было сухо?:)
Вентиляция:)!
Вентиляция в доме очень важна, она просто необходима! С хорошей вентиляцией вы чувствуете себя лучше, дом находится в нормальных режимах (окна не запотевают, например).
Про вентиляцию ранее я уже рассказывал, поэтому без углублений.
В доме есть 2 принудительных вентилятора, оба они находятся на крыше.
Один из них – общедомовая вытяжка.
Второй – кухонная вытяжка.
Вместе они никогда не работают, чтобы не «пересасывать» друг друга.
Скорость вентиляции зависит от влажности в ванной, если быть точнее – от разности влажности в ванной и гостиной.
Т.к. в ванной комнате всегда тепло, работает вытяжка, относительная влажность там ниже, чем в гостиной. Исключением является ситуация приема душа и сушки белья. Влажность поднялась, скорость вытяжки увеличилась, чем выше влажность – тем выше скорость вращения общедомовой вытяжки.
Кухонная вытяжка. Автоматическая кухонная вытяжка:)!!!
После того как у меня был опыт проживания и в квартире, и в доме с газовой плитой, было принято решение – больше никогда не использовать её. С ней жарко, с ней не безопасно.
В связи с этим, в доме стоит индукционно\керамическая плита (50\50), и рядом с ней духовка, тоже электрическая.
Ввод в дом 3-ех фазный, для плиты и духовки задействованы все 3 фазы (2-плита, 1 духовка).
После того как у меня появился чудо прибор от ОВЕН, МЭ210-701, появилась возможность дополнительно экспериментировать.
Одним из экспериментов стало автоматическое включение вытяжки по максимальному току.
Тема вообще шедевральная! Задал ток, который потреблялся во время включения плиты и духовки, и настроил алгоритм ОВЕН ПР205 - переключение вытяжки домовой на вытяжку кухонную. Как вы помните, они всегда работают по отдельности.
Кстати говоря, скорости кухонной вытяжки так же регулируются ПР205, тиристор для обоих вытяжек общий, а алгоритмы разные.
Дополнительно настроил авто выключение через (время можно задавать) полторы минуты.
Недостатком данного метода, стало не запланированное включение при нагрузках от мощных потребителей, пылесос, и прочие вещи. Но это было отличным экспериментом, благодаря которому я продолжил!
Заказал датчик тока, пересобрал его в красивый корпус, токовую катушку "одел" на нейтральный провод, который идет на плиту и духовку (он отдельный 4х5). Релейный выход датчика тока завел на дискретный вход ПР205, ну а дальше дело техники.
На сегодняшний день, даже при минимальной мощности плиты и духовки, вытяжка включается автоматически, а вместе с ней включается и подсветка вытяжки, это так же запрограммировано в контроллере. Повторюсь, данная функция просто «на ура» вписалась в качественную автоматизацию дома!
Включил плиту, вытяжка включилась, выключил плиту - выключилась, кайф:).
Друзья мои, это конечно же не всё. Есть в доме ещё много того, чего сегодня не рассказал, есть огромное количество идей, есть то, чего ещё «обкатывается», то, чего пока ещё вынашивается в голове. Но т.к. это уже конец 6-ой страницы 11 шрифтом, принимаю решение заканчивать. Я ещё обязательно вернусь к вам с разными идеями и реализациями. Ну а на сегодня…
А на сегодня, с Наступающим Вас, Новым Годом. Тот, кто прочитал эту статью полностью, получает дополнительную карму от меня:). Будьте Здоровы! Пусть у вас, ваших семей и близких вам людей всё будет хорошо! Пусть как можно скорее вернутся наши Парни, живыми и здоровыми домой. Всем Мир!
P.S. Нашли ошибки или неточности? Дайте знать! Улучшим качество интернета вместе!
