АСУ отоплением индивидуального дома

В популярной рассылке «Автоматизация зданий для Дилетантов », выпуск 59. появилась статья, написанная сотрудником компании «ГидроМОНТАЖ». Приведем здесь копию статьи:

Современный частный дом нуждается в основных системах жизнеобеспечения. Прежде всего, это отопление, водоснабжение и канализация, а также электроснабжение. Из этих систем самые большие затраты на установку и обслуживание приходятся на индивидуальное отопление. Поэтому, при планировании и проектировании системы отопления следует тщательно отнестись к имеющимся на рынке возможностям и вариантам.

В целом, индивидуальная система отопления обычно состоит из трех частей:

Генераторы тепла — котлы, ТЭНы, тепловые насосы, солнечные коллекторы и т.д.

- Обязательная распределительная система — коллекторы с необходимым числом выводов и присоединенные к ним насосно-смесительные или насосные узлы (контуры), приготавливающие и подающие теплоноситель туда, где будет рассеяно его тепло.

Потребители тепла — радиаторы, теплые полы, бойлер ГВС, бассейн, нагреватель вентиляционной установки, система снеготаяния и т.д.

Проектирование


Проектирование системы должно начинаться с подсчета максимальной мощности, которая необходима для отопления дома в самую холодную погоду в данном регионе. Как правило, мощность напрямую зависит от площади отапливаемых помещений. Переходить к выбору компонентов системы следует только после проведения такого расчета.

Генераторы тепла подбираются на эту мощность с учетом имеющихся возможностей обеспечения энергоресурсами. Учитывается подключение магистрального газа или доступность других источников энергии, предпочтения к брендам, финансовые возможности и т.д. Как правило, все генераторы тепла полностью самодостаточны и имеют свою встроенную автоматику, но она служит лишь для обеспечения их собственной работы. Чаще всего они управляются по встроенному термостату, который выставляется на максимально допустимую для системы температуру. Большинство теплогенераторов также имеют контакт для подключения «внешнего термостата», замкнув который можно включить нагрев, а разомкнув — его выключить. Чаще всего именно таким контактом и пользуется автоматика более высокого уровня — автоматизированная система управления отоплением (АСУО).

Такая АСУО обязательно измеряет температуры в нескольких точках системы: в коллекторе, на подаче контуров отопления, уличную и покомнатные температуры, и осуществляет управление исполнительными механизмами контуров, включая насосы и сервоприводы смесителей, а также обеспечивает включение/выключение теплогенераторов. Как правило, брендовые производители котлового оборудования также предлагают и автоматику системы отопления. Однако, автоматика специализирующихся на АСУО компаний может стоить в несколько раз дешевле брендовых предложений.

Как выбрать наилучшее решение?

Безусловно, правильный подбор автоматики возможен лишь после проектирования механической части системы, которое должно основываться на выбранной заказчиком концепции.

И правильно, когда для каждого клиента инсталлятору приходится оптимизировать решение этой задачи индивидуально. Исходя из многолетнего опыта нашей компании можно сформулировать основные требования для тепловых модулей и современной котельной, которые должны быть положены в основу концепции индивидуальной системы отопления:

- Комфортный уровень температуры в помещениях.

- Комфортная температура горячей воды из-под крана и стерильность системы ГВС.

- Экономное расходование топлива.

- Надежная долговременная работа оборудования во всех условиях.

- Приемлемый уровень стартовых затрат при высоком качестве монтажа.

- Низкий уровень эксплуатационных затрат.

- Возможность легкого расширения системы в будущем.

Нормативных требований в современных российских стандартах для этих требований практически нет, поэтому рекомендуется выбирать подходящее решение, сравнивая альтернативные концепции по всем этим параметрам.

Кратко перечислим основные бренды, предлагающие на рынке качественный спектр отопительной техники: Meibes ,ViessmannBuderus. Их решения имеют как положительные моменты, так и отдельные недостатки, которые удалось преодолеть с использованием стандартного ряда управляющих расширяемых тепловых модулей «ГидроЛОГО!», которые состоят из трех правильно спроектированных частей:

Гидравлическая часть:

- Гидроколлектор, рассчитанный на определенную тепловую мощность.

- Насосные или насосно-смесительные группы, которые монтируются на коллекторе.

- Необходимая гидравлическая оснастка — отсечные шаровые краны, краны слива, воздухоотводчики, манометры и т.д.

Автоматика для управления системой отопления (контроллеры KromSchroeder, Honeywell, MUT, Sorel, TeploMONITOR), которая позволяет:

- Управлять погодозависимо контурами отопления, что приводит к значительной экономии топлива при постоянной комфортной температуре во всех помещениях.

- Собирать информацию о необходимой температуре во всех помещениях и включать теплогенераторы только на минимально-достаточную температуру подачи.

Система мониторинга отопления. которая является важной частью автоматики, т.к. обеспечивает:

- Снижение расхода энергоносителя за счет возможностей удаленного изменения режима отопления.

- Снижение затрат на экплуатацию за счет удаленной диагностики проблем и устранения неверных настроек автоматики.

Предупреждение аварий системы отопления. если вовремя среагировать на поступившую тревогу.

Таким образом, именно эти составляющие являются важнейшими частями комплексной энергоэффективной системы отопления частного дома. А удобство управляения, называемая часто в просторечии «интеллектуальностью», реализовано за счет следующих качеств АСУО:

- Возможности самоадаптации

- Минимума ручных настроек параметров системы

- Использования готовых профилей (макросов с понятными именами)

- Возможностей интуитивного графического восприятия технической информации

Классы предложений ГидроЛОГО

В спектре возможных предложений есть эконом, оптимум и решения бизнес-класса, рассчитанные на различную тепловую мощность. Бизнес и VIP-класс, как правило, требуют индивидуального подхода, поэтому стандартных модулей для них не предусмотрено.

Приведем таблицу для оценки стоимости тепловых модулей:

В дополнение к таблице приведем средние необходимые мощности для разных типов частных домов и рекомендации по применению модулей:

- Малый (до 150 м2) – до 25 кВт (ГидроЛОГО Нано/Эко)

- Средний (до 400 м2) – до 60 кВт (ГидроЛОГО Компакт/Компакт+)

- Большой (до 800 м2) – до 200 кВт (ГидроЛОГО Прогрессор/Юнивер + несколько Компакт+/Нано)

Семь этапов выбора автоматизированных решений

Для того, чтобы подобрать клиенту комфортную и не очень дорогую систему отопления, с автоматикой и мониторингом, необходимо проанализировать вместе с ним (хотя бы мысленно) следующие решения для всей системы:

1. Теплогенератор (например, газовый котел) выставляется на максимум, в доме установлен термостат и от него включается насос на поступление теплоносителя в радиаторы. Минус такого простого решения, что таким образом, полипропиленовые трубы будут быстро изнашиваться, ведь в них будет находиться либо остывшая, либо поступать горячая до 90 градусов вода.

2. Поставить смеситель на контуре и вручную выставить процент смешения, чтобы добиться необходимой температуры в доме при минимально необходимой температуре подачи в дом. Такое решение хорошее, но придется подкручивать смеситель вручную при каждом существенном изменении температуры на улице.

3. Установить на смеситель сервопривод, а для управления сервоприводом и насосом поставить зонный контроллер с датчиком помещения и/или улицы. В этом случае уставку комнатной температуры можно менять с комнатного устройства (термостата), а также по временной программе, а для помещений со сложной конфигурацией по уличному датчику можно подготавливать и подавать воду в радиаторы с температурой, в зависимости от погоды (по «погодной кривой»). Это отличное решение, но даже при этом котел-то по-прежнему работает на максимальную температуру, что не очень экономно.

4. Поставить автоматику системы отопления, собирающую информацию о максимальной требуемой температуре подачи потребителям и управляющую котлом для нагревания теплоносителя только до этой температуры. Если требуется регулировать температуру покомнатно, то добавить еще автоматику регулирования по помещениям относительно общей погодозависимой температуры. Решение-супер, но если заказчику захочется иметь удаленный доступ к своей системе отопления?

5. Установить простейшее SMS-реле с температурным датчиком, тогда можно будет узнавать об авариях и текущую температуру при помощи SMS. При наличии соответствующего удаленного входа в автоматике системы отопления можно, включив реле, изменить выбор режима отопления – комфорт/эконом. Отлично, но что если хочется иметь возможность просматривать график температур и иметь возможность из Интернета не только посмотреть, но и поменять параметры, включить-выключить реле?

6. Поставить систему мониторинга по датчикам с возможностью отправки данных по GPRS-каналу на центральный Интернет-сервер (TM-iO, TM-iO2). Прекрасное и комплексное решение, но что если клиенту или службе эксплуатации хочется видеть все известные температуры в системе отопления, требуемые температуры, работу насосов, производить тонкие настройки из сети Интернет?

7. Установить АСУО со встроенной диспетчеризацией или докупить совместимую систему мониторинга к существующей автоматике (TM-SmartWeb, TM-E8, TM-E8-Web).

Возможные решения для АСУО

Honeywell Smile

Обеспечивает удобство за счет кнопок быстрого доступа и большого дисплея, подходит для управления тепловыми пунктами и котельными. К минусу можно отнести отсутствие шины, доступной для внешних систем управления домом и зданием.

Kromschroder E8

Обеспечивает самонастройку при включении, когда функции автоматики активируются по подключенным датчикам. Обеспечены профилированные клеммы датчиков, поэтому смонтировать датчик не туда невозможно. Контроллеры могут быть объединены по шине CAN, что позволяет подключить их в систему управления домом и зданием через специальные адаптеры. Возможен мониторинг через SMS, GPRS, Ethernet при помощи отдельных решений (TM-E8, TM-E8-Web).

HydroLOGO TM-SmartWeb

По материалам сайта: http://teplomonitor.ru