Умный дом. Управление климатом

Устройство и принцип работы оборудования

Можно не только сделать жизнь более комфортной, но и защитить организм человека от воздействия негативных факторов.

И все это способно обеспечить современное климатическое оборудование, которое, к тому же, свою работу будет выполнять с учетом требований экономичности.

Что такое климат-контроль

Современный климат-контроль для обычной квартиры способен обеспечить более высокий уровень жизни всем проживающим в ней, причем с учетом приоритетов каждого из них. Но следует знать о том, что такая система больше относится к роскоши, поэтому она будет доступной не всем желающим

Если коротко и просто, то такой комплект электроники обеспечивает централизованное управление всеми наличными в жилье климатическими системами и их отдельными элементами.

Его основой является интеллектуальный блок, регулирующий рабочие параметры оборудования с целью изменения характеристик воздуха с учетом предпочтений владельцев помещения.

При этом система, именующаяся климат-контролем, оптимизированная для квартиры или дома, способна осуществлять управление всеми приборами, оказывающими влияние на микроклимат.

К ним относятся:

  • кондиционеры и сплит-системы;
  • радиаторы;
  • системы «теплых полов»;
  • котлы, прочие схожие агрегаты отопления;
  • приборы, обеспечивающие вентиляцию;
  • фильтры;
  • ионизаторы, озонаторы;
  • любые встроенные системы.

Среди встроенных систем отопление, а также холодоснабжение, приточная вентиляция. Последние две обычно являются частыми опциями для элитного жилья.

Кроме того, может осуществляться централизованное управление любым другим климатическим оборудованием. Например, автоматические солнцезащитные шторки, жалюзи.

Умный дом. Управление климатом

Управляющая электроника стала востребованной из-за того, что она способна выполнять свои функции в автоматическом режиме, причем практически без участия людей.

Роль которых заключается только в установке нужных параметров и выполнении периодического контроля ситуации, корректности рабочих режимов, исправности системы.

Что представляет собой климат-контроль

Любая система климат-контроля, предназначенная для жилья, представляет собой комплект электронного и электро-механического оборудования, контролирующего выполнение приборами отопления, охлаждения воздуха, фильтрации, ионизации, озонирования, вентиляции заданных владельцем параметров и вносящего корректировки в случае необходимости

То есть любая современная климатическая система способна делать, причем самостоятельно, следующее:

  1. Замерять химический состав воздуха, определять наличие углекислого газа.
  2. Измерять температуру в помещениях.
  3. Исследовать влажность.

После чего интеллектуальный блок климат-контроля сравнивает полученные показания с заданными пользователем. И в случае необходимости подает команду на один или несколько элементов системы для их изменения.

К примеру, если температура понизилась ниже установленной нормы, то процессор подаст сигнал блоку управления:

  • кондиционеру о прекращении работы;
  • отопительному прибору об увеличении производительности.

datchik

То есть владельцам квартиры/дома после установки нужных параметров даже не придется задумываться об поддержании оптимального микроклимата. Причем это утверждение актуальное для любых ситуаций, независимо от состава системы и сложности процессов.

К примеру, в многокомнатной квартире электроника способна обеспечивать отличающиеся режимы работы климатического оборудования в различных комнатах, ванной, коридоре. Что позволит поддерживать оптимальный климат для любого из перечисленных помещений.

Так, засыпать можно при пониженной температуре, а просыпаться при более высокой, что полезно и просто приятно.

Возможности климат-контроля для квартиры

Современные системы, управляющие созданием микроклимата в квартире, имеют широкий функционал. Так они способны поддерживать различный температурный режим в каждом помещении, собственно, как и влажность, уровень углекислого газа. Это создает не только комфорт, но и позволяет экономить, создавать оптимальный микроклимат в любой ситуации. К примеру, когда пришли гости или владельцы долго отсутствуют в своем жилье

А также система, именующаяся климат контролем для квартиры и других помещений, способна выполнять, причем одновременно, следующее:

  • поддерживать в коридоре самую низкую температуру, что обеспечивает экономичность;
  • учитывать особенности микроклимата на кухне, где часто находятся дополнительные источники тепла, а воздух самый сухой и загрязненный;
  • бороться с повышенной влажностью в ванной;
  • своевременно устранять проблему пересушенного воздуха в детской.

Кроме того, параллельно может осуществляться еще ряд процессов. Их количество и последовательность определяется только приоритетами владельцев.

В комплект оборудования могут входить следующие компоненты:

  • блок управления, оснащенный процессором;
  • терморегулятор, отвечающий за поддержание заданной температуры воздуха в помещениях;
  • термостат, управляющий посредством радиосигналов терморегулятором;
  • датчики контроля температуры воздуха и других параметров;
  • сервоприводы, которые, получив команду, управляют регуляторами, клапанами отопительного оборудования;.

А также во всех случаях используются органы управления, которыми могут быть настенные панели, пульты управления. Их объединяет одно: удобный графический интерфейс, позволяющий легко управлять всей системой.

Важным преимуществом является существование множества вариантов дизайна, поэтому заметные части климат-контроля впишутся в обстановку почти любой квартиры.

Эстетические свойства климат-контроля

Производители учитывают то, что элементы конструкции климатических систем будут устанавливаться в квартирах с различным дизайном, поэтому их эстетические свойства высокие, а главное предусмотрено многообразие цветов, форм. В результате правильно подобранные датчики, сервоприводы, блоки почти незаметны в обстановке комнаты

При необходимости в комплект может входить и другое оборудование, к примеру, наборы воздуховодов, вентиляционных дефлекторов, прочее.

Умный дом. Управление климатом

Согласно вышесказанному можно утверждать, что современные климатические системы способны обеспечить ряд выгод.

К ним относятся:

  • полная автономность – пользователям придется в основном получать удовольствие и наслаждаться комфортом, а не заботиться о чем-либо, связанном с управлением оборудованием;
  • разнообразие климатических режимов – большинство интеллектуальных блоков поддерживают достаточное количество предустановленных программ;
  • настройка режимов для каждого отдельного помещения;
  • настройка режимов для специальных помещений – такая опция будет незаменимой для тех, кто имеет дома винную комнату, обладает коллекцией картин, для хранения которых должны соблюдаться определенные параметры или обычную кладовую, где хранится консервация, для которой требуется более низкая температура, чем в жилых комнатах.

Ассортимент режимов весьма богат. К примеру, выделяющимся среди них является востребованный режим «Гости», который, после активации, способствует более эффективной очистке воздуха, но при этом он будет меньше прогреваться.

А после того, как лишнее количество людей покинет помещение, можно активировать режим «Комфорт». Что позволит поддерживать нужный микроклимат, при этом тратя минимальное количество электроэнергии.

Предлагаем ознакомиться  Понятие давления в системе при отоплении частного дома

Самые экономные пользователи, при желании, смогут воспользоваться программой «Эконом» – это принесет ощутимые выгоды в виде экономии электроэнергии.

Важным моментом считается наличие программы, обеспечивающей экономичную работу, когда люди покинут помещение надолго, к примеру, уедут на работу, в отпуск. Климат-контроль способен выявить это и перейти в спящий режим, что способствует экономии до 40% электроэнергии. Все необходимые параметры при этом будут соблюдаться.

Управление системой климат-контроля

Важным преимуществом любой системы управления микроклиматом является возможность дистанционного контроля за выполнением заданных параметров. Кроме того, в случае какого-либо сбоя процессор отправит сигнал-сообщение на указанный номер телефона, что позволит предпринять неотложные меры по нормализации ситуации

Существенно повысит комфортность проживания программа, обеспечивающая подготовку к возвращению пользователей домой. Так, если в помещении долго никого нет, то система переходит на экономичный режим работы из которого выйдет после их возвращения.

Но, когда нужно внести коррективы, удаленно можно войти в графический интерфейс или отправить специальное сообщение с соответствующей командой.

В результате климат-контроль перейдет в активный режим. Причем сразу или в определенное время, но в любом случае еще до прибытия владельцев. Такая особенность обеспечит максимально комфортные условия к моменту возвращения пользователей.

Климат-контроль в системе Умный дом

Важной особенностью является возможность контроля за состоянием воздуха удаленно и во всех имеющихся помещениях.

Поэтому пользователем на экран своего планшета, телефона в любой момент и в любой точке мира могут быть выведены актуальные показатели температуры, влажности, количества углекислота газа.

Причем, когда по каким-либо причинам произойдет сбой или система просто не сможет поддерживать установленные параметры, то блок управления отправит соответствующий сигнал предусмотренным способом. К примеру, на номер телефона владельца в виде СМС.

А главное, климат-контроль способен выполнять свои обязанности эффективно. Поэтому даже при большом количестве разнообразного климатического оборудования исключена возможность его работы в режиме «на встречу». То есть, когда одновременно выполняются операции охлаждения и подогрева воздуха.

Установка системы климат контроля

Монтаж системы климат-контроля должен осуществляться специалистами. Кроме того, такую операцию желательно приурочить к ремонту помещения, что позволит без излишних трат подобрать подходящие друг другу комплектующие и установить их, скрыв от глаз все лишнее

При использовании интеллектуальных систем управления повышается и безопасность проживания. Так как при его наличии существенно уменьшается количество проводов, органов управления в доме.

А также снижается вероятность перегрузки сети несколькими активно работающими независимыми приборами, к примеру, в режиме «на встречу».

Несмотря на множество достоинств и высокую функциональность, суть климат-контроля можно обозначить всего в нескольких словах, а именно: он создан для удобства. То есть почти все предусмотренные функции владелец может выполнять вручную, а именно с помощью органов управления отдельных приборов.

Преимущества системы управления климатом с ПЛК:

  • Не нужно управлять каждым устройством по отдельности: задаём желаемую температуру, а система её поддерживает, согласовывая работу всех систем
  • Управление всеми системами обогрева/охлаждения с одного пульта — смартфона или планшета
  • Работа климата по сценариям и по расписанию, возможность перевести весь дом или этаж в экономичный режим или в ночной режим
  • Удалённое управление и контроль температуры через интернет,
  • Управление климатом раздельно по каждой зоне. Например, в одной комнате любят, чтобы пол был потеплее, а воздух попрохладнее, а во второй — чтобы и пол и воздух были тёплыми.

Теперь о том, как это делается.

В каждой зоне (замкнутом помещении) ставятся датчики температуры воздуха и пола. Для работы в составе системы управления климатом с ПЛК используются датчики температуры воздуха (опционально ещё и влажности) с выносным сенсором температуры пола с выходным сигналом 0-10 вольт постоянного тока. Такой сигнал заходит на аналоговых вход контроллера.

В одной рамке с выключателями (то есть, на высоте 900-1200мм) делается дополнительный подрозетник. В подрозетник из щита автоматики ведётся кабель FTP 5 категории (экранированная витая пара). По кабелю будет передано питание 12-24 вольта от блока питания на датчик (2 жилы) и сигнал от 0 до 10 вольт от датчика на контроллер на аналоговый вход.

Выносной сенсор температуры пола подключается к плате датчика температуры воздуха и питается от неё. Сенсор пола опускается в пол в медной трубке или гладкой ПНД трубе диаметром 10-12мм. Гладкие внутренние стенки нужны для того, чтобы в случае необходимости датчик можно было заменить. На плате датчика температуры воздуха может быть также и сенсор влажности воздуха.

Датчики в своих проектах я использую эти. Компактные, устанавливаются в подрозетник с заглушкой, питание 12 вольт, на выходе от 0 до 10 вольт. Есть исполнения для улицы (-50.. 50 градусов) и для сауны (0.. 125 градусов), есть исполнения с датчиком освещённости или влажности воздуха.

Предлагаем ознакомиться  Однотрубная система отопления частного дома

Рекомендации по выбору системы

Умный дом. Управление климатом

Следует понимать то, что готовых комплексных решений на рынке нет, так как каждый отдельный случай является уникальным. И система управления комплектуется с учетом особенностей каждого помещения отдельно.

В результате правильным решением будет не поиск оборудования, а выбор компании-исполнителя.

Специалисты которой смогут:

  • создать проект, согласно действующих стандартов;
  • подобрать подходящее по параметрам оборудование, соответствующее даже стилю дизайна;
  • выполнить монтаж системы, причем качественно.

Оптимальным решением считается приобретение и установка климат-контроля совместно с отопительным, вентиляционным и любым другим оборудованием, с которым он будет использоваться для обеспечения нужного микроклимата.

Причина в том, что далеко не все приборы и агрегаты совместимы и имеют внутренние блоки управления, на которые можно подать командный сигнал.

А в ряде случаев даже не предусмотрена возможность установки сервоклапанов и прочего оборудования, что гарантировано не позволит интегрировать отдельные элементы в целостную климатическую систему.

Эффективность климат-контроля

Следует понимать, что актуальные версии умных систем управления микроклиматом довольно дорогие, поэтому они станут оптимальным вариантом далеко не для всех. При этом не нужно пытаться найти выход с помощью покупки дешевого оборудования неизвестных производителей

Это же является еще одной причиной, чтобы начать процедуру выбора с поиска квалифицированных специалистов, способных разобраться в ситуации и составить проект, позволяющий приобрести все необходимое без денежных потерь.

Осложняет самостоятельный выбор компонентов климатической системы и то, что среди производителей, даже относящихся к группе лидирующих в сфере, много неизвестных.

А также сотрудники организации, занимающейся климатическими системами, единственные люди, которые смогут определить стоимость необходимого в конкретном случае оборудования, его монтажа, который тоже не из дешевых.

В любом случае климат-контроль обойдется дорого, так необходимый блок управления может стоить десятки тысяч рублей.

К примеру, в 15-25 тыс. рублей обойдется один датчик, измеряющий температуру, а их может понадобиться от нескольких штук до нескольких десятков, если площадь квартиры внушительная, а помещений много.

Управление электрическим тёплым полом

На каждом контуре мы видим привод. Привод может перекрывать подачу воды в контур, что приведёт к его медленному остыванию. Когда температура в помещении опустится ниже желаемой (заданной пользователем с приложения), привод откроет подачу воды в контур. За счёт этого температура воздуха или пола в помещении всегда будет соответствовать желаемой.

Если помещение отапливается одновременно и водяным тёплым полом и радиаторами, необходимо предусмотреть интеллектуальный алгоритм работы приводов, обеспечивающий желаемую температуру воздуха и максимально приближённую к желаемой температуру пола.

Лучше, конечно, всегда ставить привод на коллекторе, так как меньше кабеля и не портит вид, но не всегда такая возможность есть. Например, при двухтрубной системе отопления нужно ставить приводы на каждый радиатор, иначе не получится управлять отоплением позонно.

От каждого термопривода тянем кабель МКШ или КВВГ 2х0,75 на выход контроллера. У модуля дискретных выходов контроллера Beckhoff на выходе во включенном состоянии появляется напряжение 24 вольта, ток до 0.5А, то есть, привод может быть подключен напрямую на выход контроллера без промежуточного реле.

Приводы могут быть дискретные (открыто-закрыто) или аналоговые (можно открыть в любое положение). Дискретные приводы подключаются к дискретному выходу контроллера, в этом случае надо выбирать приводы с напряжением питания 24 вольта если дискретный выход даёт 24 вольта, либо 220 — если выход даёт 220, это зависит от контроллера.

Привод может быть нормально-закрытым или нормально-открытым, первые ставятся на коллектор тёплого пола (чтобы при отключении контроллера пол не перегревался), вторые — на радиаторное отопление (чтобы при отключении радиаторы не остывали). Либо нормально-открытые приводы и на воздух, и на пол, если только постоянный нагрев пола ничему не навредит.

Аналоговые приводы помимо питания 24 вольта требуют сигнал управления 0-10 вольт, в зависимости от которого они открываются. Управление 0-10 вольт имеет важно преимущество — уменьшение колебания температуры воздуха. Но имеют и ряд недостатков:

  • аналоговый привод в несколько раз дороже дискретного
  • аналоговый выход контроллера всегда дороже дискретного
  • нужен алгоритм ПИД-регулирования, заложенный в контроллер, и его отладка после введения системы в эксплуатацию

В большинстве случаев использование аналоговых приводов не оправдано. При работе с водяными тёплыми полами их использование вообще не имеет смысла, так как тёплый пол очень инертный (очень медленно нагревается и остывает), отклонение его температуры от желаемой не так заметно.

Классическое управление — через термостат в комнате. Термостат может быть простой или программируемый (с возможностью задавать время включения и выключения). При управлении с ПЛК термостатов нет, регулирует температуру программа контроллера, а программу задаёт пользователь с планшета-смартфона.

Предлагаем ознакомиться  Рекуперация тепла в системах вентиляции

Как правильно все установить?

Монтаж климатического оборудования также является ответственным моментом.

От качества выполненных работ зависит:

  1. Эффективность, корректность работы отдельных компонентов и системы в целом.
  2. Безопасность. Блок управления, датчики, другие комплектующие работают от электрической сети, что при неправильном монтаже может привести к печальным последствиям в виде вышедшего из строя дорогостоящего оборудования, поражения током и даже пожара.
  3. Эстетические свойства помещений. Если органы управления, другие элементы конструкции будут смотреться в помещении, как инородные предметы, – это значит, что работа выполнена некачественно.

Изначально необходимо определить, каким способом решить задачу по созданию комфорта.

Мобильное приложение для контроля климата в помещении

Востребованным на сегодня сценарием является создание оптимального микроклимата с помощью управления радиаторами, теплыми полами, кондиционером. Для дистанционного управления достаточно установить приложение на свой гаджет

При этом создание системы климат-контроля может достигаться несколькими путями:

  1. Подключение радиаторов, теплых полов, кондиционера к одному контролеру. Этот способ управления микроклиматом наиболее простой, удобный и эффективный – пользователю придется только указать свои предпочтения и пользоваться благами. Но такой вариант создания системы наиболее затратный, так как используется много компонентов.
  2. Подключение перечисленных отопительных приборов к одному контроллеру, кондиционера к другому. Такой вариант является более надежным, чем вышеописанный, потому что в случае сбоя одного контроллера, второй сможет выполнять свои обязанности. При этом подключение кондиционера может быть оптимальным решением только, когда использование внешнего блока управления даст возможность расширить его функциональность.
  3. Подключение радиаторов, кондиционера к одному контроллеру, при этом кондиционер не подключается к каким-либо системам управления. Этот способ установки также надежен, как и предыдущий, кроме того, является самым доступным. Считается оптимальным, когда кондиционер оснащен эффективным внутренним блоком управления.

Причем часто выбирают менее затратный последний способ, в результате пользователю придется выполнить установку только отопительного оборудования.

Блок управления климат-контролем

Основой любой системы является контроллер, к которому подключаются все элементы конструкции. От правильности его выбора зависит корректность работы всех функций

Для чего придется приобрести комплект оборудования, включающий:

  • контроллер;
  • датчики температуры – один на каждое помещение;
  • блок реле;
  • сервоприводы – один на каждый радиатор, а для теплого пола такое же количество на каждую комнату, контур;
  • электрошкаф с DIN-рейкой, которой может быть DR-30-12.

Кроме того, понадобятся силовые провода, витые пары.

Далее можно переходить к самой установке, предусматривающей выполнение следующих действий:

  1. Монтаж электрошкафа, на котором размещаются контроллер, блок реле.
  2. Монтаж сервоприводов. Они размещаются на гребенках управления теплоносителем или на каждом радиаторе.
  3. Все сервоприводы подключаются к силовому кабелю, а те в свою очередь к контроллеру.
  4. В каждом помещении (в центре) устанавливается термодатчик, затем он подключается к реле с помощью витой пары. Если будут использоваться беспроводные изделия, то необходимо будет установить шлюз приема данных.

После всего перечисленного выполняются проверочные и наладочные процедуры.

Система климат контроля для квартиры и дома

Использование одной технологии free@home для координации и контроля за поступлением, охлаждением и обогрева воздуха предоставляет большие возможности для создания идеального кондиционирования и климат контроля, как во всем здании, так и микроклимата в каждой отдельной комнате и значительной экономии средств при эксплуатации.

Размещенный ниже ролик поможет разобраться в том, как применяются современные климат-системы.

Современный климат-контроль, установленный в квартире, способен обеспечить не просто оптимальные условия проживания, но и защитить от болезнетворных бактерий и других вредных элементов, которые может содержать воздух, особенно поступающий снаружи помещения.

Вот только за комплект нужного оборудования, его монтаж, а также настройку покупателю придется выложить внушительную сумму денег. Поэтому можно утверждать, что климатическое оборудование сегодня, к сожалению, является решением, доступным не для всех.

С помощью функции управления климатом создается максимальный уровень комфорта в доме, ведь трудно назвать уютным помещение, в котором слишком холодно, жарко или влажно.

Управление климатом “умный дом” обеспечивает:

  • улучшение здоровья (комфортная температура, свежий воздух, имеющий оптимальную влажность и насыщенный кислородом, — являются важнейшими факторами для полноценного отдыха, для снижения риска развития аллергий и респираторных заболеваний);
  • возможность создавать в каждом помещении уникальные условия (управление климатом позволяет поддерживать необходимый уровень влажности и оптимальную температуру в библиотеке, в винном погребе, в зимнем саду или в оранжерее, в жилых помещениях и проч.);
  • экономию времени и усилий владельца (система отслеживает любые изменения с помощью точных датчиков и регулирует работу приборов без участия владельца);
  • экономию энергоресурсов и продление срока эксплуатации климатического оборудования.

Дополнительные удобства обеспечиваются за счет возможности интеграции системы управления климата с другими домашними инженерными системами: водоснабжением, светом, охранной сигнализацией, энергоснабжением и проч.

Что такое климат-контроль

Умный дом – это новый уровень комфорта, где с помощью автоматизированных сценариев создаются максимально благоприятные условия для жизни.

Управление кондиционером

Есть два варианта управления кондиционерами: попроще и посложнее. Попроще — это управление инфракрасными командами через ИК-передатчик, работающий через RS-485. Например, много модели выпускают Icpdas и Wirenboard. Передатчик кладётся на внутренний блок кондиционера (его не видно), команды от него отражаются от стены и попадают на приёмник кондиционера.

После обучения необходимые команды передатчик отправляет на кондиционер. Плюс этого решения — невысокая стоимость и универсальность, подойдёт для любого кондиционера с инфракрасным приёмником. Минус решения — отсутствие обратной связи, то есть, если кондиционер выключен (на него не подаётся питание) или находится в состоянии аварии, то ПЛК не будет знать его состояние, не сможет знать установку температуры кондиционера. Таким образом управлять можно не только кондиционером, но и аудио-видео техникой, имеющей ИК-пульты.

От передатчика в щит тянем кабель FTP, по которому передаётся питание передатчика (обычно 12 или 24 вольта) и две жилы на RS485. Либо звездой (от щита на каждый блок отдельный кабель), либо шлейфом (от щита последовательно обходим все блоки кабелем). Я обычно предпочитаю звездой, так надёжнее. И удобнее вести кабель вместе с кабелями питания блоков от щита.

Более дорогое и качественное решение вопроса — использовать шлюз внутренней шины кондиционера на протокол RS485 ModBus. От каждого внутреннего блока кондиционера тянем управляющий кабель FTP для RS485. Но в этом случае обычно нужны ещё блоки-переходники с кондиционера на шину. Например, для кондиционеров Mitsubishi используется блок Intesis Box ME-AC-MBS-1, нужен для каждого внутреннего блока, стоит от 400 долларов.

При связи контроллера с программным обеспечением EasyHome с кондиционером система кондиционирования включается в алгоритм терморегулирования, то есть, в зависимости заданной пользователем температуры и текущей температуры в помещении контроллер сам определяет режим работы кондиционера (обогрев или охлаждение), управляет мощностью. При полном управлении по ModBus будет также работать считывание ошибок кондиционеров.

На оба варианта управления кабель монтируется одинаково: витая пара до каждого внутреннего блока, ведь в обоих случаях управление по RS-485 либо кондиционерами, либо ИК-передатчиками.

Для систем Умного Дома, которые не поддерживают работу с ModBus, возможен только вариант управления через ИК-передатчики. Например, все беспроводные системы (включая Z-Wave, Fibaro).

 29,305 total views,  87 views today

Супер отопление
Adblock detector