Управление отоплением. Часть 1. Комнатные термостаты, запрос тепла

Комнатный термостат коммутирует электрический ток, возвращая логическую единицу контроллеру котла, или подавая питание на различное оборудование вроде насоса или сервопривода. Оборудование, управляемое комнатным термостатом, работает до достижения заданной пользователем температуры.

Для простоты понимания, что такое термостат, его можно представлять как обычный выключатель, который управляет светом в комнате. Свет включается автоматически, когда в комнате стало холодно и выключается, когда температура достигла заданного значения.

Запрос тепла – это условное обозначение состояния термостата в замкнутом состоянии, т.е. в состоянии, когда требуется включение исполнительного оборудования на нагрев для достижения заданной пользователем целевой температуры.

В домах с большой отапливаемой площадью систему отопления делят на несколько частей. Это делается, в том числе, и для удобства управления. Комнатные термостаты в данном случае управляют уже не котлом, а отдельными ветками системы, включая и выключая их.

На схеме изображена тепловая схема котельной двухэтажного дома. Система отопления разделена на 2 зоны — 1 этаж и 2 этаж. За работу каждой зоны отвечает отдельный насос, который в свою очередь управляется отдельным термостатом (или группой термостатов, объединенных контроллером в один «условный» термостат — принцип покомнатного регулирования описан в следующей статье).

При выключении обоих насосов желательно выключать и котел (переводить в режим ожидания, снимать запрос тепла). Это можно сделать несколькими способами, один из самых очевидных — создание цепи управления при помощи промежуточных реле, как показано на схеме выше.

Плюсы – простота, надежность, стоимость. Минусы – заводская настройка гистерезиса с диапазоном от 0,5 до 4°С; проводное соединение с котлом – провод закладывается на этапе строительства, термостат привязан к конкретному месту и перенести его, например, в другое помещение, уже не получится.

Программируемый термостат – позволяет задавать температуру воздуха в помещении по времени суток и дню недели. Позволяет экономить деньги на условном топливе, понижая температуру в доме, когда все жильцы на работе/в школе.  Такие термостаты более сложны в обращении, и не каждый пожилой человек с ними справится, на некоторых моделях даже задание текущей температуры интуитивно не доступно, не говоря уже о программировании.

Беспроводной термостат. Состоит из двух частей: приемник – монтируется вблизи котла, подключается к сети 220 и к котлу; передатчик – он же термостат, работает от батареек либо аккумулятора, размещается в любом месте, переносится из одного помещения в другое, пока не определится то место, откуда управление котлом будет наиболее эффективным.

Интернет-термостат.  Отличный выбор, если дом не для постоянного проживания. Позволяет производить удаленный мониторинг и установку температуры. Обмен данными между пользователем и термостатом происходит через сервер производителя посредством мобильного интернета. GSM модуль в составе термостата по определению позволяет пользоваться и другими «дедовскими» возможностями — обмен СМС-сообщениями, «тревожные звонки» на указанный номер и т.п. Разумеется, в таких устройствах функция термостата основная, но не единственная. Производители в конкурентной борьбе прикручивают другие полезные функции:  подключение одного или нескольких охранных шлейфов, возможность управления дополнительным оборудованием, подключение различных датчиков и алгоритмы взаимодействия с ними, вход для микрофона, выход на динамик и т.д. — список пополняется с каждым годом.

Термостат с поддержкой протокола OpenTherm.

Протокол OpenTherm  используется для обмена данными между котлом и внешним логикозадающим устройством (например, комнатным термостатом). Помимо запроса тепла котлу можно задавать ряд других задач и параметров, таких как, например: температура теплоносителя, запрос тепла на контур ГВС. Котел в свою очередь по протоколу отправляет текущие параметры, среди которых наиболее полезными являются: наличие ошибки котла, статус работы, текущая температура теплоносителя, статус горелки и уровень модуляции.

При использовании в небольших системах отопления практической пользы от использования таких термостатов мало: разве что задание температурного графика (зависимость температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха), если данная функция не предусмотрена автоматикой котла, ну и расширенный мониторинг параметров котла.

В больших системах, где систему разделяют на нескольких потребителей, функция Opentherm оказывается крайне полезной: логика работы оборудования котельной  выстраивается таким образом, чтобы каждый отдельный потребитель тепла отправлял запрос тепла на котел вместе с требуемой температурой теплоносителя.  Котел включается по задаче, выходит на заданную температуру и поддерживает её до момента, когда задача будет снята. Такой подход обеспечивает наиболее слаженную работу котла и продлевает его срок службы, т.к. благодаря корректной работе алгоритма модуляции горелки количество циклов включения-выключения сведено к минимуму. Подробнее об алгоритме управления газовым котлом можно прочитать тут.

Термостаты с сухим контактом и выходом 230В

Также все термостаты различаются по способу подключения. Их можно разделить на 2 группы – термостаты, к которым подключается нагрузка с напряжением питания 230В и термостаты с сухим контактом, которые могут использоваться как для размыкания слаботочных сетей с постоянным или переменным током, так и для маломощных нагрузок 230В.

Можно сказать что термостаты с сухим контактом универсальны, потому что могут коммутировать что угодно, и именно они подходят для подключения к платам газовых и прочих котлов, где в качестве управляющего сигнала обычно 5, 12 или 24V DC. Если видите на клеммной колодке термостата два контакта с обозначением размыкателя эл. сети — это сухой контакт.

Все механические термостаты, а также термостаты, работающие от батареек гарантированно с сухим контактом.

Осторожнее надо быть с термостатами, работающими от сети 230В. Некоторые модели делают под конкретные задачи — для эл. теплого пола, трехходовых клапанов, тепловентиляторов. В таких моделях нагрузка напрямую подключается на соответствующие клеммы и напряжение там тоже 230В. Насос при подключении к такому термостату не почувствует разницы, а плате газового котла потребуется небольшой ремонт.

Все статьи, опубликованные на этом сайте защищены Частью 4 Гражданского Кодекса Российской Федерации. Запрещено полное или частичное копирование материалов без согласия их авторов. Незаконное использование материалов сайта влечет за собой административную ответственность в виде компенсации в размере от 10.000 рублей до 5.000.000 рублей [Ст. 1301, 1250, 1252, 1253 ГК РФ]. При согласованном использовании материалов сайта обязательна активная ссылка на «dunven.ru» и указание авторства.