РегистрацияПрименение шлюза управления котлом в домашних условиях
Дом построен, крыша перекрыта, а в котельной установлен новенький отопительный котел. Он будет согревать дом и его хозяев в холода и ненастье. Меня всегда беспокоило то, как работает котел в мое отсутствие. Согласитесь, что лучше узнать о возможных проблемах тогда, когда не поздно предпринять меры по предотвращению.
Поэтому мне нужно средство информирования о здоровье котла. И пусть это средство позволит мне еще и команды котлу отправлять.
Есть такое средство. Подключу я к своему котлу универсальный шлюз управления котлом NEVOTON BCG-5.2.1-E, а шлюз подключу к WiFi в доме или по Ethernet к локальной сети дома. На смартфон установлю бесплатное приложение Невотон-Автоматика (iOS или Android) от производителя и мое желание будет исполнено!
Теперь немного подробнее о том, что с чем и зачем надо соединить и что из этого может получиться.
Итак, в доме установлен и работает современный отопительный котел с возможностью подключения внешнего (комнатного) термостата с интерфейсом OpenTherm (OT+). Таких котлов сейчас становится много: это например, котлы De Dietrich серий Naneo и Innovens MCA, котлы BAXI серий MAIN5, Luna 3 comfort, Luna Duo-Tec MP, Viesmann Vitopend 100-W, Buderus Logomax U072, электрический котел Termona THERM EL8 и др. Да, электрические котлы тоже оснащаются интерфейсом OpenTherm. Они обеспечивают высокий уровень комфорта в доме за счет плавной регулировки (модуляции) пламени горелки (для газовых котлов) в широком диапазоне, а это позволяет уменьшить расход газа.
Связь между котлом и пользователем, вернее его смартфоном, обеспечит шлюз управления котлом. Его разместим на стене котельной неподалеку от котла: универсальный шлюз управления котлом имеет крепление на DIN-рейку, что позволяет устанавливать его в любом удобном месте, в том числе и в электротехническом щитке. Но, если Вы планируете работу шлюза NEVOTON BCG-5.2.1-E по беспроводной сети WiFi, проверьте доступность сети WiFi в месте предполагаемой установки шлюза (если шлюз будет установлен в щитке, то корпус электрощита должен быть выполнен из радиопрозрачных материалов). Рядом со шлюзом устанавливаем блок питания (например, HDR-15-12) и подключаем его на клеммы «12В+» и «12В-». Он обеспечит шлюз питанием 12 В постоянного тока.
На шлюзе имеется две пары клемм интерфейса OpenTherm. Одна (с маркировкой «КОТЕЛ») предназначена для подключения к соответствующей паре клемм на контроллере котла (как правило на котле эта клеммы имеют маркировку «OT». Вторая пара клемм (с маркировкой «Т/С») на шлюзе предназначена для подключения комнатного термостата, если он есть в доме. Этот комнатный термостат устанавливают в главном помещении (например, в гостиной или в хозяйской спальне). Комнатный термостат будет выполнять не только функцию регулирования температуры, но и функцию выносного пульта управления котлом. В классической схеме комнатный термостат подключается непосредственно к клеммам котла. Однако при использовании шлюза к котлу подключается именно шлюз, а термостат подключается уже через шлюз. Такой вариант подключения и позволяет шлюзу «быть в курсе» того, что происходит между котлом и термостатом.
Чтобы сделать полученную информацию доступной пользователю, надо соединить шлюз с информационной системой дома. Если в месте установки шлюза доступна WiFi-сеть вашего дома, имеющая выход в сеть интернет, то этого будет достаточно, чтобы шлюз передал на смартфон пользователя данные. Еще лучше, если вы сможете проложить до шлюза LAN-сеть от роутера. На шлюзе имеется целых два Ethernet-порта с внутренним коммутатором и вы можете через порты шлюза подключить еще одно устройство с Ethernet-портом. Это может быть дополнительная точка доступа или еще один модуль автоматики.
Необходимый минимум подключений произведен и можно включать оборудование. Но на клеммной колодке шлюза есть еще неисследованные клеммы. Приглядимся к ним.
Три пары клемм («А1…А3») предназначены для подключения внешних дискретных датчиков событий с выходом типа «сухой контакт».
Группа из трех клемм («Общий, D, P») предназначена для подключения шлейфа с несколькими (до четырех штук) цифровыми датчиками температуры типа DS18B20 (один такой датчик входит в комплект поставки шлюза).
Три клеммы «R1, RC и R2» – это клеммы перекидного реле, встроенного в шлюз (где R1-н.з., RC-общий, R2-н.о. контакты).
Позже мы вернемся к рассмотрению возможностей использования этих дополнительных входов и выходов шлюза.
Следует обратить внимание на размещенную на корпусе шлюза этикетку с идентификационным номером и MAC-адресом изделия. Эта информация пригодится позже для привязки шлюза к аккаунту пользователя в мобильном приложении.
Подаем питание на шлюз. На лицевой панели должен светиться индикатор питания и периодически мигать индикатор связи с котлом. Это означает, что все соединено верно и теперь можно производить первоначальную настройку. Первым делом надо подключить шлюз в локальную сеть дома. Если шлюз подключен проводом через Ethernet-порт к домашнему роутеру, то он получит IP-адрес от роутера и будет сразу доступен в локальной сети по этому адресу. Выяснить этот адрес, чтобы обратиться к WEB-интерфейсу шлюза для дальнейшей настройки можно несколькими способами. Самым простым, при наличии доступа в сеть интернет, является открытие в браузере страницы поиска устройств автоматики НЕВОТОН с сайта производителя на компьютере или смартфоне Поиск устройств НЕВОТОН (рис. 1).
Рис. 1. Пример поиска устройств НЕВОТОН в локальной сети
В результате мы видим перечень всех устройств автоматики производителя в нашей локальной сети с указанием IP-адреса, идентификационного номера и MAC-адреса.
Открыв в браузере страницу с IP-адресом шлюза первым делом надо перейти на вкладку «Настройка» (рис. 2). На этой вкладке можно активировать (включить) работу с мобильным приложением и выбрать какой из термостатов будет использован для управления температурой в доме: комнатный термостат, подключенный к клеммам шлюза, или виртуальный программный термостат, встроенный в программное обеспечение шлюза.
Рис. 2. Вкладка НАСТРОЙКА web-интерфейса Устройства
Переходим на вкладку «Интерфейс». Здесь представлена вся телеметрическая информация, которую можно получить от котла и комнатного термостата (рис. 3).
Рис. 3. Интерфейс Устройства
Режим работы котла и отдельных его подсистем отображается в параметре СТАТУС котла. Наибольший интерес представляет информация о состоянии горелки котла: включена/выключена.
Ошибки – это основная информация о «здоровье» котла. Предоставляется стандартное описание типа ошибки и конкретизируется специфический для производителя котла код ошибки.
Целевое значение температуры теплоносителя центрального отопления (ЦО) показывает, до какой температуры котел будет греть теплоноситель, чтобы обеспечить дом теплом. Это значение формирует термостат и передает котлу в качестве целеуказания. Этот параметр может быть изменен при удаленном управлении.
Устанавливаемая комнатная t°C (термостат) – уставка на термостате температуры в комнате, где установлен термостат. Эту заданную температуру можно изменять, вращая вручную регулятор на комнатном термостате.
Устанавливаемая комнатная t°C (удаленно) – уставка температуры в комнате при удаленном управлении через шлюз. Этот параметр может быть изменен при удаленном управлении.
Максимальный уровень модуляции – величина в процентах, задающая предельный уровень модуляции пламени горелки котла.
Уровень модуляции – текущий (в данный момент) уровень модуляции пламени горелки котла.
Давление в контуре отопления – если в котле установлен электронный датчик давления теплоносителя в котловом контуре, то отображается измеренное значение. По значению давления и характеру его изменения можно распознать приближение проблем с работой котла и вовремя их устранить.
Температура котловой воды – температура теплоносителя на выходе из теплообменника котла.
Температура ГВС – температура воды в контуре горячего водоснабжения или в накопительном водогрейном бойлере косвенного нагрева.
Установленное значение t°C ГВС – уставка температуры для поддержания в контуре ГВС. Этот параметр может быть изменен при удаленном управлении.
Температура воздуха на улице – если к котлу подключен датчик уличной температуры, то информация с этого датчика может быть прочитана.
Макс. допустимое значение t°C ЦО – этот параметр определяет пороговое значение температуры теплоносителя в контуре отопления и может быть изменен при удаленном управлении (через web-интерфейс).
Таким образом, мы получили пульт управления котлом, на котором четыре параметра мы можем не только просматривать, но и дистанционно менять (раздел УПРАВЛЕНИЕ web-интерфейса Устройства).
Рассмотрим конкретные варианты отопительных установок с применением шлюза:
Вариант 1.
Отопительная установка с одним контуром отопления, управляемым комнатным термостатом, и одним контуром ГВС (рис. 4). Котел с модулируемой горелкой и интерфейсом OpenTherm.
Рис. 4. Вариант 1
Этот вариант применим для квартиры или небольшого дома и является наиболее простым и классическим случаем управления отоплением с использованием выносного модулирующего термостата. Управление производится по температуре воздуха в референсном (базовом) помещении, в котором размещен термостат. Применение шлюза в такой отопительной установке позволяет иметь полный контроль над работой котла, включая удаленное управление заданной температурой в помещении и температурой в контуре ГВС.
Вариант 2.
Отопительная установка с несколькими контурами отопления, один из которых – теплые полы, и одним контуром ГВС. Котел с модулируемой горелкой и интерфейсом OpenTherm.
Рис. 5. Вариант 2
Этот вариант применяется в больших домах с несколькими контурами отопления. Производится так называемое погодозависимое управление, которое реализует шлюз. Температура теплоносителя при подаче в контура отопления изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха по отопительным кривым. В процессе первоначальной настройки отопительной системы предстоит выбрать рабочую кривую, при которой подача тепла в помещения будет балансировать теплопотери в данном доме. Переключая рабочую кривую можно увеличивать или уменьшать нагрев помещений. Выбор температурной кривой (вернее, коэффициента температурной кривой) осуществляется через web-интерфейс на вкладке НАСТРОЙКА (рис. 6). Предварительно, на этой же вкладке web-интерфейса НАСТРОЙКА надо указать параметры подключения и настройки:
- подключение через OpenTherm или через релейный выход по «Запросу тепла»;
- тип термостата – программный;
- термостат по температуре – температуре воздуха в комнате или на улице;
- выбрать комнатный или уличный температурный датчик.
Рис. 6. Выбор коэффициента температурной кривой
Если в помещениях, обогреваемых различными контурами отопления, установить отдельные термостаты (типа On/Off), а на этих контурах установить термоэлектрические регуляторы, то можно реализовать отопительную систему с возможностью задания различных температур для разных помещений.
Вариант 3.
Отдельно стоит рассмотреть конфигурацию отопительной системы, в которой реализован обогрев некоторых помещений одновременно с помощью теплых полов и с помощью радиаторов отопления.
Рис. 7. Вариант 3
При этом основной нагрев таких помещений должен производиться за счет работы теплых полов. Если тепла от теплых полов становится недостаточно для нагрева воздуха в помещении до заданной температуры, то должны быть задействованы радиаторы отопления. Для работы теплых полов в них должен подаваться теплоноситель с температурой до 40 градусов. Поэтому, то время, в течение которого тепло запрашивает только термостат теплого пола, котел может нагревать теплоноситель только до 40 градусов. При этом котел будет работать в конденсационном режиме с наивысшим КПД. Как только тепло запросит термостат радиаторной батареи котел получит команду греть теплоноситель для радиаторов отопления до температуры, определяемой отопительной кривой (смеситель на коллекторе теплого пола автоматически будет поддерживать температуру подачи теплого пола не более 40 градусов). Котел прекращает нагрев теплоносителя, когда ни один из термостатов не требует тепла. Если тепловые потери в доме не большие, то это позволит большую часть отопительного сезона эксплуатировать котел в экономичном конденсорном режиме и при этом обеспечивать комфортные условия проживания с индивидуальной настройкой по помещениям. Применение шлюза в этой отопительной установке позволяет видеть всю доступную телеметрическую информацию о состоянии котла, позволяет реализовать погодозависимое управление и взаимодействие с термостатами радиаторного отопления и теплого пола. Дистанционно можно выбирать отопительную кривую. Задавать желаемую температуру контура ГВС.
Вариант 4.
Отопительная установка с несколькими контурами отопления и одним контуром ГВС. Котел с немодулируемой горелкой и возможностью подключения комнатного термостата типа On/Off.
Рис. 8. Вариант 4
Даже если в доме установлен простой котел с немодулируемой горелкой или у него не предусмотрен интерфейс управления OpenTherm, то можно с помощью шлюза реализовать отопительную установку с удаленным управлением. Для получения телеметрической информации на трубопроводах котла установим датчики температуры.
Применение современных методов дистанционного контроля и управления оборудованием позволяет обеспечить не только тепло и уют в доме, но и спокойствие хозяев, а так же экономию, что, согласитесь, немаловажно. Универсальный шлюз управления котлом NEVOTON BCG-5.2.1-E, благодаря широким возможностям по управлению котлами (через OpenTherm или «запросом тепла» в релейном режиме), способам подключения (WiFi или Ethernet), дает полный контроль по дистанционному управлению Вашим котлом и климатом в доме с постоянным мониторингом состояния котла.