Hero Image

Умный котел - автоматизация управления газовым котлом

Большинство газовых котлов имеет вход для подключения комнатного выносного термостата. Управление по этому входу заключается в размыкании и замыкании контактов: замкнули — котел греет, разомкнули — котел не греет. Вместе с этим входом часто предусмотрен температурный сектор на регуляторе температуры котла, отмеченный как "auto". При установке температуры в этом секторе котел будет стремиться менять температуру теплоносителя в определенных пределах (обычно 40–60 градусов), в зависимости от того, как быстро или медленно приходит сигнал от термостата на включение и выключение. Таким образом, для минимальной автоматизации котла необходимы реле (например, POK008) и термометр (например, POK005). Автоматизация при этом будет выглядеть следующим образом:

Состояния:
РелеКотла [Реле Котла.Состояние]  
Уставка []  
КомнатаТемпература [Комнатный термометр.Температура]

Процессы:  
СбойКотла

Оповещения:  
"Сбой отопления", когда СбойКотла запущен

Правила:  
РелеКотла := Включено, если КомнатаТемпература < (Уставка - 0.5)  
РелеКотла := Отключено, если КомнатаТемпература > (Уставка + 0.5)  
Запускать СбойКотла на 3600 секунд, если (РелеКотла == Включено) && (КомнатаТемпература < (Уставка - 5))

В данной автоматизации непосредственно котлом управляют два правила — когда он должен включиться и когда выключиться. Два правила необходимы, чтобы не включать котел слишком часто, предусмотрев так называемый гистерезис. Отдельно необходимо отметить состояние "Уставка": это так называемое локальное состояние, часть автоматизации. В состояние "Уставка" можно записать требуемую температуру и использовать ее в других автоматизациях или добавить на экран быстрого доступа. Предположим, что мы задали "Уставка" равной 23 градусам. Тогда котел включится, когда температура упадет ниже 22,5, а выключится, когда она возрастет выше 23,5. Помимо регулировки температуры, мы добавили правило запускать процесс "СбойКотла", если подан сигнал на нагрев, а температура при этом значительно ниже заданной. Процесс "СбойКотла" нужен для оповещения.

Итак, с выносным термостатом разобрались. Реалии сегодняшнего дня таковы, что перепады температуры в 20 градусов стали нормой. Может возникнуть ситуация, когда сегодня требуется работа котла, а завтра — кондиционера. Кроме того, в нашей практике мы сталкиваемся с ситуациями, когда котел не очень хорошо работает с системой отопления. Причины бывают разные: особенности котла или плохо спроектированная система. Из особенностей котла можно отметить работу котлов Beretta (и, возможно, других), когда в момент розжига горелка включается в режим "адского пламени" на 15 секунд, чего часто хватает, чтобы котел тут же отключился из-за аварийного перегрева. Обычно можно услышать, что это нормальный режим, котел "тактует". Но согласитесь, трудно считать нормальным, когда котел включается каждую минуту, и только один из десяти раз переходит в режим нормального нагрева. Кажется очевидным, что на износ котла влияют не столько длительные периоды работы, сколько такие ложные запуски.

Учитывая вышеизложенное, перейдем на новую ступень. Автономное реле POK008 имеет дополнительный вход для датчика температуры и режим термостата, в котором оно самостоятельно поддерживает температуру на заданном уровне с заданным гистерезисом. При этом оптимально разместить датчик температуры на подводящей трубе котла (обратке). Таким образом, установив основной регулятор котла на заведомо высокую температуру, мы сможем регулировать температуру теплоносителя через наше реле. Установка датчика на обратке позволит отключать котел, когда вся система прогрелась, и включать, когда температура опустится ниже порога, при котором случался ложный запуск. В целом, с таким подходом можно сократить частоту включения котла в несколько раз, что положительно скажется на его ресурсе. В качестве дополнения потребуется еще один термометр POK005 для установки на улице.

Состояния:
УлицаТ [Уличный Термометр.Температура]  
КотелТ [Реле Котла.Температура]  
КотелС [Реле Котла.Состояние]  
УставкаК [Реле Котла.Цель]
Уставка []  
КомнатаТемпература [Комнатный термометр.Температура]

Процессы:  
СбойКотла

Оповещения:  
"Сбой котла", когда СбойКотла запущен

Правила:  
УставкаК := 31 - (УлицаТ * 0.8) + (Уставка - КомнатаТемпература) * 5  
Запускать СбойКотла на 3600 секунд, если (КотелТ < (УставкаТ - 10)) И КотелС

Несмотря на то что теперь мы учитываем шесть состояний, количество правил в автоматизации даже уменьшилось. Ключевым является расчет желаемой температуры теплоносителя. В формуле мы учитываем температуру на улице и разницу между желаемой и фактической температурой в помещении. Константы 31, 0.8 и 5 необходимо подбирать экспериментально для вашего помещения. В этой формуле основное влияние оказывает внешняя температура. Например, если температура на улице 0 градусов, а температура в помещении равна желаемой, то 31 — это та температура теплоносителя, которой достаточно для поддержания нужных условий. Коэффициент 0.8 указывает, насколько нужно увеличивать температуру на каждый градус изменения температуры на улице. Можно исходить из привычной минимальной отрицательной температуры и максимальной комфортной температуры теплоносителя. Например, в нашем регионе редко бывают морозы ниже -35, а 60 градусов теплоносителя достаточно, чтобы справиться с ними. Подставив цифры в формулу, получаем, что при -35 и коэффициенте 0.8 температура теплоносителя составит 60. Последний компонент формулы — это корректировка температуры в зависимости от разницы с фактической температурой в помещении. Полностью ориентироваться на температуру на улице нельзя, так как может светить солнце или дуть холодный ветер. В нашей формуле указано, что если температура ниже уставки, добавь 5 градусов на каждый градус разницы. Если будет теплее, температура будет снижаться пропорционально. Как вы заметили, довольно полезная как с точки зрения комфорта так и с точки зрения экономии ресурсов автоматизация достаточно проста, а для удобства мы предлагаем готовый комплект со всеми нужными устройствами и дополнительным ретранслятором для увеличения дальности. Все в наших руках!