Управление газовым котлом через смартфон: суть новаторских схем координации работы оборудования на расстоянии

Модулирующие горелки, протокол OpenTherm и погодозависимая автоматика

На сегодняшний день самыми современными и технологически совершенными системами управления отоплением являются приборы, работающие под управлением протокола OpenTherm.

Не вдаваясь в узкоспециализированные подробности, рассмотрим три главных особенности, которые отличают оборудование с OpenTherm от описанного выше.

Особенность первая: управление модуляцией пламени

Появление новых газовых котлов с горелками, способными управлять модуляцией пламени, открыло новые возможности в организации экономичного и эффективного отопления. Поясним, что модуляцией пламени называется регулирование мощности нагрева. При слишком большой мощности происходит частое включение и выключение котла (тактование), а при малой – достижение заданной температуры делается невозможным. Т.е. наилучшей модуляцией пламени считается уровень горения, при котором котел не выключается, и достигнуто заданное значение температуры. Иными словами, управление модуляцией пламени – это способность автоматики котла, в зависимости от внешних условий, оптимально изменять интенсивность горения пламени горелки, не выключая её. Ни один из описанных выше способов управления котлом не может управлять модуляцией пламени. Для работы с новыми горелками был придуман протокол OpenTherm, который позволил эффективно объединить функционирование новых горелок с возможностями «умной» погодозависимой автоматики и электроники.

Особенность вторая: работа с автоматикой

По сути дела, OpenTherm – это мост, который был проложен между производителями котлов и производителями прочей электроники и автоматики. Единый, не зависящий ни от кого, протокол стандартно описывает все основные команды по работе с модулирующими горелками. Это позволяет подключить к нему самое разнообразное оборудование: от термостата до программируемых термоконтроллеров, к которым может быть присоединено большое количество термодатчиков. Современные термоконтроллеры представляют собой программируемые приборы, которые в состоянии обрабатывать показания термодатчиков, расположенных как в различных зонах отапливаемого объекта, так и на улице. Теплоконтроллер поддерживает заданное значение целевой температуры и может его изменять в зависимости от команд пользователя, времени суток или дня недели. Анализируя полученные данные температуры снаружи и внутри помещения, контроллер задает погодозависящий режим работы для модулирующей горелки котла и насосов (см. рис.3).

Рис.3. Регулирование температуры теплоинформатором Teplocom Cloud

На графике мы можем видеть, что горелка практически не выключается, а только меняет интенсивность своего горения. При этом, вне зависимости от внешних условий, график целевой температуры меняется крайне незначительно и лежит в границах гистерезиса теплосистемы. Дополнительными преимуществами этой системы управления является заметное повышение ресурса работы горелки (отсутствуют циклы розжига, быстрого нагрева и остывания), а также достигается существенная экономия газового топлива.

Особенность третья: доступ к настройкам автоматики и фиксирование ошибок

Наличие «умного» управления и существование обратной связи между котлом и управляющим оборудованием открывает третью особенность протокола OpenTherm – возможность по одному протоколу получить полный доступ к настройкам автоматики котла и произвести их изменение с любого управляющего устройства (смартфона). Дополнительно открывается доступ к информации обо всех ошибках, случившихся при работе тепловой системы, что даёт неоценимый инструмент для обслуживающего и контролирующего работу оборудования персонала.

Плюсы:

• Минимальное колебание температуры воздуха в доме вне зависимости от температуры на улице, что обеспечивает максимальный комфорт;
• Минимальный расход топлива по сравнению с другими методами управления;
• Корректировка температуры идет за счет изменения модуляции пламени горелки, что минимизирует количество циклов включения/выключения;
• Возможность удаленного мониторинга состояния котла и изменения его настроек.

Минусы:

Более высокая цена по сравнению с другим оборудованием, что компенсируется за счет меньшего потребления газа.

Осуществление контроля стационарно, а также при помощи SMS команд

Чтобы своевременно включать нагреватели нужно поместить в модуль классическую SIM карту. С любого смартфона передается необходимая команда, после чего устройство свяжется с блоком управления и уже по радиосигналу произойдет настройка конвекторов. Также можно установить универсальную программу, благодаря которой можно указывать следующие параметры: время включения и выключения, температура в помещении. В удаленном режиме можно полностью перенастроить работу системы. Вдобавок к этому агрегат укомплектован выходами для соединения с датчиками сигнализации.

Доступный и понятный в использовании прибор

Принцип работы

Многие современные системы бытовой техники оснащаются мобильной связью и интернетом. Это существенно упрощает жизнь владельцам электронных приборов —  них пропадает необходимость постоянно подходить к аппарату и выставлять нужные настройки. Техника сделает все сама благодаря дистанционному контролю. Внутри прибора должен быть установлен специальный gsm-модуль. Приспособления выпускаются отдельно, они подходят под большое количество газовых котлов и помогают управлять ими на расстоянии.

Согласно комплектации, управление электрическим прибором будет происходить через смс или приложение. Вся информация о работе передается по каналам сотовой связи, поэтому для эксплуатации необходим смартфон.

Стандартный набор оборудования в комплекте

В зависимости от модели газового котла, комплектация прибора может отличаться. Стандартным набором оборудования считается:

1. Термостат. Основной рабочий элемент системы, который позволяет осуществить управление газовым или электрическим котлом с телефона. Разнообразные модели термостатов оповещают о критических ситуациях с помощью sms или wifi. К модулю можно подключать беспроводные датчики, микрофон, звуковую и световую индикацию.
2. Крепежное основание. Представляет собой базу под крепление модуля. Располагать ее можно как вертикально на стене, так и горизонтально на поверхности.
3. Блок питания. Необходим для работы модуля, разные по вольтажу блоки питания обеспечивают разным сроком эксплуатации прибора.
4. Gsm – антенна. Позволяет принимать даже слабые сигналы, зачастую крепится на металлическую поверхность за счет магнита.
5. Батарея резервного питания.
6. Термодатчик. Работает в определенном диапазоне температур, зачастую от -40 до +99 градусов. Может иметь погрешность измерений, которая указывается на упаковке товара.
7. Винтовые клеммники. Необходимы для самостоятельного подключения модуля.
8. Sim-карта. Некоторые производители не кладут карту в набор, давая покупателям возможность самостоятельного выбора оператора.

Беспроводное управление отоплением с помощью телефона – удобный и быстрый способ отрегулировать настройки и выставить необходимую температуру. В некоторых моделях производитель добавляет манометр, датчики утечки газа, датчики движения и протечки воды.

Какими котлами можно управлять?

Встроенный или навесной модуль работает за счет получения и переработки информации и передачи ее пользователю. Функция обратной связи в виде текстовых сообщений реализуется во многих системах: Бугатти, Висман, Zond, а также Протерм. Многие производители предлагают к покупке универсальные модули, которые работают дистанционно с целым списком моделей.

Пример подключения электрического котла

Модуль поддерживает предварительно заданные настройки и быстро реагирует на изменения параметров. Если случается чрезвычайная ситуация, то приспособление немедленно оповестит об этом пользователя с помощью текстового сообщения.

Сценарии работы и выгоды от использования

В системе управления котлом дистанционно заложено несколько сценариев работы. Каждый из них предполагает использование определенной температуры, режимов контроля зачастую три:

1. Автоматический. Пользователь заранее предусматривает настройки, по которым будет работать газовый котел. В конце дня система формирует отчетность и предоставляет ее владельцу прибора с помощью сообщения.
2. Ручной. Пользователь сам отправляет кодовые слова или осуществляет звонок, чтобы изменить параметры настроек котла. Если есть желание узнать температуру в доме, а также степень прогревания помещений – можно воспользоваться данным режимом связи.
3. Тревожный. Данный режим предусмотрен для оповещения пользователя онлайн при возникновении нештатных ситуаций. Например, образовалась протечка воды или газа, запредельно изменилось давление, сбой электросети или случилось задымление – встроенный модель самостоятельно отправит оповещение на мобильник.

Внешний вид системы GSM управления котлом

Главным преимуществом является хорошо налаженная система работы: нет необходимости постоянно подходить к агрегату и выставлять значения. Безопасность – еще один плюс, так как пользователь всегда будет в курсе о поломках. Экономия ресурса – еще один важный момент: когда дома никого нет, температура может быть минимальной. Удаленное управление – самый надежный и комфортный способ контроля за показателями.

Дистанционное управление газовым котлом

Вся современная техника предусматривает возможность дистанционного управления, причем не только с пульта, а и со смартфона. Это очень удобно и дает возможность перед приездом хозяев включить в доме более комфортный режим.

Схема электронного устройства дистанционного управления газовым котлом предполагает наличие следующих составляющих:

• GSM-модуль, установленный в агрегате;
• комнатные или уличные датчики;
• антенна для принятия сигналов;
• аккумулятор, который обеспечивает питание, если нет напряжения в сети.

Чтобы управлять своим газовым котлом со смартфона, нужно установить на него специальное приложение. Оно подходит для версий ОС более iOS 4.3 и Android 2. После установки соответствующего приложения появляется возможность управлять агрегатом посредством отправки СМС со смартфона.

Посредником между смартфоном и газовым агрегатом является GSM-модуль. Он передает заданные режимы и в случае чего сообщает об аварийных ситуациях. Существуют модули разной степени сложности: с простейшими функциями бюджетных котлов, позволяющие работать с несколькими агрегатами.

Автоматическое управление позволяет контролировать множество характеристик. Их количество зависит от типа модуля и модели смартфона. Стандартные действия, которые можно произвести с телефона – это включить или выключить котел, установить желаемую температуру, получить код ошибки.

Самые современные устройства дают возможность передавать отопительному агрегату множество действий:

• переход на летний, зимний, экономный режимы;
• регулирование температуры ГВС;
• задание температуры для каждого помещения;
• отчет о расходе энергоносителя;
• программирование по времени суток.

Контроль за состоянием газового котла осуществляется с помощью множества датчиков:

• давления газа;
• температурные сенсоры воды на входе в котел и на выходе из него;
• температуры в помещении и на улице;
• сенсор пламени;
• фиксатор силы тяги.

Дистанционное управление позволяет оперативно вносить корректировки в отопление дома, что существенно экономит топливо.

Электрическая схема газового котла включает блоки электронных плат и их радиоэлементов. Можно рассмотреть пример схемы типичного агрегата Ariston UNO 24MFFI, которая отображает расположение элементов котла.

А – регулятор температурных режимов.

А11 – датчик пламени.

В – кнопка, позволяющая сбросить ошибку и осуществить перезагрузку устройства (Reset).

С – включение/выключение (Power).

D – переход в режим «Комфорт».

Е – регулятор температуры горячего водоснабжения.

F, G, H, I – светодиоды, которые показывают неисправности или определенные рабочие режимы.

J – разъем для подключения термостата.

K – реле подачи питания насоса.

…

L – реле питания трехходового клапана.

M – реле управления вентилятором.

N – реле газового клапана.

O – разъем управления пульта ДУ.

P, Q, R, S – перемычки, отвечающие за искрообразование, воспламенение, выбор температуры и плавного воспламенения с максимальной мощностью.

T – двухпроводной разъем внешнего термостата и управление заданной температурой.

U – блок питания электронной схемы.

Особенности устройства газового котла

Регулятор температуры газового котла – назначение и виды

Соединение CN301 контактной колодки, к которой подключается газовый клапан, циркуляционный насос, трансформатор и привод трехходового клапана.

К разъему CN201 подводятся термодатчики воды на подаче и «обратке», датчик дымохода, сенсор протока воды.

Разъем CN102 в положении А отвечает за настройку мощности воспламенения горелочного устройства. В процессе настройки красный сенсор будет моргать.

Перемычка CN101 на А выключает задержку возгорания, в положении В – включает опоздание на 2 мин.

CN104 – устанавливает работу в различных температурных диапазонах: А – 35-45ºC, В – 43-82ºC.

CN100 отвечает за настройку максимальной мощности агрегата.

Генерация SMS-сообщений в случае устранения аварий и ошибок

Восстановление работоспособности оборудования после аварии или ошибки предполагает отправку следующих вариантов SMS-сообщений:

• «Давление газа в норме; Т _пом. = 15; Т _воды = 40; Баланс = 175»;
• «Давление воды в норме; Т _пом. = 15; Т _воды = 40; Баланс = 175»;
• «Дизельный котел выключен; Т _пом. = 15; Т _воды = 40; Баланс = 175»;
• «Эл. питание включено; Т _пом. = 15; Т _воды = 40; Баланс = 175»;
• «Авария дизельного котла устранена; Т _пом. = 15; Т _воды = 40; Баланс = 175»;
• «Авария бустерного насоса устранена; Т _пом. = 15; Т _воды = 40; Баланс = 175»;
• «Протечка воды в котельной устранена; Т _пом. = 15; Т _воды = 40; Баланс = 175»;
• «Система безопасности котельной выключена».

Использование электрокотлом ночного тарифа.

При использовании дополнительного оборудования, например теплоаккумулятора, можно сбалансировать генерацию тепла электрическим котлом и его распределение по времени суток, таким образом, чтобы несмотря на понижение температуры в помещениях в ночное время, электрокотел ночью работал с максимальной производительностью, накапливая тепло в теплоаккумуляторе. Накопленное за ночь тепло будет использоваться для отопления дома в дневное время, когда действует повышенный тариф.

Надеемся, что наши советы помогут Вам добиться минимальных потерь электроэнергии при использовании электрического котла отопления. Главное не забывать, что на энергозатраты, а следовательно и на финансовые расходы влияют часто на первый взгляд малозначимые факторы.

Использование электрических котлов для отопления имеет ряд неоспоримых преимуществ. Это безопасность для человека, отсутствие вредных выбросов, возможность контроля температуры. Лидирующее положение на европейском рынке удерживают электрические котлы protherm.

Высочайшее качество всех элементов, продуманная схема и понятный интерфейс дисплея делают электрические котлы Протерм удобными в монтаже и эксплуатации. Более высокая цена по сравнению с конкурентами полностью оправдывается надежностью и высоким КПД, достигающим 99,5 %.

Что собой представляют GSM-модули для котлов отопления

GSM-модуль – это небольшой прибор (контроллер), по сути представляющий альтернативу органам управления и автоматике котла. Он принимает сигнал по сотовой связи и передает команду котлу или же в обратную сторону: информирует о состоянии и параметрах работы котла и системы отопления в целом.

Для чего он нужен и как применяется

Обычно первичной целью покупки устройства является экономия и повышение комфорта эксплуатации отопительной системы. Любой GSM-модуль позволяет:

• включать или полностью выключать котел отопления;
• управлять температурой, например, снижая температуру на время отсутствия в целях существенной экономии и восстанавливая комфортный режим еще до приезда в дом;
• управлять параметрами температуры контура ГВС;
• идущие в комплекте практически с любым современным модулем внешние термодатчики позволяют более точно поддерживать температурный режим за счет измерения температуры воздуха в помещении, а не температуры теплоносителя. Также возможно организовать погодозависимую работу котла.

Но не менее важной, по нашему мнению, и действительно более приоритетной для некоторых покупателей целью приобретения является безопасность. GSM-модуль способен оповещать:

• о достижении нижнего или верхнего заданного предела температуры;
• об отключении котла отопления по причине отсутствия электроэнергии или газоснабжения, проблем с отводом продуктов сгорания, ошибок автоматики, разгерметизации системы и т.д. Часто это довольно недооцененная функция, позволяющая находиться в спокойствии при длительном отъезде и в случае неисправности своевременно принять меры для предотвращения замерзания и повреждения системы отопления;
• возможна настройка оповещений о температуре и прочих параметров котла с определенной периодичностью.

Пример SMS-отчета о состоянии системы отопления модуля EctoControl. Оповещения и управление с телефона можно осуществлять с помощью SMS и уже в зависимости от функционала конкретной модели: через специальное приложение, веб-интерфейс или голосовые команды. GSM-модуль можно подключить к любому котлу, имеющему возможность подключения внешнего управления (имеющего соответствующие клеммы), как к газовому, электрическому или жидкотопливному, так и к твердотопливному.

Сообщение о сбое в работе котла на примере приложения модуля ZONT H-1V.

Практически все современные модели позволяют привязать к контроллеру минимум 2, но обычно до 5 или 10 номеров и отчитываться на каждый из привязанных. Современные устройства, за счет возможности подключения к ним других модулей, позволяют организовать еще более широкий функционал: контроль уровня жидкого и даже твердого топлива (например, пеллет в бункере автоматической подачи), отслеживание состояния датчиков протока и угарного газа, контроль давления в контурах.

Устройство и принцип работы

Основным элементом является контроллер (электронная плата управления). В нем есть слот под SIM-карту, без нее устройство работать не будет. В зависимости от планируемого метода управления и контроля, необходимо выбрать наиболее выгодного сотового оператора и тариф, постоянно поддерживать работу SIM-карты пополняя счет. Вне зависимости от метода передачи команды, контроллер принимает ее по сотовой связи и преобразует в команду для котла, являющуюся приоритетной над работой штатной автоматики.

Для улучшения качества связи контроллер может дополняться антенной. Для обеспечения бесперебойной работы при отключении электричества большинство моделей оснащаются встроенным аккумулятором, поэтому могут без проблем отправить оповещение о проблеме. Практически ко всем современным моделям прилагаются внешние датчики температуры (проводные и беспроводные), информация с которых является приоритетной над измерениями датчиков котла.

Как грамотно выбрать и подключить генератор для газового котла

Видео описание

Об автоматике, которая регулирует подачу воздуха в твёрдотопливные котлы Автоматика для твердотопливного котла позволяет обеспечивать для топлива оптимальные параметры горения. Это достигается посредством управления такими устройствами, как циркуляционный насос, вентилятор и некоторыми другими. Данные о горении собираются с помощью специальных датчиков и передаются в электронный контроллер. После обработки поступившей информации он вносит соответствующие изменения в режим работы твердотопливного котла.

Вентилятор поддува для котла Источник tproekt.com

Горение происходит на протяжении длительного периода времени. При этом постепенно выгорает топливо, меняется режим функционирования. Если не предпринимать никаких действий, эффективность работы котла будет снижаться. Чтобы это делать в ручном режиме, мастеру необходимы соответствующие знания и опыт. Автоматическая система осуществляет нужную корректировку с минимальным участием человека. При этом улучшается не только эффективность, но и безопасность его функционирования.

Регулируемая дверца зольника Источник tproekt.com

Популярные модели по оценке пользователей

Доступность удобной опции создала предпосылки для создания спроса на новую технику, позволяющую решить многие проблемы. Предложение не заставило себя ждать и на рынке появилось много компаний, выставивших на продажу свое оборудование. Наибольшую известность, благодаря высоким оценкам потребителей, получили следующие производители:

• Vaillant;
• Висман;
• Buderus;
• Protherm;
• Навьен;
• Китурами;
• Эван;
• Кситал.

В перечне продукции компании VIESSMANN имеются теплогенераторы, в которых установлены адаптированные блоки, способные взаимодействовать с контроллерами управления котлом. Также отличается оборудование компании «Кситал», обеспеченное новейшими алгоритмами, повышающими надежность каскадного управления.

Плюс ко всему устройства этой фирмы расположены к дублированию системы при помощи дополнительной сети, они имеют возможность установки дополнительной СИМ-карты.

Система дистанционно управления отоплением “GSM-Climate” от компании “ЭВАН”.

Компания “ЭВАН” предоставляет новое поколение GSM-систем дистанционного управления, которые постепенно переросли в гиганта автоматизации отопления под брендом “ZONT”. Оборудование позволяет вести контроль, как старым и надежным способом с помощью SMS команд, так и благодаря новым сервисам через интернет и Wi-Fi, используя смартфоны. Давайте рассмотрим весь функционал:

•        Удаленный доступ к системе отопления для включения, выключения и установки определенной температуры в помещениях через специальное приложение на мобильном устройстве (как IOS, так и Android)

•        Запоминание изменений параметров системы отопления, сделанных пользователем, и возможность использования их для автоматического контроля в течение заданного времени уже без Вашего участия, например в течение всей недели. (Режим умного хронотермостата).

•        Наличие режимов «антизаморозка», «эконом», «комфорт» и «расписание», что расширяет режимы  работы котла, что поможет экономить на отоплении.

•        Встроенный синтезатор голоса. Да именно так! Устройство может синтезировать речь. Теперь, позвонив на устройство, можно услышать, приятную слуху, нотку женского голоса, рассказывающего о событиях в доме.

•        В случае критических условий эксплуатации системы отопления, устройство автоматически Вам позвонит и сообщит о проблеме. А это плюс. Пока Вы не поднимите трубку и не прослушаете сообщение – устройство будет звонить Вам, периодически напоминая о себе. Так что выбирая это устройство рассчитывайте и на такие события.

•         Возможность подключения уличного датчика температуры для организации функции “Климат контроль”. Система автоматически корректирует режим работы котла от изменения уличной температуры.

•         Сухой контакт управления котлом. Наличие реле с переключающимся контактом, что позволяет осуществить более сложное управление “Климатом в доме”

•        Подключение до 5 датчиков контроля температуры. (Информация температуры в доме по 5 зонам)

Используя смартфон, для управления контроллером “ЭВАН GSM–Climate” особых навыков не потребуется, в интерфейсе программы (приложения) разберется любой человек. Вы убедитесь в этом, посмотрев фото ниже:

Видео: