Ogrzewanie w inteligentnym domu: budowa i zasada działania + porady dotyczące organizacji inteligentnego systemu

Termin „inteligentny dom” jest dziś postrzegany dość zwyczajnie, choć niedawno jeszcze zadziwiał społeczeństwo. Właściwie, jeśli spojrzeć na poziom urządzeń gospodarstwa domowego używanych w prawie każdym domu, można wyciągnąć jednoznaczny wniosek – stopień automatyzacji jest bardzo wysoki.

Nic dziwnego, że automatyka objęła również ogrzewanie w inteligentnym domu, które dzięki innowacjom znacznie “zmądrzało”. Przyjrzyjmy się bliżej tej opcji, aby lepiej poznać budowę i wszystkie zalety inteligentnego ogrzewania.

Strategia systemu inteligentnego ogrzewania

Nie trzeba po raz kolejny opowiadać o tym, jak niejednoznaczna jest kwestia ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych. Jest ona bezpośrednio związana z kosztami zużycia energii, a wydatki te znacznie obciążają budżet domowy.

Dlatego strategia „inteligentnego” ogrzewania to naprawdę ważny i wartościowy temat, aby nie tylko go rozważać, ale także spróbować wdrożyć.

Wystarczy ustawić parametr temperatury na indywidualnym termostacie, a „inteligentne” ogrzewanie wykona całą niezbędną pracę, aby zapewnić właścicielowi mieszkania (domu prywatnego) komfortowe warunki.

Jeśli zastosować strategię „inteligentnego” domu do systemu ogrzewania w pełnym aspekcie, są wszelkie szanse na znaczne obniżenie kosztów. Precyzyjna kontrola zużycia i racjonalne rozdzielanie zasobu ciepła będą sprzyjać oszczędnościom.

Strategia „inteligentnego” domu w odniesieniu do systemu grzewczego została przemyślana i sprawdzona w praktyce. Rezultat zapowiada powszechność takiego podejścia.

Warianty realizacji inteligentnego ogrzewania

Zasadniczo zasada jest oczywista – budowa schematu obiegu grzewczego z uwzględnieniem wprowadzenia czujników kontrolnych oraz mechanizmów wykonawczych w punktach dystrybucji energii.

Punkt dystrybucji energii – kontrola temperatury na indywidualnym urządzeniu grzewczym. Takich punktów łącznie może istnieć kilka w ramach obiegu grzewczego.

Z kolei czujniki kontrolne i mechanika są podłączane do linii kontrolera wyposażonego w oprogramowanie do zarządzania.

W zasadzie wszystko jest proste, biorąc pod uwagę rozwój technologii kontroli i zarządzania za pomocą kontrolerów.

Wariant kontrolera z serii cyfrowego sprzętu przeznaczonego do wyposażenia inteligentnego domu. Tego typu urządzenia są projektowane w różnych wzorach i formach architektonicznych, o różnych możliwościach technicznych.

Rozważając możliwe warianty schematów, oczywiście należy uwzględnić ich zastosowanie w zależności od typu mieszkania i jego lokalizacji.

Tradycyjnie istnieją dwie opcje:

1. Sektor miejski.
2. Sektor podmiejski.

Systemy zaopatrzenia w ciepło dla tych dwóch wariantów nieco się różnią, ponieważ w warunkach miejskich coraz częściej priorytet ma centralne ogrzewanie.

Dla sektora podmiejskiego charakterystyczny jest system grzewczy typu autonomicznego. Dlatego też „inteligentne” rozwiązanie ogrzewania dla tych dwóch wariantów może się różnić.

Rozwiązanie #1 – dla mieszkania w mieście

Rozważmy możliwy schemat „inteligentnego” zaopatrzenia w ciepło w odniesieniu do mieszkalnego sektora miejskiego. Obecnie w większości przypadków infrastruktura miejska jest już częściowo zautomatyzowana.

Z reguły istnieją systemy zarządzania czynnikiem grzewczym w każdym konkretnym budynku wielorodzinnym. Co zatem pozostaje zrobić właścicielowi indywidualnego mieszkania?

Węzeł cieplny jednego z miejskich budynków wielorodzinnych, gdzie wdrożono zasadę automatycznej regulacji dostarczania czynnika grzewczego do obiegu budynku, w zależności od warunków temperaturowych (pogody) na zewnątrz.

W obrębie jednego konkretnego mieszkania w budynku wielorodzinnym można zastosować system zautomatyzowanego zarządzania z uwzględnieniem zużycia ciepła. Jednakże w tym przypadku znaczenie ma ogólny (budynkowy) schemat dystrybucji czynnika grzewczego.

Jeśli ten schemat ma charakter szeregowego włączania urządzeń, indywidualne rozliczanie zużycia energii nie będzie możliwe, podobnie jak oddzielna regulacja.

Przy takim wariancie włączenia urządzenia grzewczego w obiegu budynku wielorodzinnego, ustawienie „inteligentnego” schematu jest praktycznie niemożliwe. Istnieje jednak opcja, jeśli włączy się rurę obejściową i za obejściem zamontuje automatykę.

Schemat równoległego włączania urządzeń grzewczych pozwala kontrolować zużycie i prowadzić rozliczenia. Dokonuje się tego poprzez instalację czujników temperatury, regulatorów i kontrolera.

Przykład prostej automatyzacji w mieszkaniu miejskim poprzez włączenie termostatu na linii zasilania czynnika grzewczego. Zastosowano tu równoległy system podłączenia obwodu domowego, dlatego schemat jest łatwiejszy do zrealizowania.

Czujniki temperatury montowane są bezpośrednio na liniach wody zasilającej i powrotnej, plus potrzebny będzie czujnik temperatury wewnątrz mieszkania.

Na rurociągu powrotnym urządzeń grzewczych montowane są zawory regulacyjne. Wszystkie te urządzenia są łączone z kontrolerem sterowania.

Rozwiązanie #2 – dla domu na wsi

Rozwiązanie dla domu prywatnego poza miastem lub w mieście, charakteryzujące się nieograniczonymi możliwościami.

Prywatne gospodarstwo autonomiczne zwykle działa na własnym systemie zaopatrzenia w ciepło, na przykład z kotła. W tym wariancie przeprowadzenie automatyzacji jest prostsze pod względem niezależności, ale z technicznego punktu widzenia – nieco bardziej skomplikowane.

Schemat strukturalny automatyki ogrzewania (jedna z opcji), gdzie oprócz zewnętrznych urządzeń grzewczych (grzejników) stosuje się również „ciepłą” podłogę. Dwa warianty automatyzacji grzejników, przy czym jeden – bezprzewodowy.

Złożoność wynika z zastosowania automatyki i kontroli nie tylko do domowych urządzeń grzewczych, ale także bezpośrednio do źródła ciepła – kotła.

Proponowane konstrukcje nowoczesnych urządzeń kotłowych obsługują pełną automatyzację, w tym:

• załadunek paliwem;
• intensywność spalania;
• cyrkulację nośnika;
• granice temperatury;
• timer aktywnego działania.

Jeśli używane jest urządzenie właśnie takiej konfiguracji, wystarczy uzgodnić system kontroli ogrzewania inteligentnego domu wewnątrz pomieszczenia z kontrolerem urządzeń kotłowych. W innym przypadku, przy występowaniu cech konstrukcyjnych kotła, trzeba będzie początkowo zautomatyzować instalację kotłowni.

Wtedy, na przykład, zadawana wartość temperatury na czujniku umieszczonym wewnątrz pomieszczenia będzie dodatkowym punktem orientacyjnym dla kontrolera kotła.

Na podstawie tego punktu orientacyjnego będzie realizowane zużycie paliwa, intensywność spalania i inne operacje urządzeń kotłowych.

Oddzielna automatyzacja tła cieplnego dla każdego pomieszczenia budynku mieszkalnego (przykład schematu): 1, 2 – indywidualny panel sterowania (kontroler) indywidualnymi zaworami i czujnikami temperatury; 3 – kontroler sterowania „ciepłymi” podłogami

Jednak warunki temperaturowe w każdym pojedynczym pomieszczeniu można stworzyć różne, jeśli zapewni się odpowiednią izolację jednego pomieszczenia od drugiego.

W takim wariancie regulacja strumienia ciepła dodatkowo przebiega już za pomocą indywidualnych termostatów i regulatorów kontrolujących przepływ czynnika grzewczego przez urządzenia (grzejniki, system ogrzewania podłogowego).

Zalety pełnej automatyzacji ogrzewania

Zanim zaczniemy mówić o zaletach „inteligentnego” ogrzewania, należy odnotować swego rodzaju początkową wadę dla użytkownika końcowego.

Organizując taki system, trzeba będzie wydać pieniądze na zakup niezbędnych komponentów, a także na montaż i konfigurację.

Nie najdroższy i zaawansowany zestaw „inteligentnego” ogrzewania, który jednak pozwala zorganizować całkiem efektywny domowy system automatycznego sterowania.

Nie wyklucza się oczywiście możliwości wykonania wszystkiego samodzielnie. Jednak do realizacji tego wariantu potrzebny jest status wysoko wykwalifikowanego specjalisty lub złotej rączki. Ale koszty urządzenia systemu ostatecznie się w pełni zwracają.

Średnie statystyczne obliczenia wykazały do 30% oszczędności w wydatkach na ogrzewanie w zimnym sezonie. Tym samym urządzenie „inteligentnego” ogrzewania zwraca się w krótkim okresie.

Wśród oczywistych zalet tej technologii wyróżnia się możliwość zarządzania wszystkimi parametrami bezpośrednio z telefonu lub tabletu.

Nowoczesne smartfony umożliwiają instalację specjalnych aplikacji, za pomocą których przeprowadzany jest monitoring i ustawianie parametrów systemu grzewczego.

Smartfon i możliwości zdalnego tworzenia komfortowego środowiska w domu to rzeczywistość współczesnego życia. Jednocześnie dopuszcza się sterowanie ogrzewaniem również z innych popularnych urządzeń cyfrowych.

Oczywistą zaletą takich systemów jest czynnik dokładnego i stabilnego tła temperatury.

Co więcej, za pomocą aplikacji można ustawić odpowiedni tryb o określonej porze dnia: w nocy chłodniej dla spokojnego snu, a na godzinę przed powrotem z pracy – stopniowe podnoszenie temperatury.

Kiedy w pomieszczeniu jest „ani zimno, ani gorąco”, czyli występuje optymalne dla organizmu tło temperaturowe, gwałtownie spada ryzyko przeziębień. W takich warunkach organizm znajduje się w fazie aktywnej, człowiek odczuwa stan komfortu.

Zaletą jest także czynnik wygody. Nie ma potrzeby kręcić zaworami, mierzyć temperatury termometrem. Wszystkie te czynności z dużą precyzją wykona automatyka. Ponadto pojawia się możliwość uwzględniania zużywanej energii. A to znowu oszczędność.

Cechy aranżacji „inteligentnego” ogrzewania

Najważniejsze z tego, co można zaliczyć do zaleceń dotyczących urządzania systemów grzewczych inteligentnego domu, to stosowanie wysokiej jakości sprzętu regulacyjnego oraz niezawodnych filtrów.

Skuteczna filtracja przepływu czynnika grzewczego i zastosowanie niezawodnych mechanizmów regulacyjnych przyczyniają się do precyzyjnej i bezbłędnej pracy systemu.

Nawet najbardziej zautomatyzowany system nie będzie w stanie normalnie funkcjonować bez obecności znanego i prostego elementu – filtra. Ten fakt należy uwzględnić, zajmując się rozwiązywaniem zadania automatyzacji.

Zautomatyzowane moduły oparte na kontrolerach zapewniają wysoki stopień czułości, pozwalają regulować procesy z dokładnością do jednego procenta.

Jednak w przypadku braku modułów filtrujących praca regulatorów przepływu może ulec zakłóceniu już po krótkim czasie eksploatacji.

Zaleca się technicznie poprawnie obliczać i dobierać punkty montażu termostatów (czujników, sensorów), ponieważ prawidłowo wybrane miejsce montażu pozwala osiągnąć maksymalny efekt regulacji jako całości. Informacje o efektywnych punktach rozmieszczenia można zawsze znaleźć w instrukcji obsługi urządzenia.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

W następnym filmie wideo przedstawiono dość interesujący wariant wdrożenia automatyzacji systemu grzewczego:

Technologie popychają społeczeństwo do przodu. Rośnie poziom komfortu i udogodnień. Doskonałym tego przykładem jest system grzewczy domu jednorodzinnego lub mieszkania, wyposażony w funkcje pełnej kontroli procesu bez ingerencji człowieka. Użytkownikowi wystarczy jedynie określić poziom komfortu, aby uzyskać pożądany mikroklimat w całym domu, a dodatkowo solidne oszczędności.

Jeśli posiada Pan/Pani cenne informacje na temat urządzania ogrzewania w systemie inteligentny dom, proszę podzielić się nimi z naszymi czytelnikami. Proszę zostawiać swoje komentarze, zadawać pytania w bloku pod artykułem.