Как сделать автоматическое отопление дома на даче недорого своими руками

Система отопления в «умном» доме

Температура воздуха в доме зависит от эффективной работы отопительных приборов, теплоотдача которых должна компенсировать тепловые потери строения, уровень может меняться в зависимости от погодных условий: скорости ветра, влажности, времени суток.

Возникает простая зависимость: чем выше тепловые потери ( или, чем хуже погода), тем большую теплоотдачу должны обеспечивать приборы отопления и тем большее количество тепла должен вырабатывать отопительный котел.

Управление отоплением

Управлять работой котла можно вручную, увеличивая или уменьшая подачу топлива в камеру горения. Но, согласитесь, лучше, если котел отопления сможет сам определять, сколько тепла ему необходимо выработать и сколько топлива для этого необходимо сжечь.

Общие принципы системы отопления в умном доме

Настраивать работу отопления можно в разных комнатах при единой системе отопления, только используя термостаты и «умный дом»
Для функционирования системы нужна верно организованная сеть устройств. В ней должны быть учтены особенности работы каждого компонента, отрегулированы их параметры и всё это подключено к блоку.

На первоначальном этапе прорабатывается схема, которая предопределяет обустройство системы и подключение всех датчиков. Схему наносят на чертеж, где определяется, какие компоненты будут использоваться. Реле могут быть подключены к котлу, термостатам, вентилям, розеткам или другим компонентам – все зависит от особенностей контроллера и отопительной системы.

К контроллерам можно подключить любые системы, работающие от электросети

Общий принцип отопительной системы в умном доме заключается в том, каким образом будет сформирована сеть теплообменников и как подключена к блоку. При этом, кроме труб и радиаторов, к контроллеру подключают котел и различные датчики. В зависимости от функционала блока управления, к нему же подключаются и другие системы, которые будут контролироваться через комплекс «умный дом».

Современные котлы отопления

Котловое оборудование по-прежнему востребовано, но на смену традиционным агрегатам в отопления пришли новые устройства, соответствующие всем критерием качества и обладающие очень достойными техническими характеристиками.

Конденсационный котёл

Работа нового типа теплового генератора базируется на образовании углекислого газа и воды в процессе сгорания топлива с высвобождением большого количества энергии. Конструкция такого котла включает в себя камеру сгорания с горелкой, систему топливной подачи и вентилятор для нагнетания воздуха, а также камеру доохлаждения и резервуар, в котором собирается конденсат.

Показатели КПД газового конденсационного котла достигают 97% (у традиционных максимум 93%), что заметно превосходит аналогичные данные оборудования, работающего с применением жидкого и твёрдого топлива. Таким образом можно добиться не только максимальной эффективности работы отопительной автономной системы, но и сделать потребление энергоресурсов максимально экономичным.

Многие страны Европы отказываются от использования традиционных газовых котлов и переходят на современное новое решение в системах отопления – на конденсационные котлы.

Настенные газовые котлы

Напольные версии используются в последнее время всё реже. Актуальным становится монтаж настенных моделей, работающих на сжиженном или магистральном газе. Он обеспечивает не только обогрев помещений, но и бесперебойное горячее водоснабжение дома. Оборудование настенного типа обладает рядом преимуществ, среди которых компактные размеры и вполне современный дизайн.

С конструктивной точки зрения различаются устройства с открытой и закрытой камерой сгорания в одно- и двухконтурном исполнении. При выборе модели целесообразно ориентироваться на показатели мощности агрегата, его габариты (особенно актуально в небольших помещениях), а также наличие необходимого функционала.

По экономичности с настенными газовыми котлами могут тягаться только конденсационные котлы, но и стоят они достаточно дорого.

Электрический котёл с автоматикой

Последнее слово в обустройстве системы обогрева загородного дома – это электрические котлы, оснащённые погодозависимой автоматикой или опцией автоматического повышения/понижения мощности. Целый комплекс дополнительного дорогостоящего оборудования обеспечивает управление расходом топлива, а также предупреждает излишнее охлаждение или сильный перегрев воздуха в помещении.

Стоимость таких котлов достаточно высокая, но и преимущества эксплуатации вполне очевидны. Отсутствует необходимость регулярно вручную изменять параметры температурного режима в зависимости от погодных условий. Хорошо зарекомендовавшие себя модели долговечны и просты в обслуживании, отличаются высокой степенью надёжности и безопасны в эксплуатации.

Угольные котлы бункерного типа

Если взглянуть на новые решения в системах отопления на базе угольных котлов, то тут выделяются бункерные решения. Твёрдотопливные агрегаты бункерного типа различаются вместимостью встроенного топливного резервуара и другими немаловажными техническими характеристиками. Высокий спрос на такие модели обусловлен автоматическим шнековым механизмом топливной подачи, принудительным нагнетанием воздуха и удалением продуктов сгорания, функцией самоочистки.

В устройствах нового типа бесперебойную работу обеспечивает микропроцессорный контроллер и система электророзжига. При порционной подаче топлива происходит его полное сгорание и наблюдается минимальное количество недогара с максимально тепловой отдачей. Бункерное оборудование чаще всего оснащается ретортной горелкой или горелочным устройством АКМ.

Из чего состоит отопительная система умного дома?

Управлять «умным домом» можно не только при помощи компьютера и контроллера, но и используя смартфон, планшет или другое устройство
Кроме самой отопительной системы, в которую входят радиаторы, котел, вентили и насосы, в комплекс «умный дом» должны входить различные элементы контроля. Каким образом будет сформирован комплекс, определяется чертежами и особенностями уже установленных устройств. Чаще всего используется GSM контроллер, в этом случае необходимы следующие компоненты:

• датчики температур – обычно их используют не более 2-3, в зависимости от типа контроллера и его функций;
• блок с GSM модулем или Ethernet протоколом, для управления отоплением через интернет;
• антенна для приема GSM сигнала, Ethernet или Wi-Fi адаптер для взаимодействия с другими устройствами системы «умный дом»;
• датчики протечек — обеспечивают безопасную эксплуатацию, даже при удаленном управлении;
• сканер электронных ключей или другой механизм для контроля доступа;
• аккумулятор для автономной работы всех компонентов системы;
• соединительные провода и кабели питания;
• колодки для управления котлом.

Эта комплектация стандартная для GSM системы умный дом отопление в которой подключается через котел и колодки. В условиях, когда комплекс подключается к уже установленной системе, набор устройств подбирается индивидуально.

Систему можно разместить на цокольном этаже, в подвальном помещении

Обычно, кроме стандартных радиаторов, используют дополнительные обогревательные приборы: систему «жидких полов», камины и другие взаимосвязанные отопительные устройства. В этом случае для автоматизации потребуется больше датчиков и модулей управления.

Автоматическое поддержание плюсовой температуры

Напрямую с отоплением связано и снабжение водой. Если поездка на дачу зимой — это что-то из ряда вон выходящее, особо мудрить с водопроводом не стоит. На день, два воды можно и с собой привезти, либо запасти в пластиковых емкостях с лета, а при нужде растопить.

Другое дело, если такие поездки происходят часто, а вода кроме как для питья используется и для душа, и для канализации. То есть дача существует в режиме загородного дома. Тут уже требуются системы более умные, чем простой дистанционный выключатель.

Постоянное замораживание-размораживание в подобной ситуации повлечет порчу отделки дома и в конечном итоге обойдется хозяевам дороже, чем поддерживание постоянной плюсовой температуры. То есть 1-2 градуса тепла. Прогревать помещение до комфортной температуры требуется лишь периодически.

Рекомендую: Правильно подбираем тёплый пол — советы профессионалов

Соберем более сложную систему, куда будет входить не только отопление комнат, но так же электрический обогрев линий водопровода и канализации, а так же постоянное поддержание низкой, но плюсовой температуры.

Подобные функции имеют дорогие модели котлов на жидком и газообразном топливе, снабженные термостатом. Но поскольку мы решили, что это не наш случай, будем использовать электрический обогрев.

Как выполнить обогрев для канализации можно прочесть в статье о → канализации с малым заглублением. Обогрев водопровода делается аналогично. Для этого труба по спирали обматывается шнуром греющего кабеля, а сверху закрывается теплым рукавом из вспененного полиэтилена.

Для обогрева водопровода используем греющий кабель, и утеплительный рукав

Дополним нашу систему управления с GSM модулем ещё одной схемой.

Для этого используем реле с датчиками температуры, настроенные на 1÷3°С. Датчики размещаем на полу, в углах образованных наружными стенами. В этих местах температура падает быстрее всего.

Водопровод должен постоянно иметь плюсовую температуру, иначе вода замёрзнет и разорвёт трубы. Чтобы не держать греющий кабель постоянно включенным, на трубу так же крепим датчик температуры и подключаем его к термостату настроенному на +3.

Теперь посмотрим, как это всё будет работать.

Пока температура на улице и, соответственно, в доме выше нуля, ничего не происходит. Начинаются холода. Температура опускается ниже +1, датчики на трубах и (или) в помещении дают команду, реле замыкает контакты и подаёт напряжение на калориферы.

Калориферы поднимают температуру до +3, снова срабатывает реле термостата, отключая ток. В таком режиме дом поддерживает себя, до вашего звонка.

Получив телефонную команду GSM модуль, как и раньше, замыкает электрическую цепь калориферов. Но поскольку теперь замерзание водопровода нам не грозит, мы добавим к нагревателям воздуха ещё и бойлер для подогрева воды (см. схему на рис. 1).

Схема подключения электрического отопления умного дома

Для приведения в исходное состояние достаточно одного звонка телефона. После него, цепь снова включается через термостат и впадает в дрёму до нашего следующего визита.

Возможности и преимущества системы отопления умного дома

Дистанционное управление отоплением квартиры или загородного дома позволяет контролировать температуру в помещении, даже находясь далеко от него. Но это не единственный плюс этой системы. Пользователи указывают на следующие достоинства:

• Климат в помещении соответствует установленным настройкам, даже если хозяин не уследил за работой нагревательных приборов.
• Автоматизация контроля помогают существенно снизить расход газа и электроэнергии.
• Неисправности будут обнаружены своевременно, компьютер исключает человеческий фактор.
• Система позволяет комбинировать отопительные приборы и упрощает управление ими.

Недостатком отопления «умный дом» считается большая цена (особенно блока управления) и сложный монтаж. Не каждый специалист справится с установкой комплекса, даже при наличии подробного чертежа, а отрегулировать и настроить могут только профильные мастера.

Цена умного отопления высокая, как и стоимость монтажа – это основные недостатки. Отсюда вытекают и другие минусы системы: высокая цена ремонта, сложность подключения дополнительных компонентов и их замены.

Чтобы избежать больших затрат в будущем, важно на этапе первоначального монтажа организовать работу всего комплекса и настроить его нужным образом. Основным пунктом затрат при установке будет блок управления, даже при большом количестве датчиков и терморегуляторов.

Комфортный климат-контроль

Управление отоплением предоставляет исключительный комфорт:

1. В каждом помещении будет точно поддерживаться температура, необходимая именно Вам. Любите в спальне попрохладнее, а в зале потеплее – пожалуйста!
2. В специализированных помещениях поддерживается требуемая температура: в винном погребе 18 градусов, в бассейне 25 градусов, в гараже 12 градусов и т.д.

Управляемый климат всё это осуществит с лёгкостью.

Изменение температуры в комнате за неделю без климат-контроля

Организация управления отоплением

На западном рынке выбор программаторов и контроллеров больше – но они обычно без русской локализации
Теплопроводность потолков, перегородок и стен, качество утеплителей в них, реализованная отопительная система и способ распределения тепла – это все компоненты климата внутри здания. Здесь важную роль играют радиаторы, «тёплые полы», котлы, бойлеры – этим можно управлять при помощи одного блока управления.

Контроллеры и программаторы помогают настраивать работу любых систем, входящих в «умный дом», а не только осуществлять управление домашним отоплением. Связь между всеми системами происходит через локальные блоки и исполнительные реле, а контроль за их работой производится при помощи датчиков.

Все компоненты в свою очередь соединяются и настраиваются в главном блоке управления. От модели и функционала последнего зависит список возможных к подключению систем.

Выводы о системах отопления частного дома

Приобрести выгодное отопление частного дома электричеством довольно несложно – нужен источник экономичной и безопасной электроэнергии. Все дело в том, что классические электрические обогреватели старого поколения необычайно затратные. И заменив систему отопления на современную с электронным контролем расхода электричества достаточно просто. Экономные обогреватели для отопления частного дома существуют, но стоят они значительно дороже, чем их простые затратные собратья. Достижение экономии в обогревателях нового поколения осуществляется за счет применения автоматики с электронной составляющей позволяющей снижение расхода электричества на 50% от номинальной мощности.

Дистанционный контроль системы отопления

Возможность дистанционно настраивать параметры теплосети — главное достоинство комплекса
Все контроллеры отопительных систем, входящие в категорию «умный дом», делятся на две категории: локальные и зональные.

Блоки управления локального типа — это системы, управляющие климатом внутри дома в целом, регулирующие работу всей отопительной системы, в том числе «теплых полов», радиаторов, котла и зональных обогревателей.

Зональные блоки управления — это устройства, контролирующие работу определенного элемента отопительной системы, например, только «теплых полов» или «котла и радиаторов». В обоих случаях, контроллеры могут работать с дистанционным управлением, через GSM, Ethernet, Wi-Fi или другие модули.

Через GSM-блок

В блоках, работающих с GSM модулем, реализована возможность настройки и изменения параметров при помощи SMS сообщений. Это удобно для настройки без интернета, но считается недостатком, из-за требовательности к качеству сотовой сети.

Контроллер этой категории работает при помощи сетей GSM, поэтому использовать его нужно в соответствии с особенностью региона, а устанавливать можно только на определенной высоте.

Отечественные блоки управления отопительной системой ничем не хуже западных, но выглядят они менее привлекательно
GSM-контроллеры для «умного дома» вытесняются Ethernet-модулями на рынке. Из-за сложности в настройке, локальные контроллеры актуальны с возможностью интернет-подключения. Зональные модули можно использовать с GSM протоколом (например, регулировка и контроль горячей воды, поступающей в радиаторы). Такие контроллеры имеют несложное устройство, простую настройку (посредством SMS), удобное управление и систему оповещений.

Подойдут для зонального контроля модели следующих типов:

• GSM-Термометр «Телеметрика» — простая настройка, 4 реле для управления, удобное мобильное приложение;
• GSM-Термометр «Теплый дом 22» — наличие дисплея, несколько режимов работы, которые переключаются кнопками или SMS, градусники подключаются телефонным кабелем;
• TS2 GSM v6 – сложная настройка, но большой функционал, возможность подключения к устройству через приложение, удобный дисплей;
• Climate ZONT-H1 GSM – неудобный интерфейс, настройка параметров через сайт производителя, работа с 1 реле.

Большинство современных контроллеров имеют встроенный GPS и Ethernet модули, что позволяет выбрать удобное управление в определенных условиях. Подключение осуществляется через контуры, которые устанавливают внутри отопительной системы, а к самому комплексу подключаются через «реле».

Ethernet

В системе «умный дом» осуществлять управление отоплением можно и через интернет подключение. Для этого нужно, чтобы установленный блок управления имел соответствующий модуль и поддерживал Ethernet-подключение. В отличие от GSM контроллеров, они позволяют работать через программное обеспечение сразу нескольким пользователям.

Список гаджетов, доступных для подключения, зависит от ПО блока управления и его прошивки, а также модели, большинство могут работать со смартфонами, ПК, ноутбуками и планшетами. К достоинству относится и то, что настройка параметров в таких контроллерах доступна в любой точке мира, где есть доступ в интернет.

Большинство современных программаторов и контроллеров имеют встроенный и GSM, и Ethernet протоколы

В отличие от программаторов и GSM контроллеров, блоки управления с возможностью подключения через интернет обладают следующими преимуществами:

1. Нет ограничения в количестве пользователей.
2. Можно настраивать параметры, подключившись к сети в любой точке мира.
3. Удобный интерфейс.
4. Возможность интеграции с голосовыми помощниками «Google Ассистент» или «Алиса».
5. Настроить такие контроллеры можно без помощи специалиста.

Так как нет привязки к номеру, в таких блоках важную роль играет идентификация владельца. Большинство выбирают в роли защиты PIN-код, но можно использовать голосовую идентификацию, по отпечатку пальца или FaceID.

В отечественных блоках, работающих дистанционно через интернет, обычно используется модуль Arduino, который может быть адаптирован в любую схему для дистанционного управления. Но использовать можно и другие модели с интернет-реле.

Выбор системы отопления: электрическая система отопления

Выбор способа отопления вашего жилого помещения может быть как максимально простым, так и достаточно сложным. Прежде чем принимать окончательное решение, необходимо рассмотреть все варианты. Неправильный выбор отопления может привести к огромным денежным потерям, а также к обеспечению Вас либо слишком малым, либо слишком большим количеством тепла. Лучший способ выбрать подходящее отопление –это тщательно проанализировать Ваши потребности, современный рынок отопления и его тенденции.

На данный момент основными видами отопления являются: водяное, воздушное, печное и электрическое. Каждый вариант имеет свои преимущества и недостатки, однако электрическое отопление в большинстве случаев является отличным вариантом для большинства квартир и домов в качестве основного и дополнительного отопления.

Мы считаем, что есть несколько основных причин, по которым Вам следует рассматривать электрическое отопление, а именно – Кварцевые обогреватели ТеплопитБел: простота в установке, экономичность, эффективность, безопасность, экологичность, комфорт.

Управление централизованным отоплением

В централизованном отоплении используются терморегуляторы и термостаты электронного и механического типа
В отличие от установки контроллера и реле в частном доме, при оборудовании централизованного теплоснабжения для многоквартирного дома, система будет отличаться. В этом случае нужно подключение датчиков к каждой трубе, а контроллер должен обеспечивать автономное отопление, а не дистанционное управление. Но через GSM или Ethernet, блок управления может передавать статистические данные или информацию о состоянии отопления.

В централизованной отопительной системе используются модули с определенным реле, датчиков и термостатов. Здесь не нужны Ethernet протоколы и дистанционное управление – в ЦОС важную роль играет автоматизация по предустановленным параметрам. Сложность установки этого оборудования не позволяет самостоятельно заниматься его монтажом – этим должен заниматься профильный специалист.

Особенности организации системы отопления в умном доме

Как собрать систему «умный дом», подключить отопление и удаленный контроль, а также другие комплексы (вентиляцию, кондиционирование, освещение) – это вопрос, который должен решаться еще на этапе планировки дома и системы в целом. Всё зависит от выбранного модуля управления, его возможностей и количества реле.

Например, если устанавливается модуль на 12 каналов (к примеру — MP716 Laurent-112), то можно подключить до 12 точек для последующего управления и тогда план «умного дома» будет кардинально отличаться от системы с 6 каналами.

Таким образом, для начала нужно купить контроллер, а затем реле, датчики и другие составляющие «умного дома». Связано это также с тем, что в разных агрегатах могут различаться протоколы (Z-Wave отличается от ZigBee и так далее), поэтому подбирать нужно не комплектующие к контроллеру, а наоборот.

С недавнего времени компания Xiaomi поставляет на рынок собственные контроллеры

После покупки блока управления, можно составлять планировку отопительной системы. Централизованный локальный контроллер должен иметь прямое подключение ко всем зональным реле (если таковые используются) либо к каждому из элементов отопления. Если к «умному дому» будут подключены только радиаторы и котел, управлять ими можно при помощи термостатов или других датчиков, установленных на выходе из радиаторов.

Как сформировывать сеть устройств и реле, нужно разбираться в планировках индивидуально – но важно соблюдать логику и учитывать особенности работы местной электросети.

Отопление с использованием электрокотла

В этой статье мы не будем вдаваться в разъяснения принципов работы каждого вида котла, так как об этом пишут и рассказывают на каждом углу. Мы рассмотрим электрокотлы как обобщенную систему организации электрического отопления в вашем доме.

Электрическая система отопления с котлом подразумевает его эксплуатацию для нагрева теплоносителя, а трубы для доставки нагретой жидкости в радиаторы, которые, в свою очередь, передают тепловую энергию в воздушное пространство и окружающую среду, тем самым создавая комфортную температуру для человека.

Основные и наиболее популярные виды электрокотлов:

• ТЭНовые
• Индукционные
• Электродные

Отметим, что на сегодняшний день индукционные котлы считаются наиболее эффективными по сравнению с другими.

С затратной точки зрения, система с электрокотлами будет самой дорогой отопительной системой среди остальных. Для организации такой системы требуется сам электрокотел, теплоноситель, трубы, радиаторы и дополнительные вспомогательные элементы, необходимые для работы: насос для циркуляции, расширительный бачок, атрибуты безопасности и контроля, а также запорная и регулирующая арматура.

Важно понимать, что когда мы выбираем из разных видов электроотопления нужно не забывать насколько качественно сделана теплоизоляция вашего дома и какие у него теплопотери. На экономии отопления мы выигрываем от 10 до 30%, а не позаботившись об утеплении дома можно потерять в 2-3 раза больше!

Советы по подбору комплектующих и настройке управления системой

Правильным решением будет заказать установку «умного дома» под ключ
Если решено интегрировать в систему отопления блок управления, который позволит дистанционно настраивать ее работу, то важно, какая модель будет куплена. Из представленных на рынке, актуальны агрегаты как зонального, так и локального типа. Можно купить уже собранные блоки управления либо приобрести модули с реле, которые настраиваются как программаторы, через официальное ПО. Уже готовые к установке контроллеры с дисплеем, регуляторами и набором модулей, имеют цену выше, чем модули с реле.

Athom Homey – лучшая модель на рынке, но и цена у нее самая высокая

Важно сразу решить, с какими протоколами он будет работать – не все устройства могут интегрироваться по Z-Wave или ZigBee стандартам. Если нет возможности разбираться в программном коде, то покупать следует исключительно уже готовые к использованию, собранные агрегаты «умный дом». Они работают в различных стандартах, но все готовы к использованию сразу после установки:

• Fibaro Home Center 2 – совместим с Google помощником, имеет Ethernet-подключение, работает через стандарт Z-Wave;
• RaZberry – недорогое устройство, с ограниченным функционалом, работает через стандарт HomeKit, можно настроить через ПК;
• VeraPlus – многофункциональный контроллер, работающий с большинством стандартов (в том числе с Z-Wave и ZigBee), удобный интерфейс, простая настройка через компьютер и смартфон;
• Athom Homey – лучший по функционалу контроллер, совместимый со всеми стандартами (включая интеграцию с «Алисой»), простая настройка, поддержка всех необходимых протоколов, но очень дорогая модель.

Ассортимент плат с исполнительными реле намного больше. К ним относится и известный модуль «Arduino», программный код которого находится в открытых источниках и может быть настроен в соответствии с запросами пользователя. Набор таких модулей может быть объединен в единой системе, где будет осуществляться удаленный контроль как отопления, так и других компонентов системы «умный дом», к которой можно подключить любые электрические приборы.

В систему «умный дом» можно подключить не только отопление, но и вентиляцию, водопровод, освещение и другие элементы современного жилища, работающие от электричества

Кардинально отличаются программаторы – это системы, оснащенные терморегуляторами, термометрами, датчиками протечек и влажности по умолчанию. В них используется от 1 до 16 контуров, что позволяет точечно контролировать отопление.

Системы для дистанционного управления не актуальны для использования в централизованном отоплении. В котельных многоквартирных домов используются устройства для автоматизации, которые контролируют температуру и отключают при нужных показателях определенный трубопровод, либо котел полностью. Программаторы подходят для этих целей, в параметрах можно подключить оповещения по SMS, но управление осуществляется при помощи регуляторов, кнопок и дисплея.