Управление отоплением в BARY

January 25, 2024

Всем привет!

Одной из самых сложных задач при построении умного дома является поддержание заданного уровня микроклимата в различных помещениях. В BARY для этого разработаны модули упрощающие эту процедуру. Модуль в данный момент находится в бета-тесте. Для начала определимся с терминологией:

  • климат-контроль - процесс поддержания заданных пользователем параметров температуры/влажности/СО2.
  • сервопривод - механизм, позволяющий открывать/закрывать клапана. Для управления радиаторами отопления и/или коллекторами используются электротермические сервоприводы. Для управления 3-ходовыми клапанами используются сервоприводы с точным позиционированием, которое задается сигналом 0-10В.
  • 3-ходовой клапан - устройство, обеспечивающее регулировку температуры в контурах отопления за счет смешения поступающих потоков жидкости с возвратными, которые обладают меньшей температурой.
  • циркуляционный насос - устройство, перекачивающее жидкость в замкнутом контуре.
  • гистерезис - задает допустимые границы отклонения обусловленные инерционностью системы.

Выбор оборудования

Для управления электротермическими сервоприводами в принципе подходит любое реле, но по соотношению цена/качества наиболее оптимальным будет WBIO-DO-SSR8 (до 30В) или WBIO-DO-R10A-8 (свыше 30В).

Для управления реле насосов также подойдет любое реле, например WBIO-DO-R10A-8. Но для пущей надежности лучше использовать нормально закрытые реле, либо совместно с НЗ контакторами.

Для управления двухпозиционными сервоприводами, в которых и открытие и закрытие управляется фазным проводом наиболее оптимальным будет WBIO-DO-R10R-4. В этом модуле два реле объединены так, что замкнуто будет только один выход и при замыкании второго, первый размыкается автоматически.

Для управления сервоприводами 3-ходовых клапанов рекомендуется WB-MAO4.

Выбор самих электротермических сервоприводов обусловлен в первую очередь типом используемого коллектора. Они бывают разными, но самый популярный и доступный М30х1.5. Также желательно использовать нормально открытые клапана, т.к. если что-то случится с умным домом или блоком питания, то худшее, что может произойти это открытие всех контуров.

Добавление модулей

Допустим, что вы уже произвели первоначальную настройку системы, а именно создали нужные помещения. В каждом помещении, в котором потребуется поддержание необходимых параметров нужно добавить модуль Virtual Climate Control.

Рис. Настройки при добавлении модуля

Здесь можно поменять значение гистерезисов, выбрать какими именно параметрами будет управлять этот модуль, а также указать датчики.

Рис. Выбор управляемых параметров

Выбираем управление обогревателем, управление температурой тёплого пола, указываем датчики, задаем название.

Рис. Настроенный модуль климат контроля

Сам по себе модуль климат контроля ничего не делает, он лишь предоставляет удобный интерфейс пользователю для выбора необходимых параметров. Но это не мешает использовать эти параметры в автоматизациях в виде переменных (они там выбираются из списка). Настоящая же магия происходит в другом модуле. Давайте его добавим, называется он Heating Management.

Рис. Добавление модуля управления отоплением

Изначально модуль предлагает выбрать все ваши исполнительные устройства. Пройдемся по каждому пункту подробнее.

Список сервоприводов теплого пола

Тут выбираются сервоприводы для управления тёплыми полами. Каждый сервопривод должен быть назначен своему помещению. Цель, которую необходимо достичь, берётся из цели температуры тёплого пола модуля климат-контроля, назначенного тому же помещению, что и сервопривод. А уже достигнутая температура берётся из температуры тёплого пола, указанного в модуле климат контроля.

Рис. Настройки сервопривода тёплого пола

Если в помещении имеется несколько контуров и в каждом из них есть свой датчик, то этот датчик можно указать отдельно. Для управления сервоприводом используется П-регулятор. Здесь можно задать его коэффициент, который определяется опытным путем.

Список сервоприводов радиаторов

Тут выбираются сервоприводы для управления радиаторами. Принцип работы точно такой же, только цель берётся из цели температуры обогрева модуля климат контроля.

Список 3-ходовых клапанов

Тут выбираются все 3-ходовые клапана, в контурах которого нужно поддерживать заданную температуру.

Рис. Настройки сервопривода 3-ходового клапана

Сразу после 3-ходового клапана должен быть датчик, по которому и осуществляется регулировка. Для управления сервоприводом используется ПИД-регулятор. Здесь можно задать его коэффициенты, которые определяются опытным путем.

Список бойлеров

Тут выбирается реле для управления насосом бойлера (их может быть несколько).

Список нагревателей

Тут выбираются котлы отопления. После его выбора в модуле станут отображаться все его датчики температуры.

Рис. Настройки котла

Также возможно управление котлом по температуре возвратной жидкости (если сам котел такое не поддерживает). Для этого также используется ПИД-регулятор. Также тут задается максимальная разница температур (некоторые котлы могут уйти в ошибку), при достижении которой целевая температура уменьшается.

Список насосов

Тут выбираются реле всех насосов, которыми необходимо управлять.

Обзор

После полной настройки модуля выглядит он примерно так:

Рис. Вид полностью настроенного модуля

В верхней его части отображается краткая сводка о параметрах котла, кол-во включенных контуров, среднее положение 3-ходового клапана, а также статус бойлера. Самый верхний ползунок включает/выключает сам модуль. Ползунки с названиями контуров чисто информативные, управление ими заблокировано. Тут же отображается заданная цель и фактическая температура.

Рис. Вид полностью настроенного модуля (продолжение)

Цели по 3-ходовым клапанам, бойлерам и котлам отопления задается непосредственно в модуле.