Отопление — именно та отрасль инженерного оборудования зданий, в которой впервые стали внедряться принципы «intelligent building» или «умного дома». И это неудивительно, ведь система отопления — главная статья расходов эксплуатации зданий в умеренном и холодном климате. Оборудование и монтаж обходятся недёшево и должны быть рассчитаны на долгие годы работы. И, главное, создание теплового комфорта — весьма непростая с технической точки зрения задача.

Тепловой комфорт

Чем полнее физические параметры воздушной среды соответствуют нашим физиологическим потребностям, тем уютнее мы себя чувствуем. Но недостаточно просто обеспечить нагрев воздуха в помещениях до рекомендуемой нормами температуры.

На ощущение теплового комфорта и самочувствие влияет немалое количество других факторов: температура окружающих человека поверхностей (стен, окон, пола, потолков), характер теплового излучения (радиационный, конвективный), распределение температуры в помещении, в том числе по высоте. Большую роль играет влажность воздуха, наличие и скорость воздушных потоков.

Современные системы отопления

Канули в лету времена, когда теплоноситель под действием гравитационных сил вяло протекал по однотрубным системам чудовищных диаметров. Чересчур нагревая первую в цепочке батарею и оставляя холодной последнюю.

Современные системы — закрытые, двухтрубные, с принудительной циркуляцией. Теплоноситель подаётся насосом через гребёнки-распределители к каждому прибору индивидуально, что обеспечивает возможность регулирования теплоотдачи любого радиатора или контура тёплого пола в широком диапазоне.

• Теплый пол в умном доме: принцип действия, типы и производители
• Новый голосовой термостат – мечта лентяев
• Выпущена система безопасности и контроля энергии Iris

Вместе с традиционными радиаторами здания обогревают системы тёплых полов, встраиваемые в пол конвекторы. Набирают популярность перспективные системы «тёплых стен», которые могут в жаркую погоду охлаждать помещение.

Система отопления отвечает за приготовление горячей воды, поддержание необходимой температуры воды в домашнем бассейне, подогрев подающегося из вентиляционной системы воздуха.

В просторной квартире или загородном доме общее число приборов отопления (радиаторов, конвекторов, контуров тёплого пола, полотенцесушителей), как минимум, достигает нескольких десятков. Не забудем про отопительный котёл и бойлер.

Для создания и поддержания оптимального режима отопления всеми этими устройствами необходимо управлять, причём с учётом постоянно меняющихся погодных условий.

Возможны разные уровни управления отоплением:

Управление отдельными приборами. Радиаторы, конвекторы, смесительные узлы и отдельные контуры пола можно оснастить термостатическими головками или электрическими приводами, а датчики температуры расположить на любом расстоянии от них.

При этом котельная группа и смесительные узлы полов работают по усреднённым параметрам. Такая схема позволяет достаточно точно поддерживать заданные параметры температуры воздуха по комнатам.

Управление котельной осуществляют с помощью погодозависимой автоматики, чутко отслеживающей изменения наружной температуры воздуха. Следующий шаг на пути автоматизации — объединение управляющих устройств в единую систему.

Многие модели современных газовых, жидкотопливных, электрических котлов и теплонасосов опционально оснащаются контроллерами управления тепловым пунктом с возможностью подключения к стандартным интерфейсам. Может быть установлен и подключен к котлу, насосам и приборам иной контроллер со свободнопрограммируемой логикой.

Собрав все подсистемы под командованием единого центра, можно:

- Осуществлять управление всеми зонами отопления одновременно.

- Заранее программировать температурный режим по часам суток, дням недели и отдельным датам.

- «Заказывать» увеличенный разбор горячей воды на утро и вечер.

- Устанавливать иной режим отопления в гостевых комнатах, пустующих значительную часть времени.

- Понижать температуру, когда хозяева в отъезде и повышать в преддверии их возвращения.

Программы для гостиной, спален и детских комнат, бассейна, гаража и кладовки, естественно, будут отличаться.

Интеллектуальная система управления способна учитывать особенности конструкции здания: влияние изменений наружной температуры воздуха неодинаково для различных типов зданий. К примеру, каменный дом обладает большей инерционностью, чем каркасный, на изменение внешних условий реагирует медленней.

Большое значение имеет и степень утепления дома. Инерционность радиаторов, тёплых полов и характер работы бойлера также различаются. Соответственно, отличны и алгоритмы управления. Современные системы отопления, построенные на гребёнках-распределителях, поддаются последующей автоматизации и после монтажа.

Если нет возможности проложить слаботочные шины, управляющие сигналы передают по радиочастотам.

Дистанционное управление и интеграция в общую систему

Контроллеры управления системами отопления могут быть интегрированы в общую систему «умного дома» под управлением центрального компьютера. Оборудование европейских производителей зачастую подключается посредством интерфейсов и технологии европейского стандарта KNX-EIB, доступны шины CAN, иные протоколы.

Расширяются возможности дистанционного управления отоплением через компьютер или смартфон и его совместной работы с другими инженерными системами. К примеру, создание комфортного микроклимата в доме напрямую связано с системой приточно-вытяжной вентиляции, обязательной для нормального функционирования энергоэффективных зданий.

«Тёплые стены» летом могут дополнить или вообще заменить оборудование для кондиционирования воздуха. Уже не являются новинкой комплексные климатические системы, включающие в себя совместно работающие системы отопления, горячего водоснабжения, вентиляции, кондиционирования, увлажнения и осушения воздуха, в полной мере обеспечивающие комфортный микроклимат в доме или офисе. Увы, пока что такие системы являются уделом лишь обеспеченных людей.

"Умное отопление" и экономия средств

Конечно, в первую очередь рациональность системы отопления определяется её правильным расчётом, схемой, соответствием характеру теплопотерь ограждающих конструкций здания. Современные низкотемпературные системы, построенные на конденсационных газовых котлах, изначально экономичнее традиционных на 15-25%. Высокая степень автоматизации и выбор оптимальных температурных режимов и алгоритмов управления поможет сэкономить ещё столько же.

Точная настройка всех параметров системы — дело непростое. С ним могут справиться только подготовленные специалисты, имеющие соответственное оборудование и программное обеспечение. На настройку отопления загородного дома опытный инженер может затратить несколько дней.

Несмотря на то, что полноценная система «умный дом» — удовольствие не из дешёвых, отдельные его элементы могут себе позволить и обычные застройщики. Установка температурных датчиков, термостатов, программаторов обойдётся не так уж дорого, зато обеспечит комфорт и существенно снизит расход энергоресурсов.

Включение в общую систему, конечно же расширит возможности, облегчит и упростит управление, в том числе дистанционное, но денег уже не сэкономит.