Статья

Отопление под контролем. Подключаем OpenTherm-котел к контроллеру Z-Wave

Значительное количество современных отопительных котлов оснащены интерфейсом OpenTherm для внешнего управления. Чтобы управлять таким котлом из системы автоматики, надо подключить к нему шлюз, транслирующий данные от котла контроллеру автоматики, по понятному контроллеру протоколу.

Сегодня мы предлагаем вашему вниманию шлюз управления котлом OpenTherm-Z-Wave. Это устройство предназначено для мониторинга телеметрии и управления работой газовых и электрических котлов, оснащенных интерфейсом OpenTherm. Обмен данными с контроллером автоматики производится по протоколу Z-Wave. Для контроллера автоматики шлюз представляет составное устройство со множеством инстанций, каждая из которых отображает определенный параметр котла.

Далее представлен перечень параметров, необходимых и достаточных для полного контроля системы отопления небольшого дома или квартиры:

Статус котла (байт флагов состояния).Наличие ошибки котла.Код ошибки котла (позволяет определить причину аварийной остановки котла).Температура котловой воды.Температура в контуре ГВС (горячего водоснабжения).Температура на улице.Давление воды в котловом контуре.Температура в помещении с внешнего термостата.Температура в помещении с датчика шлюза.Уставка целевой температуры котлового контура (основной параметр, по которому производится управление котлом в алгоритмах автоматического регулирования).Уставка температуры в контуре ГВС.Уставка температуры в помещении, заданная удаленно.Уровень модуляции пламени горелки.
К контроллеру автоматики шлюз привязывается по стандартной для Z-Wave процедуре. После этого в интерфейсе контроллера появляются все параметры котла. В программном обеспечении Z-Way Server это выглядит так:

В экспертном интерфейсе Z-Way Server данные с котла отображаются в более компактном виде.

Подключение к котлу и дополнительные возможности

Шлюз подключается к котлу двухпроводным кабелем (полярность не важна) на клеммы OT. К шлюзу на клеммы "Термостат" может быть подключен комнатный термостат с интерфейсом OpenTherm (например, De Dietrich AD 289).

Дополнительно имеются клеммы для подключения датчиков температуры DS18B20 и клеммы контактов реле. Датчики температуры могут быть установлены на трубопроводах отопительной системы или в помещениях дома, а контакты реле можно использовать для формирования управляющего сигнала «Запрос тепла» отопительного оборудования без интерфейса OpenTherm. Это реле можно использовать для включения какого-то дополнительного оборудования (освещение в котельной, насос, вентилятор).

Как использовать телеметрические данные от котла?

Современные отопительные котлы очень надежны, но это сложное оборудование, которое хоть редко, но может отказать. Причина такого отказа может быть вызвана как неисправностью оборудования самого котла (например, неисправность какого-либо датчика котла), так и реакцией на аварийную ситуацию в отопительной системе самого дома (например, утечка теплоносителя из отопительного контура). О работоспособности котла нам сообщит состояние инстанции «Ошибка котла». Если котел сообщает об ошибке, то надо известить об этом хозяина, дополнив извещение расшифровкой причины отказа. Информацию о причине отказа можно получить из инстанции «Код ошибки котла». Когда мы своевременно проинформированы о возникшей проблеме с указанием на причину, то можно эту проблему оперативно устранить с минимальными затратами времени и нервов.

Но вот мы видим, что котел исправно работает («Ошибка котла» OFF). Если горелка котла работает, то производится нагрев теплоносителя. Текущую измеренную температуру теплоносителя на выходе из топки можно видеть в инстанции «Температура котловой воды». Аналогично можно наблюдать измеренную температуру накопительного водогрейного бойлера ГВС в инстанции «Температура в контуре ГВС».

К некоторым котлам могут быть подключены уличные датчики температуры. В этом случае, в инстанции «Температура на улице» мы сможем видеть измеренное значение уличной температуры и использовать его в скриптах управления.

Многие современные котлы оснащены встроенным датчиком давления в отопительном контуре. Измеренное значение давления мы получим в инстанции «Давление воды (бар)». Мониторинг давления в отопительной системе важен для заблаговременного предотвращения аварийного останова котла по ошибке «Низкое давление в системе». Соответствующий скрипт мониторинга давления должен отслеживать изменение среднесуточного значения давления. Постепенное снижение этого среднесуточного давления указывает на возможную утечку теплоносителя из отопительной системы (течь в радиаторной батарее или в трубопроводе теплого пола). И лучше, если вы узнаете о тенденции снижения давления и устраните утечку до того, как это давление опустится ниже аварийного уровня и котел остановится. По крайней мере, вы сможете своевременно добавить в отопительный контур теплоноситель и поднять давление до рабочего.

Если давление в отопительном контуре при включенной горелке и при выключенной горелке отличается более, чем на 0,2.. 0,3 бара, то это указывает на неисправность расширительного бака отопительного контура или недостаточность его объема. Расширительный бак следует привести в порядок, так как продолжающиеся колебания давления в отопительном контуре негативно влияют на живучесть всего оборудования. Это именно тот случай, когда "предупрежден - значит спасен". Такой вот полезный телеметрический параметр котла.

Чем в котле мы можем управлять?

Основным параметром, с помощью которого производится управление теплогенерацией котла, является «Уставка целевой температуры котлового контура». Контроллер отопительной системы вычисляет необходимую температуру теплоносителя для обогрева дома и отправляет это значение котлу. В простых отопительных системах, с регулированием по температуре одного референсного помещения, в роли такого контроллера выступает комнатный термостат с интерфейсом OpenTherm.

В отопительных системах с зональным регулированием применяют отдельный зональный контроллер, или реализуют виртуальный зональный контроллер на контроллере домашней автоматики. В этом случае, целевая температура котлового контура сообщается зональным контроллером котлу через шлюз.

С помощью инстанции «Уставка температуры в контуре ГВС» можно управлять температурой в накопительном водогрее, оптимизируя расход энергоносителя в зависимости от времени дня, присутствия в доме людей и прочих условий.

Итоги

Применив шлюз котла OpenTherm-Z-Wave, мы получили возможность полностью мониторить и управлять отопительным котлом в умном доме на базе контроллера с протоколом беспроводной связи Z-Wave.

В планах на будущее - интеграция этого шлюза в SprutHub.


Отличная статья, спасибо! Как раз дома делаю отопление. А какие электрокотлы совместимы с opentherm?

На одном из объектов у нас успешно работает вместе со шлюзом котел https://www.thermona.ru/ru/elektrokotly/standartnyj-modelnyj-rjad/kotel-therm-el-8">Thermona THERM EL8. В этой серии есть котлы разные по мощности (от 8 до 45 кВт).

Крутая штука! А не планируется ли случаем сделать такого же, но для eBus (Vaillant, Protherm)? Я б с радостью купил.

Уже есть и можно заказать шлюз https://nevoton.ru/product/shlyuz-upravleniya-kotlom-ebus-modbus/">eBus-Modbus. Идеально подходит для подключения к контроллеру Wiren board.

Увы, у меня нет WirenBoard, но есть котел Protherm и Умный дом на Z-Wave.me, поэтому версия с eBus мне была бы очень интересная для покупки


Вернуться назад

Устройства


Вернуться назад