Построение умного дома. Взгляд дилетанта. Отопление.

18 октября 2021, 09:52

Давным-давно...

Все началось с ремонта квартиры. Делал все с нуля, поэтому хотелось все сделать хорошо сразу. Подошел к делу основательно - заказал проект системы отопления в одной местной профильной компании. ТЗ немного незаурядное для квартиры - бойлер косвенного нагрева с рециркуляцией горячей воды через полотенцесушитель, водяной теплый пол по всей квартире, лучевая система подключения радиаторов. Получилось следующее:

Разводка радиаторов
Теплый пол
Схема котельной
На этапе ремонта это выглядело так:
1600x_image.png?1634387475
1600x_image.png?1634387474

Котел оставил от застройщика. Подумал, что пару лет отработает, сломается - выкину - поставлю простой одноконтурный. Работает до сих пор. Только насос пришлось заменить. На фото слева не хватает самого бойлера и насоса на рециркуляцию.

На фото справа видно, что коллектор отопления имеет 5 контуров. На каждом контуре на обратке установлен расходомер (колбочки с красным основанием), на подаче - клапана (с серыми колпачками), на которые была задумка накрутить термоголовки.

Так как ремонт делал в голой квартире, когда прокидывал электрику, в каждую комнату из туалета (именно там располагается коллектор радиаторов) проложил двухжильный кабель для управления термоголовками от термостатов.

Термостаты решил заказать со всем известного китайского магазина:

1600x_image.png?1634388888
1600x_image.png?1634388887

Основной функционал сего устройства - подавать 220В на выходные клеммы, к которым подключены термоголовки, когда температура в комнате опускается ниже уставки, и снимать напряжение с клемм, когда комнатная температура достигла требуемого значения. Из неиспользуемых возможностей - подключение комплектного внешнего датчика температуры для установки его в пол. Не мой случай.

Термоголовки подобрал там же. Нормально закрытые на 220В.

В эксплуатации комнатные термостаты показали себя не очень. К работе реле и автоматики вопросов нет, однако экран подкачал. Видимо устройство было спроектировано для управления теплым полом и оптимальный угол обзора для него был сверху. Я же установил их на высоте 1.6 м от уровня пола. Изображение изначально было не особо четкое, потом экран и вовсе начал выгорать. Впоследствии я эти термостаты поменял на более интересный вариант, о чем напишу ниже.

Немного автоматизации

С радиаторами разобрались. Теперь они включаются и выключаются сами, обеспечивая комфортную температуру дома. Осталось автоматизировать котельную.

Нужно было управлять следующим оборудованием:

  • Бойлер - управлять его нагревом, а также включать или выключать полотенцесушитель.
  • Радиаторы - управлять насосом подачи теплоносителя в коллектор радиаторов и далее в коллектор теплого пола.
  • Теплый пол - управлять насосом циркуляции коллектора теплого пола.
Так как котел у меня обычный двухконтурный и бойлером управлять не может, нужно было придумать надежное решение по реализации поддержания в нем температуры. Взгляд упал на вот такое термореле:

1600x_image.png?1634392150

Подключил к нему комплектный датчик температуры и опустил его в штатное место установки в бойлере. В качестве нагрузки подключил к нему насос, который обеспечивает циркуляцию воды от гидрострелки по змеевику бойлера. Т.е. когда вода в бойлере остывает - включается насос, и горячая вода от котла нагревает воду в бойлере. Параллельно питанию термореле подключил насос рециркуляции ГВС. И все это добро посадил на zigbee розетку Xiaomi.

Да-да, наконец я подхожу к профильной теме сайта sprut.ai. В 2018 году я знать не знал про HA и прочие системы домашней автоматизации, однако уже имел опыт с техникой компании, которая производит "топ за свои деньги". Купив zigbee шлюз и несколько розеток, я решил удаленно управлять котельной.

С бойлером более или менее разобрались. Через приложение MiHome я по расписанию включал бойлер и полотенцесушитель днем и выключал ночью. Также, посредством zigbee розеток, я наладил управление основным насосом и насосом теплого пола.

Осталось автоматизировать управление котлом. Просто повесить котел на умную розетку, естественно, не решился. Я думаю котел так не долго протянул бы.

Я воспользовался контактами котла, которые предназначены для подключения комнатного термостата.

1600x_image.png?1634392150

Схема управления крайне простая. Вытаскиваем перемычку - котел "мягко" выключается. Ставим перемычку - котел включается. Мягко - это значит вся система управления остается под напряжением, выключается горелка, затем, спустя некоторое время, выключается котловой насос и котел переходит в режим ожидания.

Для управления этой перемычкой я купил обычный модульный контактор с катушкой на 220В. Клеммы катушки запитал от zigbee розетки, и получил управление котлом через MiHome.

Не знаю как сейчас, но 4 года назад китайские сервера были не особо отзывчивы, и оперативно управлять розетками через родное приложение не особо получалось. Почитывая различные форумы, решил переходить на локальную систему управления умным домом. В основу системы легла Raspberry Pi3B и Home Assistant. Стало гораздо веселее, особенно когда со временем заказал стик V3.

Комнатные термостаты с плохими дисплеями решил менять на zigbee версию от Moes. Они у меня теперь, помимо удаленного управления, обеспечивают хорошей связью конечные zigbee устройства в самых дальних уголках квартиры, так как являются роутерами.

1600x_image.png?1634392145
1600x_image.png?1634392146

Во время эксплуатации системы ГВС зимой, начал замечать, что при долгих водных процедурах вода могла резко пойти холодная. Причина - банальная. Подача холодной воды в бойлер производится снизу, забор горячей воды - сверху. Термодатчик от термореле управления бойлером также установлен в верхней части. В итоге, в какой-то момент холодная вода снизу заполняет бойлер, а датчик поздно на это реагирует, и котел уже не успевает быстро нагреть большое количество холодной воды. Эту проблему можно было решить разными способами, но раз уж есть HA и zigbee сеть, выбор был очевиден. Был заказан доработанный датчик влажности почвы.

1600x_image.png?1634392150

Суть доработки была в том, что к датчику влажности почвы был припаян датчик температуры и USB кабель для обеспечения питания от сети. Также была залита специальная прошивка, которая позволяла измерять температуру в больших пределах.

Датчик был установлен во второе штатное место, которое находится в нижней части бойлера.

Так как мой бойлер (THERMEX ER 120V) имеет встроенный ТЭН мощностью 2 кВт, было принято решение запитать его от zigbee розетки на 16А от Tuya.

o01-1.jpg
Но есть нюанс. Заказ я оформил на 2 розетки у одного продавца. Так была и цена интереснее, ну и лишняя розетка никогда не лишняя. Пришли 2 абсолютно внешне идентичные 2 розетки, однако одна была с полноценным энергомониторингом, а вторая - без оного. В z2m залетели они вот так:
1600x_image.png?1634409104

В общем на ту, которая с энергомониторингом, я повесил ТЭН бойлера и организовал автоматизацию следующим образом: при понижении температуры в нижней части бойлера, включается ТЭН и отключается основной насос котельной (если он включен). Таким образом, котел начинает работать только на бойлер, а ТЭН по мере своих сил пытается ему помочь.

Статью я назвал "взгляд дилетанта" не просто так. Я - человек очень далекий от программирования и IT. Поэтому Node-RED для меня оказался настоящим спасением. Алгоритмы управления работы котельной выглядят следующим образом:

1600x_image.png?1634409104

Это как раз алгоритм работы котельной при резком охлаждении бойлера.

1600x_image.png?1634409104

Это алгоритм включения котла, если включен один из потребителей его теплоносителя.

1600x_image.png?1634409105

А это алгоритм отключения котла. Чтобы не переживать, что котел "молотит" вхолостую.

1600x_image.png?1634409106

Сверху алгоритм прокрутки насосов. В летний период насосы, кроме насосов бойлера, не работают. У кого есть своя котельная, скорее всего сталкивались с тем, что после долгого останова, валы насосов "прикипают" и отказываются вращаться. Прокрутка раз в неделю на 1 минуту позволяет избавиться от этой проблемы.

Снизу включение и выключение бойлера по времени. Как вы помните, бойлер у меня выключается вместе с полотенцесушителем.

В итоге все, о чем я писал в статье, выглядит следующим образом:

1600x_image.png?1634411771
Щиток котельной.
1600x_image.png?1634411771
Привод шарового крана газовой трубы.
1600x_image.png?1634411772
Датчик газа.
1600x_image.png?1634411773
Подключение бойлера.
1600x_image.png?1634411774
Внешний вид "котельной". Она скрывается за тремя створками шкафа кухни.
1600x_image.png?1634411776

Коллекторный шкафчик, конечно, нужно немного причесать, но пока руки не доходят. Может быть когда-нибудь... Все равно кроме меня никто не видит:)

На фото щитка котельной можно увидеть 3 модульных контактора. Они управляются теми же упомянутыми выше zigbee розетками. Схему рисовать лень, но их наличие выводит управление котельной на качественно новый уровень. Один из них управляет работой котла. Второй принудительно запускает насос "загрузки" бойлера при включении ТЭНа бойлера, даже если термореле не видит в этом необходимости (резкое понижение температуры в нижней части бойлера). Третий контактор управляет контактором запуска котла, когда работает только бойлер. Т.е. если zigbee розетка, которая управляет контактором котла - выключена, но включен бойлер, то котел все равно будет работать.

В HA это выглядит следующим образом:

1600x_image.png?1634411777

Еще один маленький момент, который тоже относится к сценарию управления котельной. На выходе из квартиры у меня установлен "мастер выключатель", который управляет контактором, который, в свою очередь, управляет освещением всей квартиры. Удобно при выходе гасить всех свет. У этого контактора 2 группы контактов. На вторую, незадействованную группу, я повесил контакт сигнала протечки счетчика импульсов. Счетчик импульсов также был приобретенПолучается, если мастер выключатель выключен, значит дома нет людей, значит можно выключить бойлер, и еще что-нибудь.

1600x_image.png?1634411778
1600x_image.png?1634411779

Бинарный сенсор мастер выключателя создал следующим образом:

  - platform: template
    sensors:
      master_switch:
        friendly_name: "Мастер-выключатель"
        device_class: presence
        value_template: >-
         {{ is_state('switch.0x00124b002443d9e2_l6', 'on') }}

Что в итоге

Существенные финансовые вложения на этапе капитального ремонта квартиры позволили получить гибкую и управляемую систему отопления, которая обеспечивает высокий комфорт при проживании в ней всем домочадцам.

Горячая вода льется сразу после открывания любого смесителя в квартире. Полотенцесушитель работает круглый год. Теплый пол мягко протапливает всю квартиру, а радиаторы подогревают воздух только когда это необходимо. 

И все это сопровождается адекватными счетами за энергоносители.

Выражаю благодарность всем энтузиастам, которые тратят свое время и делятся своим бесценным опытом. Если бы не вы, у меня бы ничего не получилось :)


Все новости мира умных домов - t.me/SprutAI_News или Instagram
Остались вопросы? Мы в Telegram - @SprutAI

Хочешь умный дом но нет времени разбираться?
Посмотри примеры работ и выбери себе интегратора.
  1. Андрей Кузнецов (maddron)

    Добрый день. Подскажите, а первый вариант термостата не получилось подключить к home assistant?

    • Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov)
      Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov) отредактировано месяц назад

      Добрый день.

      Первый вариант термостата не получится интегрировать. Никаких внешних интерфейсов он, к сожалению, не имеет.

      • Андрей Кузнецов (maddron)

        Понял, спасибо. Просто у меня точно такой же на вид, но с WiFi со своим китайским облачным сервером. Никак не получается подружить его с hass

        • (Muller)
          (Muller) месяц назад

          Нужно понять на каком он чипе, решения есть для некоторых модулей не зависимо от бренда

  2. (restarter)
    (restarter) отредактировано месяц назад

    Статья супер, спасибо! Как раз то, что искал
    Даже зарегистрировался на сайте, чтобы вам лайк поставить))

  3. (DimSun)
    (DimSun) месяц назад
    А разве можно делать в квартире водяной теплый пол?

    • Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov)

      А это уже другой вопрос, не относящийся к профилю сайта sprut.ai :)

    • (zuz666)
      (zuz666) месяц назад

      Конечно нельзя и при проектировании должны были на это указать в проектной организации.

      • (hACK)
        (hACK) месяц назад

        Квартира, газовый котёл, водяные тёплые полы, радиаторы на балконах. Гхм.

        • Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov)

          А что не так с радиаторами на лоджиях и газовым котлом?

        • (endoftime)
          (endoftime) месяц назад

          Вы думаете все квартиры имеют центральное отопление? 

          Да и балконы бывают иногда больше квартиры...

    • Жданов Павел (cybercat)
      Жданов Павел (cybercat) месяц назад

      А почему нет? Отопление автономное, человек же не из центрального стояка тепло ворует, так что все честно

  4. Жданов Павел (cybercat)
    Жданов Павел (cybercat) месяц назад

    Красивое решение! Поделитесь ссылкой на термоголовку раз уж удачный вариант. Я взял 3 на пробу (правда на радиаторы, не на гребенку) от $6 до $15 за штуку и все на мусорку...
    У себя делал ооочень давно, больше 10 лет назад, повесил 1 термостат (хардкор по нынешним временам, 3 кнопки 1 рычаг) и гордился :) Теперь он не у дел, раскидал по комнатам датчики Aqara, термостаты виртуальные (все через телефон), навесил суточную автоматизацию +события на уход/приход всех телефонов и airtag меток.

    • Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov)

      Спасибо!

      Те термоголовки, что брал вначале ремонта уже не доступны на Али. Вот старый скрин:

      1000x_image.png?1634618665

      Из пяти термоголовок одна спустя три года вышла из строя. Остальные пока нормально работают.

      На всякий случай на замену им заказал комплект таких: https://aliexpress.ru/item/100...

      "...навесил суточную автоматизацию +события на уход/приход всех телефонов..."

      Я тоже хотел сделать таким образом, но сын иногда выключает WiFi в телефоне, из-за этого не совсем корректно может сработать автоматизация))

      "... раскидал по комнатам датчики Aqara, термостаты виртуальные (все через телефон)..."

      Если бы не заморочился с термостатами в каждой комнате на этапе ремонта, однозначно бы выбрал этот путь.

  5. (TIREX)
    (TIREX) месяц назад

    Тоже заморачиваюсь. 
    А есть ли смысл в расходомерах на гребенке радиаторов, если регулировать буду терморегуляторами на выходах на гребенке?

    https://termag.ru/product/stou...

    • Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov)

      В моем случае однозначно есть. Температура теплоносителя в моей системе 80-90 градусов. Для того чтобы бойлер эффективно греть. Если пускать в радиатор напрямую без расходомера, то будет крайне некомфортно. Во первых - очень горячий радиатор будет долго остывать (после закрытия термоголовки) и перегреет комнату. Во вторых - будут посторонние звуки при поступлении горячей воды в радиатор из-за резкого температурного расширения.

      Я ограничиваю расход теплоносителя на ветку, чтобы радиатор медленно нагревался и не доставлял дискомфорта.

    • Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov)

      И ещё, сервопривод по ссылке - нормально открытый. Это надо учесть при проектировании системы и подборе оборудования. 

  6. (maximbazhanov)
    (maximbazhanov) месяц назад

    Термостаты работают по температуре воздуха?
    И чем они управляют, радиаторами или теплым полом? Есть ли проблемы с инерционостью теплого пола и перегревом или недогревом помещения?

    • Чингиз Кужахметов (kuzhakhmetov)

      Термостаты работают по температуре воздуха. Управляют радиаторами.

      У меня так настроено, что температура теплоносителя на линии обратки с контуров тёплого пола имеет температуру 30°С. Смесительный узел поддерживает эту температуру. Т.е. полы во всей квартире имеют комфортную температуру чтобы по ним ходить босиком, но недостаточную, чтобы греть комнаты только теплым полом. 

      Радиаторы как раз прогревают каждую комнату в квартире до комфортной температуры. Недогрев исключен - максимум через 2 минуты термоголовка открываются и теплоноситель поступает в нужный радиатор. Перегрев тоже - расход теплоносителя в каждый радиатор настроен таким образом, чтобы не перегревать радиатор. Термоголовка по сигналу от термостата перекрывает клапан на коллекторе быстрее, чем радиатор прогревается до 50 (максимум 60 когда за окном -20) градусов. 

      Когда на улице постоянный мороз, я поднимаю температуру тёплого пола до 35-37 °С, чтобы поверхность пола не казалась "прохладной". При этом частота включения радиаторов снижается. Если этого не сделать,  они будут почти постоянно включены.

К списку статей

Устройства в материале

Socket

Производитель: Xiaomi
Заказать на:

Raspberry Pi 3 Model B+

Производитель: Raspberry Pi
Заказать на:

Moes Thermostat Electric Floor

Производитель: MoesHouse
Заказать на:

Умная розетка Tuya Zigbee, 16 А, 3680 Вт

Производитель: haozee
Заказать на:

Скидки для сообщества

Z-Wave Ukraine

+380 68 641 9670
Промокод:
Sprut-UA
Размер скидки:
15%

Интернет-магазин yourhomekit.ru

+7 914 550-51-11
Промокод:
SPRUT-BLG
Размер скидки:
8%
Cамый большой ассортимент в России аксессуаров Apple HomeKit

LifeControl

+7 495 240-81-01
Промокод:
sprut15
Размер скидки:
15%
На весь ассортимент Lifecontrol

Тематические чаты

Похожие статьи

17 декабря 2019, 17:49
Универсальный привод для автоматического удаленного открытия окон с простой интеграцией в умные дома.
27 октября 2018, 12:20
Нативный Термостат для котла на ESP8266 с поддержкой Apple HomeKit
20 октября 2018, 22:57
Теоретические основы протокола MQTT и описание того, как он работает и для чего используется
25 сентября 2020, 11:49
Сенсорный монитор для управления умным домом. Настройка и использование.
30 августа 2019, 07:28
Несколько нетривиальных способов использования датчика открытия окон/дверей от Xiaomi/Aqara.
02 июля 2020, 07:24
Я хочу поделиться своей разработкой: "умным открывателем пластикового окна". В статье вы найдете все необходимое, чтобы повторить проект и изготовить собственный привод для открывания окна с использованием штатной фурнитуры окна.
24 августа 2018, 12:18
Пошаговая установка HomeAssistant
15 ноября 2018, 13:11
Xiaomi Mi Remote 360 добавляем Apple HomeKit
15 ноября 2018, 09:42
Способы автоматизации механических ворот
27 августа 2018, 10:14
Интегрируем ХА в HomeKit