Удаленное управление отопительными установками с помощью GSM термостата

Предположим, система отопления установлена в загородном доме и функционирует исправно, но жильцы проживают там не постоянно, а наездами, например, только в выходные дни, либо вынуждены надолго уезжать из дома. В средней полосе России зимы бывают довольно морозными и при отсутствии жильцов нежелательно отключать котел, во избежание промерзания системы отопления и выхода из строя инженерных коммуникаций. С другой стороны, экономически неэффективно отапливать дом при отсутствии жильцов. Поэтому насущной становится задача управления отоплением в загородном доме дистанционно, имея возможность по желанию изменять требуемый температурный режим в помещении.

Для решения этой задачи на рынке представлены различные системы удаленного управления отопительными установками от российских и зарубежных производителей, работающие через GSM или Wi-Fi канал с использованием управления через СМС или через Интернет. Управление такими системами может быть реализовано на ПК, мобильных устройствах или планшетах.

У каждой системы есть свои особенности, достоинства и недостатки. Так к основному недостатку систем с управлением через Интернет относится необходимость наличия промежуточного сервера, поскольку при выходе сервера из строя, возможна потеря соединения между контроллером и управляющим устройством. Если, конечно производитель не предусмотрел резервирование серверов. К недостаткам GSM-системы с управлением по СМС можно отнести недостаточное развитие сотовых технологий на удаленных от крупных городов территориях.

Учитывая, что мы рассматриваем дистанционное управление отоплением в загородном доме, это предполагает некую удаленность дома от города. При этом известно, что вне крупных городов часто имеется крайне неустойчивое покрытие сотовой связью (слабый сигнал или его полное отсутствие), а с мобильным интернетом дела обстоят еще хуже, поэтому в данной статье мы поговорим о GSM-системах с управлением по СМС.

GSM-система управления отоплением - это по сути специализированный контроллер, состыкованный с внешними датчиками и имеющий возможность изменения режимов работы отопительного котла.

GSM модуль управления отоплением может работать в нескольких режимах:

• Автоматическом, когда по сигналам от установленных датчиков контроллер поддерживает заданные пользователем режимы; пользователь при этом имеет возможность удалённо изменить уставки автоматического режима, например, снизить или увеличить желаемую температуру.
• Ручное управление отоплением, когда система отопления управляется посредством отправки СМС. Фактически возможно полностью выключить или включить систему, или отдельный исполнительный механизм.
• Режим контроля, когда посредством СМС пользователь получает тревожные сообщения о текущем состоянии дома (Критические значения температуры, утечка газа, задымление, протечка воды и т.д.)

Данными функциями управление отоплением не ограничивается. В принципе, любая система отопления может быть превращена в дистанционную. Для этого она должна иметь автоматический режим работы, и к ней должен быть подключен GSM контроллер – для управления отоплением и связи с абонентом.

Рассмотрим систему для удаленного управления с помощью GSM технологий (GSM-термостат) от компании «Телеметрика». Компания является разработчиком и производителем GSM-устройств, в том числе и GSM модуля Т1.

Рисунок 1. GSM-модуль Т1 от компании Телеметрика

Устройство поддерживает наиболее распространенный формат сотовой сети стандарта GSM 900/1800 мГц. Имеет встроенный аккумулятор, а также оборудовано клеммной колодкой (рис.2), на котором расположены 4 клеммы управляемых выходов и 2 дискретных входа. К модулю возможно подключить до 5 проводных датчиков температуры, чего более чем хватает для реализации удаленного терморегулирования в загородном доме. Управление устройством осуществляется посредством SMS-команд либо с помощью мобильного приложения (для IOS и Android-устройств). Управление котлом осуществляется с помощью НО/НЗ релейного выхода с номинальными характеристиками 220В 10А. Дополнительно к устройству можно подключить релейный блок расширения на 2 реле с теми же характеристиками (220В 10А), таким образом увеличив число реле на устройстве до 3-х. Что в свою очередь позволит подключить дополнительные устройства к GSM модулю. Например, осуществлять дистанционное управление 3-мя отопительными контурами (циркуляционными насосами), либо подключить другое дополнительное оборудование (сервопривод на многоходовой клапан, конвектор, автополив, кондиционер и др.).

1. Вход для цифровых датчиков температуры 2. Дискретный вход №1 – позволяет подключить аварийный выход различного оборудования 3. Дискретный вход №2 - позволяет подключить аварийный выход различного оборудования 4. Выход № 1 +5 В постоянного тока 5. Выход № 2 +5 В постоянного тока 6. Выход № 4 – Контакт НЗ релейного выхода (220 В 10 А) 7. Выход № 4 – Основной контакт реле 8. Выход № 4 – Контакт НР релейного выхода (220 В 10 А) 9. Выход № 3 +12 В Постоянного тока 10. Общий “-”

Рисунок 2. назначение клемм внешних подключений

Рассмотрим варианты подключения GSM-термостата к котлу.

GSM модуль очень прост в установке и с подключением разберется даже начинающий специалист. Для возможности управления отопительным котлом от GSM-термометра котел должен иметь контакты для подключения внешнего регулятора температуры (комнатного термостата), (хотя возможно управление отопительными контурами посредством циркуляционных насосов или многоходового клапана.) Убедиться в наличии таких контактов можно изучив техническую документацию на котел, либо получив консультацию технических специалистов фирмы-изготовителя котла. Если к котлу уже подключен термостат, то работа GSM-Термометра возможна как совместно с ним, так и взамен штатного термостата.

Пример подключения системы к котлу совместно с комнатным термостатом

Система отопления включается при выключении реле и ЗАМЫКАНИИ контактов. При включенном реле - контакт разомкнут, котёл выключен. При выключенном реле, и при отключенном питании GSM-Термометра, котёл включен.

Рисунок 3. Подключение системы к котлу совместно с комнатным термостатом

При использовании приведённой схемы провода от клемм подключения внешнего термостата котла подключаются к нормально замкнутому контакту реле прибора, т.е. при отключенном питании GSM-Термометра или при его неисправности контакт реле будет замкнут, а котёл будет работать по температурной уставке, установленной на комнатном термостате. При такой схеме подключения рекомендуется установить на комнатном термостате комфортное значение температуры, например, +23°С, а температуру на GSM-Термометре выбирать исходя из необходимости. Например, в случае отсутствия жильцов в доме в будние дни установить +7°С, а перед выходными днями, когда планируется посещение дома, удалённо выключить терморегулирование, после чего температура в доме будет стремиться к значению, установленному на комнатном термостате (т.е. +23°С в примере).

Подключение системы к котлу вместо комнатного термостата

Рисунок 4. Подключение системы вместо комнатного термостата

В качестве примера рассмотрим установку GSM-Термометра на котел немецкой марки Buderus, модель Logamax U072.

Имеющееся оборудование: отопительный котел Buderus Logamax U072, GSM-Термометр-Телеметрика, настенный регулятор температуры.

Цели:

• Обеспечение удалённого контроля отопительной системы
• Дистанционный перевод котла в сниженный режим работы для экономии топлива
• Управление температурой в доме с мобильного телефона
• Измерение уличной температуры
• Контроль наличия электропитания

В котельной загородного дома предварительно смонтирован настенный котел, также выполнена трубопроводная обвязка и система заполнена теплоносителем.

Выбираем место в котельной для установки GSM-Термометра, монтируем его на стену и подключаем к электропитанию:

Демонтируем крышку панели управления котла и согласно электрической схеме к клеммам TH подсоединяем провода линии управления от внешнего (комнатного) термостата, в разрыв которой подключаем НЗ релейный контакт GSM-Термометра.

Вскрываем в стене котельной отверстие для вывода датчика уличной температуры и подсоединяем его к GSM-Термометру:

Следующим этапом в жилой части дома, вскрыв в стене отверстие, выводим управляющий кабель для комнатного термостата и второй кабель с датчиком температуры GSM-Термометра, монтируем комнатный термостат на заданную высоту.

Теперь с помощью мобильного приложения ТЕЛЕМЕТРИКА настраиваем прибор и устанавливаем автоматический режим поддержания температуры. Поворотом ручки на комнатном термостате устанавливаем значение температуры, которая будет поддерживаться в помещении при отключении GSM термометра.

Для возможности расширенной настройки управления приборами, дополнительно, к GSM-термометру, можно приобрести релейный блок расширения. Релейный блок расширения предназначен для управления дополнительной электрической нагрузкой с помощью GSM Термометра. В составе модуля расширения имеется 2 реле с перекидными контактами, управляемые низковольтным выходом GSM-Термометра или иного оборудования. Максимальный коммутируемый ток встроенных реле составляет 10 А, что позволяет подключать к релейному модулю нагрузку до 2,2 кВт на каждый канал. Например, можно подключить управление котлом и дополнительно два контура отопления на одно устройство или котел + циркуляционный насос отопительного контура + автополив (комбинация подключаемых устройств может быть любая, главное, чтобы они соответствовали характеристикам реле).

Доступное решение для удалённого управления котлом

Сейчас не будем упоминать об экономии ресурсов (топлива) на отопление, о чём было написано в начале статьи. Поговорим вот о чем:
Многие производители отопительного оборудования (Viesmann, Wolf, Buderus и другие) предлагают свои «оригинальные» GSM-модули для удаленного управления, но их стоимость зачастую оказывается слишком высока, в связи с чем спрос на данное оборудование ничтожно мал и найти такие устройства весьма сложно, особенно в некрупных городах. Тем более, далеко не все производители котлов предлагают модули дистанционного управления на свои котлы (например, южно-корейский Navien не производит такие модули). В этой связи GSM-термометр от компании Телеметрика Т1 выглядит экономически эффективной и целесообразной альтернативой оригинальным модулям.

Для примера, цена оригинального GSM-модуля для котлов Viesmann Vitocom 100 GSM составляет в среднем от 30000 до 38000 руб., тогда как GSM-термостат от Телеметрики стоит всего 8800 руб., при этом комплект уже оборудован 2 датчиками температуры. Остается только смонтировать, настроить и пользоваться.