Исповедь контроллера-отопленца

В теме постараюсь публиковать информацию получаемую от контроллера управляющего отоплением моего жилища.

О доме:

• дата рождения 2012 год;
• одноэтажный каркасник с холодным чердаком;
• площадь около ста квадратов, расположен в МО;
• утеплитель эковата, стены и пол 200мм, потолок 300-350мм;
• 
• что бы не слыть "душегубом" пароизоляционную пленку не использовал, только "дырявая" гидроветрозащитная мембрана;
• 
• фундамент мелкозаглубленный, снаружи утеплен 50мм экструдированного пенополистирола;
• отмостка утеплена тем же материалом на ширину 1000мм;
• 
• до утепления отмости, температура в подполье иногда стремилась к нулю;
• после утепления отмостки - гарантированный плюс;
• окна пластик, двухкамерные, количество 9шт;
• вентиляция пасивная, три 150мм воздуховода на холодный чердак.

О системе отопления:

• расчетные суммарные теплопотери дома, при минус 20°С за бортом и +20°С внутри, примерно 2,4кВт (точнее уж не упомню);
• котел электрический, однофазный, Коспел, мощность 6кВт;
• котел с ПЗА и ЦН, в колбе шесть 1кВт ТЭНов (больше 3кВт использую редко);
• разводка коллекторно-лучевая трубой TECEflex;
• 
  
• радиаторы панельные, Kermi с нижним подключением;
• 
  
• мощность радиаторов избыточна, теплоносителя температурой до 60°С хватает вполне;
• объем СО около 80л, заполненена бутылированной водой;
• расширительный бачек 12л, давление в системе 1,2 бара, стоит как "укопанное".

 

Об автоматике управляющей отоплением:

• помещения снабжены термодатчиками;
• термодатчик управляя термоголовкой на коллекторе, подает теплоноситель в радиаторы соответствующего помещения;
• 
  
• в помещении можно задать индивидуальную температуру;
• вначале термоголовками управляли комнатные термостаты Сименс;
• но гистерезис ±1°С от задания, вызывал приличные колебания температуры в помещениях (до ±2,5 ÷ 3,5°С);
• благоверная морж, выше +20°С для нее катастрофа;
• мой организм теплолюбив, 24 ÷ 25°С, для него самое то;
• в итоге сошлись на уставке 22°С в "моих" помещениях;
• задание +22°С, гистерезис отключит радиатор при 23°С, выбег добавит еще 0,5°С;
• результат предсказуем, на табло Сименса +23,5 и женские стенания - "Ты желаешь моей погибели...";

Объяснения про гистерезис и выбег - пустые звуки:
- Делай меньше задание!
- Так ведь тогда гистерезис "опустит" и нижний порог до 18 ÷ 19°С;
- Закаляйся!
Вот тогда и задумался мой организм об "своей" автоматике...

"Своя" автоматика.

Вначале был просто контроллер в пластиковом боксе.

И хотя совокупность всех кишек (контроллер + 6 термодатчиков + прочая электронная лобуда), стала примерно как один термостат Сименс, функционировала эта сборная солянка получше фирмачей (колебания температуры уменьшились).

А после примерно такого диалога:
- Вот какая температура задана в моей комнате?
- Как просила, ровно 20,0°С.
- А если я захочу чуть потеплее, или попрохладнее?
- Сообщаешь мне заветную цифру, а я доведу твои хотелки до сознания контроллера (загружу в его мозги прошивку с требуемыми параметрами).
- А если я сама захочу поменять температурное задание, тогда как?
- Как, как? Придется приобретать устройство для оперативного ввода инфы.
- Приобретай...
автоматика обзавелась дисплеем с тачем.

 

Что уже умеет контроллер.

Показывать текущее "желтое" температурное задание по каждому помещению.


Изменять "желтые" цифры задания.


Подсказать за текущую "зеленую" температуру и "голубую" относительную влажность.


Намекнуть про то, в радиатор какого помещения на данный момент подается теплоноситель. Подсказать цифру "открытости" термоклапана на коллекторе и продублировать эту цифру горизонтальным "бегунком".


Неусыпно бдить за аппетитом котла.

Подсказать в табличной форме (красный прямоугольник) количество "скушанных" котлом кВт*часов:

• за вчерашние и сегодняшние сутки;
• за прошедшую и текущую недели;
• за прошедший и текущий месяц;
• и даже годовая отчетность по зубам этому молодцу.

Делиться инфой об температуре "подачи и обратки" (цифры над голубой и красной стрелками).
Подглядывать за улицей (зеленый овал).

Отрисовывать на полях отмеченных "галочкам",

симпатичные, разноцветные кулебулы.
Типа так.


Но самое главное достоинство контроллера (на мой взгляд), это неусыпное конспектирование своих телодвижений на носитель информации (SD-шку).
В последствии набор скучнейших цифирек,

сговорчивый Excel преобразует в симпатичную графическую картину.

 

В обычной жизни именно на 60 градусов я ориентируюсь, в связи с обилием пластиковых труб и детьми в домах.

 

Об органах осязания.

Обстановку в помещениях (температура, относительная влажность) контроллер отслеживает с помощью шести датчиков.


Приобрел у разных продаванов пару десятков девайсиков, протестировал.
Тест простой:

• Связанные в пучек датчики поместил в сосуд.
• Контроллер с неделю конспектировал выдаваемую ими инфу (о комнатной температуре и влажности внутри сосуда).

Результаты довольно неплохие.
По температуре разнобой между экземплярами, в основном не больше ± 0,2°С. Несколько экземпляров похуже ±0,5°С. Контрольный ртутный градусник в банке подсказал, что основная масса кажет примерно истину.
С относительной влажностью ожидаемо хуже. Если склероз не подводит, разнобой около ±5 ÷ 7%.
Честность датчиков на относительную влажность проверил


Уличный градусник и термометры отслеживающие подачу и обратку котла - DS18B20.

О контролируемых параметрах.

Ежеминутно контроллер опрашивает все датчики.
Предоставленная датчиками инфа скрупулезно конспектируется плюс используется для управления.
Как пример фрагмент таблицы с данными по помещению №3

• Колонка Time, то бишь время. Название не совсем точное, в цифрах присутствует и дата. То есть 1.0:1 это 1 ноября 2019г время 0:1 (ноль часов одна минута). Или по другому первая минута начала ноября. Может возникнуть вопрос откуда вестимо про ноябрь и год. Из шапки файла несколькими строками выше.
• Колонка z3(°C) - текущее температурное задание для помещения №3. Видно что на то время оно было равным 22°С;
• Колонка t3(°C) - текущая температура в помещении №3;
• Колонка h3(%) - относительная влажность в помещении №3;
• Колонка pwm3(%) - это просьба контроллера к термоклапану на коллекторе подающем теплоноситель в радиаторы помещения №3.

На человеческом языке диалог звучит примерно так:

• вижу, что на 1ноября 0часов:1минута, температурное задание для помещения №3 z3(°C) равно 22°С;
• с прискорбием наблюдаю, что текущая температура t3(°C) в означенном помещении ниже, всего 21,8°С;
• термоклапан, будь так любезен, откройся зараза на 33% (колонка pwm3(%) ).

Температура в помещении растет, контроллер просит термоклапан умерить свою прыть.
И вот такая бодяга по всем шести помещениям...

 

Как сказать...

Об ЖПЭ.

- Слушай Esc, это, что за фигня такая?
- Где?
- Ну вот же...


- Смотри до 6:30 1-го ноября, температурное задание z3(°C) для помещения №3 было 22°С.
- Да.
- А в 6:31 оно почему то изменилось на 19°С?
- ЖПЭ сработало.
- Чего?
- ЖПЭ, это аббревиатура от "Жаба Предлагает Экономить".
- Это как?
- Смотри. Уменьшив на 2 градуса температуру в помещении №3 мы тем самым автоматом уменьшаем дельту (дельта разность температур между улицей и домом).
- Согласен.
- А меньшая дельта уменьшит и аппетит котла. Соответственно последний скушает меньше кВт*часов.
- Не факт. Ведь придет время и ЖПЭ придется похерить. И котлу соответственно придется прогревать помещение №3 до "нормальной" температуры в 22°С. И это сожрет напрочь всю твою экономию...
- Не торопись с выводами. Давай обождем завершения отопительного ноября.
- А что произойдет в конце ноября?
- Контроллер выдаст месячный отчет. Вот и поглядим за ЖПЭ.

- Слушай Esc, а какой алгоритм у ЖПЭ?
- Когда я ухожу на работу, жаба задействует ЖПЭ для пары самых "горячих" помещений. А за час до моего возвращения ЖПЭ отменяется, помещения прогреваются до нормальной температуры.
- Так это же недельный таймер...
- Мне больше нравится ЖПЭ. Точнее передает смысл содеянного...

- А как супруга смотрит на ЖПЭ части помещений?
- Полнейший одобрямс , она ведь

 

Экономия будет просто чумовой
21+25 (за бортом)=46
2/46 это почти 4 %. я бы сказал - почти погрешность

 

Через 10 дней выложу реальные цифры по отоплению за ноябрь. Вот на них и предлагаю поупражняться в различных математических действиях. Выслушаю твои мысли с превеликим удовольствием. Согласен прикрепить отчет в виде Excel-евского файла.

Просьба.
В будущем, неплохо бы сопровождать комментариями величины участвующие в расчетах.
Вот как прикажешь понимать за двойку?

 

3ка там, точнее, да, не туда посмотрел
22-19=3
3/46=6 примерно
ну это прямо в полтора раза выше 4

 

Бывает...
Если не против, давай поговорим по существу.
Кратко о сути:

• утром, в будние дни, контроллер применяет к нескольким помещениям режим ЖПЭ (понижает температурную уставку на 3°С, тем самым якобы экономит электроэнергию);
• вечером режим ЖПЭ отменяется (температурная уставка возвращается к исходному значению);
• в итоге режим ЖПЭ задействован на 12 часов в будние сутки;
• в выходные дни ЖПЭ не используется.

Вопрос.
Можно ли при помощи неких математических действий произвести подсчет предполагаемой экономии э. э. (электроэнергии) от использования ЖПЭ?
Идеальный вариант, это услышать от Вас некий подробный алгоритм подсчета пользы применения ЖПЭ. А я уж обязуюсь довести суть алгоритма до сознания контроллера.

Как пример:

• вычисляем среднее значение израсходованных кВт*часов за сутки с режимом ЖПЭ;
• допустим получим цифру 25,6кВт*час за сутки;
• проделываем ту же процедуру с сутками без ЖПЭ;
• предположим, что цифра будет 28,5кВт*час;
• преобразуем якобы в процент экономии;
• японский телевизор, так это же цельных 10%...

Вот чего то подобного, контроллер ждет от меня. А я довольно туп в подобных вопросах, одним словом двоечник...
По этому с огромной благодарностью приму любую помощь от форумчан.

P. S.
ЖПЭ - от "Жаба Просит Экономить", по другому режим экономии.
Цифры среднесуточных кВт*часов с ЖПЭ и без него реальные.
А вот в методе подсчета сомнения.

 

Ночь можно Ваше ЖПЭ отпускать - Т комфорта для сна 17-21.
алгоритм простой - я же писал выше
на улице -25 в доме 25. значит СО восполняет 50 градусов.
если сделать 20 в доме - СО будет восполнять 45, те по сравнению с 50ю будет экономия в 10 процентов. 45/50=0.9
если по суткам плавает - сделайте по часам, по массовой доле
понятно ?
только учитывать иерцию надо - за сколько времени СО нагреет дом от одной Т до другой Т

 

Мерзлявый я...

Для наглядности.


Где:
z3(°C) - температурная уставка для помещения №3 (моя обитель);
t3(°C) - текущая температура в помещении №3;
Day (kWh) - энергия скушанная котлом в кВт*час в течении суток (вполне заметна "полка ЖПЭ");
tStreet_Kf(°C) - уличная температура (отсчет правая ось ординат).

Китайская грамота, мне бы на пальцах...

 

А можно выложить экселовский файлик на эти графики (за 3 дня)? А то для проверки идеи о подсчете эффективности "ЖПЭ", в лом с лупой и руками переносить данные по температурам и расходу электричества.
А так, судя по графикам, "ЖПЭ" работает. На третий день, при более низкой температуре за бортом, расход электроэнергии был ниже, чем без него, и при более высокой температуре на улице.

 

Если бы все так просто было, то контроллер рисовал бы мне две идеально параллельные кулебулы.
А он, гад такой, выпендривается.

Где:

• tDelta_Day(°C) - среднесуточная температурная дельта (разность температур дом - улица);
• Day (kWh) - суточное количество кВт*часов которыми котелок пытается "укротить" дельту.
• Ось абсцисс скромно намекает на отчетный период.

Как видишь определенная зависимость между дельтой и аппетитом котла имеется. Но она далеко не прямо пропорциональная, как в твоих расчетах. Наверняка есть еще какая то зараза, уверен что не одна, которые и портят "строгую параллельность".