1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

Автоматизация коттеджа (отопление, вентиляция, кондиционирование)

Тема в разделе "Умный дом", создана пользователем Rand69, 25.09.14.

  1. Rand69
    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7

    Rand69

    Живу здесь

    Rand69

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Москва
    Автоматизация коттеджа (отопление, вентиляция, кондиционирование)
    Приветствую!
    Строю дом. Как у всех встала задача прокладки кабелей и установки различного закладного оборудования.
    Мне необходимо определиться с техническими решениями по инженерным система.
    В голове сложились некоторые "хотелки" из серии "Умный дом".
    Мое профессиональное занятие - ИТ и промышленная автоматизация. Сам могу программировать ПЛК. Писал когда то код на С и С+. Эта тема мне хорошо знакома. Но я не специалист по отоплению и вентиляции с точки зрения самих протекающих процессов, вот и прошу консультацию по выбору возможных решений под мои "хотелки". Очевидно, что и сами "хотелки" нужно уточнить и "приземлить".
    В качестве базового решения пока планирую использовать KNX, но очевидно, что потребуется интеграция с другими стандартами, как для оптимизации стоимости, так и для достижения функциональных требований.
    В этой теме ограничусь только профильными вопросами в части АВОК.

    Итак, общее описание и постановка задачи.

    Коттедж, 490 кв. м.
    Отопление, кондиционирование и вентиляция.
    Топливо - ГАЗ.
    Температура теплоносителя стабилизирована по контурам отопления.
    Схема разводки радиаторов и ТП – коллекторная.
    Есть ограничение по мощности котла – 47 квт Waillant atmoVIT exclusiv. Для компенсации недостатка тепла на обогрев и горячее водоснабжение при низких температурах (до -20) предусматривается возможность отопления кондиционерами, которые работают в режиме теплового насоса.
    Уже имеется четыре канальных вытяжных вентилятора и отдельные воздуховоды (120 мм) с заслонками (их пока нет) до СУ-ов (6 штук), кроме этого так же выполнена вытяжка из подвала, гардеробной и кухни.

    Вытяжная вентиляция всех жилых помещений (спальни) будет происходить путем вытяжки из соответствующего СУ.

    Для начала попробую сформулировать задачу для одной спальни.

    Объекты управления:

    Радиаторы водяного отопления спальни (коллекторная схема с электро-клапанами на гребенке) - 2 шт.
    Радиаторы водяного отопления СУ (коллекторная схема с электро-клапанами на гребенке) - 1 шт.
    Водяной ТП в СУ (коллекторная схема с электро-клапанами на гребенке) - 1 шт.
    Кондиционер (сплит, тепловой насос Mitsubishi MSZ) - 1 шт.
    Вентилятор вытяжной крышный 220В (общий) – 1 шт.
    Заслонка вытяжного воздуховода СУ спальни– 1 шт.

    КИП:

    Датчик температуры воздуха в спальне
    Датчик температуры воздуха в СУ
    Датчик присутствия в спальне
    Датчик присутствия в СУ
    Датчик СО2 в спальне
    Датчик влажности в СУ

    Пример "хотелок":

    1. В помещении спальни и СУ задается необходимое расписание требуемой температуры. Например для спальни: по будням с 6-30 до 21-00 22 градуса, а с 21-00 до 6-30 20 градусов.
    В выходные и праздничные дни с 8-00 до 23-00 22 градуса, а с 23-00 до 8-00 20 градусов.
    2. Желательно иметь режим «отсутствия» при котором в доме устанавливается минимально допустимая (заданная) температура для каждого помещения. Данный режим должен быть параметризованным пользователем по датам и температурам для помещений. Нужен алгоритм упреждающего выхода на заданную температуру (как по обогреву, так и по охлаждению).
    3. Желательно иметь возможность управления вытяжной вентиляцией СУ и спальни с учетом наличия человека, влажности в СУ и по значению СО2 в спальне (если это вообще функционально, но как то же нужно управлять).
    Нужен (или не нужен) алгоритм регулирования скорости вентилятора и положения заслонки с учетом потребности в вентиляции для других помещений, недопущения снижения заданной температуры в помещении и минимизации тепловых потерь в зимний период (мощность котла ограничена).
    4. Как реализовать совместную работу кондиционера (для охлаждения днем) и радиаторов (для обогрева ночью) для достижения заданной температуры с учетом возможного колебания температуры в межсезонье. Необходимо учитывать, что кондиционер работает по принципу теплового насоса и может обеспечить эффективную работу на тепло до -20 градусов.
    5. Думаю, что будет полезен алгоритм «отпускания» температуры на заданную величину в случае длительного отсутствия человека в помещении и наоборот – быстрый выход на заданную температуру в случае его присутствия. Для достижения быстрого выхода на заданную температуру необходимо регулировать режимы охлаждения/обогрева кондиционера для минимизации времени выхода. В принципе эта функция уже есть в кондиционере, но после достижения необходимой температуры при нагреве нужно отдавать приоритет по отоплению на радиаторы. Ну и конечно радиаторы не должны греть, если кондиционер охлаждает.

    Я не рассчитываю на подробную проработку данной задачи в рамках форума, но прошу оказать помощь в приземлении моих "хотелок" на основе опыта построения аналогичных систем. Возможно, кто то уже проходил подобным путем и может поделиться своими выводами относительно функциональности таких решений.

    Первое на что хочется рассчитывать - это функциональная критика моих "хотелок".
    Второе - это указание направления в котором могут находиться технические решения (контролеры, КИП и т. д.)

    Заранее благодарю за помощь. Готов поделиться последующим опытом реализации. Дом то уже стоит, назад дороги нет [​IMG]
     
    Rand69 , 25.09.14
    #1 + Цитировать
  2. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Мгм. Даже по нашим СНиПам и СП, 47 кВт должно хватить на дом в 490 метров. Если Вы знаете что не хватит, то лучше утеплить дом.
    И, должен заметить, температура "до -20" - это весьма не низкая. 28 градусов - самое оно. На нее надо планировать.
    ТН " воздух- воздух" могут работать с приемлемым СОР (отношение затраченной к полученной) как раз таки до -20. Несколько непонятно, кто кого компенсировать будет.
    До 20 градусов Вам хватит газового котла, а после -20 - не будет работать ТН ВВ. Точнее он будет выдавать тепла меньше, чем затратит э/э.
    Судя по всему, у Вас дом кирпичный. Да еще с ТП. И так вот регулировать не получится. Сами прикинте, сколько у Вас нагреваются ТП. Банальная тепловая инерция не позволит. Но! Если дом у Вас в "два кирпича" - то все получится. Но только, примерно до -15 градусов. В минус 15 градусов СО включится на полную мощь, и ничего регулировать уже не получится.
    Так что, первое - утепляйтесь. Снизте расходы хотя бы до 20 кВт в -30 градусный мороз.
    И непонятно, котлы сейчас все погодозависимые. Т. е. ничего делать то и не надо...
     
    Liss1970 , 25.09.14
    #2 + Цитировать
  3. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Это просто. Купите вентиляторы с таймером и датчиком влажности. Свет в СУ включил - вентилятор включился. Свет выключился - вентилятор проработает по таймеру или по датчику влажности.
    А у Вас есть такая возможность физически? Канал на спальню - отдельный? Если так, то возможно - датчики не такие и дорогие по СО (хотя и не нужные в принципе). Опять же - зимой то как? Будете холодный воздух в спальню дуть? Значит нужен или рекуператор, или догрев. Но у Вас мощности нет.
    Вот датчики "наличия человека" - это дорого. Проще кнопку поставить.
     
    Liss1970 , 25.09.14
    #3 + Цитировать
  4. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    47 кВт, это примерно 6 кубов в час. 144 куба в сутки. 4200 кубов в месяц. По уфимским ценам, 30000 руб. Однако!
     
    Liss1970 , 25.09.14
    #4 + Цитировать
  5. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Однако, первое, это надо либо утеплять, либо ставить доп. котел киловатт на 20.
     
    Liss1970 , 25.09.14
    #5 + Цитировать
  6. Rand69
    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7

    Rand69

    Живу здесь

    Rand69

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Москва
    Дом без условно будет иметь хорошее утепление (400 мм ГСБ + 100 мм минваты и вент фасад). Но это не исключает желание сделать его еще более экономичным и самое главное не испытывать дефицита тепла в любую погоду. Дополнительный котел поставить не смогу - есть жесткие ТУ.
    Да и тема в общем то не об этом. Это граничные условия.

    Вы правы, после -20 уже бессмысленно. Я так же думал, но почему то решил все же взять насосы. Они уже есть.

    Теплые полы только на первом этаже, там где плитка и в СУ.
    Спальни второго этажа - только радиаторы.

    Котел у меня с погодозависимой автоматикой по всем контурам. Но это ничего не меняет. Мне необходимо регулировать температуру раздельно в каждом помещении, а погодозависимая автоматика регулирует только по контурам отопления. В моем случае - это контур первого этажа и контур второго этажа. Т. е. по погоде будет регулироваться температура в контуре в целом, а вот уже в каждом отдельном помещении путем модуляции коллектора радиатора.
     
    Rand69 , 25.09.14
    #6 + Цитировать
  7. Rand69
    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7

    Rand69

    Живу здесь

    Rand69

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Москва
    Дело в том, что у меня металлические вент каналы ДУ120 идут от трех СУ и объединяются на чердаке в один вытяжной вентилятор ДУ160. Хотелось бы выдувать только столько теплого воздуха, сколько минимально необходимо для одного СУ (если требуется в даный момент вентилировать только один СУ) и не выдувать из других СУ, а так же регулировать производительность вентилятора в зависимости от количества вентилируемых СУ в данный момент.

    В случае если ставить вытяжки в каждом СУ придется выводить на крышу отдельный канал для каждого СУ. Правильно? А это уже не возможно. Датчики присутствия мне все равно ставить для комплексности решения - управление освещением (освещенность, сцены).

    А вот нужен ли датчик СО2 я не уверен, будет ли он правильно работать в большом помещении. Но тогда по какому параметру включать вентиляцию для вентиляции спальни например?
     
    Rand69 , 25.09.14
    #7 + Цитировать
  8. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Дык такое утепление и решит вопрос с теплом.

    Про такое понятное и вроде бы очевидное желание экономить с помощью расписания отопления - не получится так. Тепловая инерция. Соответственно - экономия может быть только на длительном охлаждении. В течении дня Вы ничего не сэкономите.
    Тогда нормально закрытые клапана. Зашел в СУ - включил свет, открылся клапан, включился вентилятор. В остальных клапана закрытые.
    А Вы не путаете? Есть датчики движения. Если замереть/уснуть - он не увидит.
    Про какие датчики "присутствия" Вы говорите?
    Только кнопкой. И таймером. Обьективных критериев не существует. Только субьективное желание.
    Автоматизировать это не получится. Самый простой пример - соседушки листики начнут жечь, что делать будете? А заболеете? Ну знаете, такая простуда, когда всякое движение воздуха раздражает и хочется залезть под одеяло?

    Тогда погодите что то автоматизировать. Изучите характер дома. :um: Мне кажется, что у Вас перекрытия не утеплены, и стало быть ТП первого этажа будут подогревать и второй этаж. И весь дом.
    А Вы сначала попробуйте осуществимо ли это физически... Мне кажется - нет.
     
    Liss1970 , 26.09.14
    #8 + Цитировать
  9. Rand69
    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7

    Rand69

    Живу здесь

    Rand69

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Москва
    Дело не в экономии. Комфорт - засыпаешь при температуре 20 (прохладно), а просыпаешься при 24 (тепло). Комфортно. Часа за два температура в комнате должна успевать меняться на 3-4 градуса. Я не прав?

    Меня убеждали, что все эти обратные клапана не работают... Правда обоснованных аргументов я не слышал. В чем может быть засада?

    Да нет не путаю. Есть пассивные, есть активные (микроволновые). Но тут дело в другом. Датчик будет всегда реагировать на движение. Есть датчики, которые имеют несколько раздельных зон обнаружения и для каждой зоны задается своя чувствительность. Примерно должно выглядеть так: вхожу в комнату, темно, включается нижняя подсветка по полу на 10 минут. Ложусь спать. Если встану ночью с кровати, попаду в зону чувствительности датчика и опять включится нижняя подсветка на 10 минут. Конечно, я могу в любой момент и другие сцены включить.

    "Кнопку" конечно никто не отменяет. Но каждый раз включать и выключать вентиляцию вручную?
    В СУ все понятно, зашел - включилась, далее по времени и/или влажности. А вот как спальню вентилировать. Я думал по СО2, есть у кого то опыт?

    Перекрытия очень хорошо утеплены и звукоизолированы. Частично это монолит. Я и планирую автоматизировать по мере понимания необходимости и возможности. Но нужно уже сейчас предусмотреть проводку кабелей и закладных. Нужно как то спланировать очевидные и потенциальные возможности.
     
    Последнее редактирование: 27.09.14
    Rand69 , 27.09.14
    #9 + Цитировать
  10. Rand69
    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7

    Rand69

    Живу здесь

    Rand69

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Москва
    Набросал некоторые функции и подсистемы. Буду уточнять по мере продвижения.

    1. Электроснабжение
    1.1. Ввод
    1.2. ДГУ
    1.3. АВР
    1.4. ИБП
    1.5. ЩР
    1.6. Управление нагрузками
    2. Водоснабжение
    2.1. Водоподготовка
    3. Отопление
    3.1. Радиаторное
    3.2. ТП
    4. Кондиционирование
    4.1. Сплит система спальня 1 - 25
    4.2. Сплит система спальня 2 - 35
    4.3. Сплит система спальня 3 - 50
    4.4. Сплит система спальня 4 - 50
    4.5. Сплит система спальня 5 - 50
    4.6. Сплит система столовая - 50
    4.7. Сплит система гостиная - 50
    4.8. Сплит система кабинет - 50
    5. Вентиляция
    5.1. Вентиляция 1 (СУ1,СУ2,СУ3)
    5.2. Вентиляция 2 (СУ4,СУ5,СУ6)
    5.3. Вентиляция 3 (подвал, гардеробная, кабинет)
    5.4. Вытяжка кухонная/вентиляция
    6. Освещение внутреннее
    6.1. Спальня 1
    6.2. Спальня 2
    6.3. Спальня 3
    6.4. Спальня 4
    6.5. Спальня 5
    6.6. Кабинет
    6.7. Кухня
    6.8. Столовая
    6.9. Гостиная
    6.10. Подвал 1
    6.11. Подвал 2
    6.12. Лестница
    6.13. Коридор 2 этаж
    6.14. Коридор 1 этаж
    6.15. Прихожая
    6.16. Тамбур
    6.17. Электрощитовая
    6.18. Котельная
    7. Освещение фасадное
    7.1. Освещение отмостки нижнее
    7.1.1. По датчикам движения
    7.2. Подсветка свеса
    7.3. Подсветка стен и углов
    8. Освещение наружное
    9. Видеонаблюдение
    10. СКД
    11. Охранная система
    12. Пожарная сигнализация
    13. Управление шторами
    14. Управление рольставнями
    15. Защита от протечек
    16. КНС дренажа внутреннего
    17. КНС дренажа внешнего
    18. КНС колодца водоснабжения
    19.

    Что лучше выбрать в качестве контролера для общей логики климатики, освещения, энергетики, защит от протекания и т. д. по списку выше?

    Logik Machina

    или

    Miniserver

    Кто то практически их использовал или что то знает о них?
    По описаниям прямо ну очень все гибко и надежно.
    Как вобще отношение к линуксовым контролерам? Какие еще есть варианты?
    В инете очень скупо с отзовами на них.
     
    Rand69 , 27.09.14
    #10 + Цитировать
  11. Rand69
    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7

    Rand69

    Живу здесь

    Rand69

    Живу здесь

    Регистрация:
    05.05.13
    Сообщения:
    197
    Благодарности:
    7
    Адрес:
    Москва
    Кстате, про регулировку температуры воздуха и тепловую инерцию дома. Я провел эксперимент в своем старом доме. Он ооочень теплый (но маленький :)). Стены кирпичные, 100 см. Площадь помещения где я проводил эксперимент - 12 кв. м. Отопление газовое.
    На радиаторах стоят термоголовки. Решил сам поработать термостатом. На улице этой ночью было около пяти градусов. Замерил температуру в компате - 24 градуса. Закрыл все вентили на радиаторах. Открыл окно на проветривание (узкая щелочка). Вытяжки в доме нет. Через час температура упала до 20 градусов. Закрыл окно, полностью открыл вентили на радиаторах. Через два часа температура была 24 градуса. Это конечно не совсем чистый эксперимент. А ведь если бы была бы вытяжка, то при очевидной необходимости вентилировать помещение можно и температуру понизить перед сном. Окна при этом можно и не открывать. Т. е. сценарий примерно такой - Допустим изначально в помещении 22 градуса. В 21-00 начинаем вентилировать спальню (ее же все равно нужно вентилировать). При этом отключаем радиаторы. И даем температуре упасть до 20 градусов. Отключаем вентиляцию и стабилизируем температуру в помещениии путем ее включения и выключения. Таким образом компенсируем инерцию помещения на охлаждение. Если вентиляция выключена, а температура продолжает опускаться (тепла накопленного помещением стало не достаточно для регулировки), то включаем радиаторы отопления, а вентиляцию уже конечно не включаем (вентиляция уже будет не нужна). Далее удерживаем температуру путем модуляции радиаторов отопления. В 5-00 начинаем максимально греть радиаторы и плавно выходим на 24 градуса к 7-00 за счет интенсивной конвекции.
    А в 9-00 переходим на температуру 22 градуса и так ее и держим весь день.
    Мне кажется, что тепловая инерция воздуха в помещении и тепловая инерция конструкции дома - разные вещи, связанные конечно, но с разными законами.

    В чем я ошибаюсь?
     
    Rand69 , 27.09.14
    #11 + Цитировать
  12. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Только за счет вентиляции. Т. е. принудительным охлаждением.
    А вот разогреть потом, ваш дом 375ГБ + 200 мм утеплителя - будет проблематично. В смысле, температура, без вентиляции и без отопления, вряд ли больше 1-2-х градусов в сутки будет меняться.
    Теплоемкость и все такое. Т. е. охладить то Вы его с помощью вентиляции охладите, а вот нагреть потом - ой ей.
    Мгм. даже не знаю.
    Может от производителя зависит? И не совсем понятно, что там может не работать? Привод?
    Я и говорю - в ручную. :aga: Можете поставить все что захотите, но включать будете вручную. :close: Такова уж реальность. :close:
    Мгм. у Вас утеплены, прям утеплителем, межэтажные перекрытия? С какой стороны? Просто, с той с которой они не утеплены - это будет прекрасный теплоаккумулятор. Со всеми вытекающими.
    А про автоматизацию, так что тут думать? Всего и побольше, с запасом. Вот уж что точно лишнем не бывает - это кабель.
     
    Liss1970 , 27.09.14
    #12 + Цитировать
  13. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Хороший эксперимент. Вполне возможно что так и будет. Но! Возникнут всякие милые мелочи, типа выпадения конденсата, запотевания и т. д и т. п.
    Ну и потом, эта схема не просто разорительна - она образец разорения, так, на глаз, Вы раза в 4 увеличиваете теплопотери - т. к. принудительно охлаждаете дом.
    И такой, не маловажный вопрос. А что произойдет при выходе из строя датчика температуры? Вот "заклинит" его в положении 24 градуса. И что тогда? В положении "открыто вентилирование" отрубят сеть? При пожаре что? И таких вопросов - много. Отопление у Вас жидкосное, как отреагируют остальные системы на перекрытие одного из контуров?
    Система отопления дома - относится к система безопасности жизнедеятельности человека. Там даже УЗО не ставят.
     
    Liss1970 , 27.09.14
    #13 + Цитировать
  14. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Ну и в конце дороги, включите Вы все на +22+24 и забудете про "сон лучше при +20". Лучший сон - спокойный сон. Когда не переживаешь за работу систем. :pioner:
     
    Liss1970 , 27.09.14
    #14 + Цитировать
  15. Liss1970
    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208

    Liss1970

    Живу здесь

    Liss1970

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.03.08
    Сообщения:
    6.740
    Благодарности:
    3.208
    Адрес:
    Уфа
    Вообще то, идея принудительного охлаждения дома в отопительный сезон, как бы сказать, не очень.
    Дождаться когда сам остынет - еще куда не шло, но вот чтоб гнать туда холодный воздух - такого еще не придумывали.
     
    Liss1970 , 27.09.14
    #15 + Цитировать