Умный дом
Управление отоплением и кондиционированием
Настройка управления отоплением в системе
Умный Дом Larnitech

Авторы инструкции Роман Полоцкий и Николай Русанов
В этой статье мы рассмотрим отдельно вопросы управления отоплением и кондиционированием в квартире или загородном доме, через оборудование системы Умный Дом Larnitech. Режим "климат-контроль", позволяющий настроить единую климатическую систему из нескольких элементов обогрева, охлаждения, увлажнения и вентиляции в помещении, мы рассмотрим в отдельной статье.

Larnitech предлагает одну из наиболее удобных и полноценных систем управления среди присутствующих на рынке систем Умный Дом, причём, с максимально простой настройкой и наладкой.
Как система домашней автоматизации управляет климатом
Система Умный Дом Larnitech управляет следующими устройствами:

- электрические или водяные радиаторы (а также ИК-обогреватели, тёплый потолок и прочее)
- электрические или водяные тёплые полы
- кондиционеры

Также на некоторых объектах может встать вопрос взаимодействия с котлом, управления влажностью воздуха и вентиляцией по уровню углекислого газа в помещении (СО2).

Рассмотрим эти способы отопления и настройку управления ими.
Водяное отопление
Для управления водяным радиатором или водяным тёплым полом требуется установка сервопривода с посадочным местом, соответствующим клапану радиатора или коллектора. Как правило, это М30х1.5.
Если в доме или квартире установлен коллектор, а радиаторы каждого помещения подключены к отдельному контуру коллектора, то проще и удобнее устанавливать приводы не на радиаторах, а на контурах коллектора. Это удобнее тем, что кабели управления приводами не требуется вести к каждому радиатору и определять заранее места вывода таким образом, чтобы кабель был наиболее незаметным, а можно вывести в коллектор. Для приводов отопления монтируются кабели 2х0.75 или аналогичные. Напряжение питания привода 230 вольт переменного тока.
Для управления водяными тёплыми полами приводы аналогично устанавливаются на коллектор тёплых полов.
Привод управляет подачей горячей воды в контур отопления. Поскольку помещение (особенно тёплый пол) является достаточно инертной в плане отопления системой, то частые включение и отключение нагрева не приводят к заметным колебаниям температуры.
В качестве модуля управления можно использовать релейный выход любого модуля Larnitech, включая как модули на DIN рейку, так и модули для установки в подрозетник. Основным модулем управления отоплением является DW-HC10.B.
В модуле 10 релейных выходов для подключения приводов отопления, ток каждого выхода не должен превышать 0.5 ампера, то есть, 110 ватт. Реле работают тихо (это важно, когда щит находится недалеко от жилых комнат, где щелчки переключений не должны быть слышны) и предназначены для большого количества циклов включения в течение нескольких лет эксплуатации. Ток потребления привода на радиатор или коллектор тёплого пола не превышает 250мА. К модулю могут быть подключены до 12 датчиков температуры типа 1-wire, каждый датчик подключается отдельным проводом (шлейф не допускается).
Также можно использовать модуль BW-LC02. К нему подключается датчик температуры 1-wire, два управляемых устройства с потребляемым током до 2 ампер (440 ватт) или до 6 любых элементов с дискретным выходом (выключатели, датчики движения или открывания двери).
Также этот модуль (или модуль входов BW-SW06) можно использовать в качестве шлюза для датчика температуры пола, если расстояние до щита слишком большое, чтобы использовать протокол 1-wire. Модуль устанавливается в подрозетнике у пола, от него в трубке опускается в пол датчик FW-FT. От модуля монтируется кабель до привода управления тёплым полом.
Также датчики температуры могут подключаться ко входам контроллера Metaforsa MF-14 и MF-10. В комплекте с контроллером идут 4 датчика температуры, возможно подключение 8 датчиков. Таким образом, контроллер Metaforsa может управлять 8 зонами отопления.
В качестве контроллера отопления может выступать 7-канальный модуль расширения DW-HT07. У него 7 реле, 12 входов дискретного типа и 8 входов для подключения датчиков температуры 1-wire
При монтаже кабелей для датчиков 1-wire следует помнить о том, что шина 1-wire крайне чувствительна к наводкам. Датчики следует подключать экранированной витой парой (5-й или 6-й категории с заземлением экрана), соблюдая расстояние до силовых кабелей не менее 100мм и общую длину кабеля от контроллера до датчика до 30м.
К контроллерам Metaforsa и DW-HT07 датчики температуры 1-wire могут подключаться шлейфом, то есть, параллельно все датчики температуры на одном кабеле (без ответвлений от общей шины). К модулям BW-LC02, DW-HC08 и DW-HC10 возможно только подключение одного датчика 1-wire к одному разъёмы, то есть, каждый датчик подключается отдельным кабелем к модулю.
Электрическое отопление
Управление электрическим нагревателем любого типа (радиатор, конвектор, ИК-обогреватель, тёплый потолок) осуществляется подачей на нагревательный прибор напряжения питания через реле (обычно реле находится в электрощите).
Принцип управления тот же - включение и выключение электроприбора для поддержания заданной температуры.
Электрические обогреватели отличаются от приводов водяного отопления большой потребляемой мощностью, как правило, не менее 500 ватт. Поэтому подключать обогреватели напрямую на выходы модулей BW-LC02 или BW-HC10.B нельзя. Для подключения электрических обогревателей и электрических тёплых полов требуется использовать силовые реле с катушкой 230 вольт либо контакторы, подходящие по мощности управляемому прибору. Также можно подключать обогреватели мощностью не более 3500 ватт на релейные выходы модулей DW-LC07.B, DW-LC10.B и DW-LC18.B.
Напрямую на выход модуля BW-LC02 можно подключать электрический тёплый пол мощностью до 440 ватт, это от 2 до 3 квадратных метров в зависимости от мощности тёплого пола. Допустимо установить небольшое дополнительное реле в подрозетнике, но желательно использовать соседний с BW-LC02 подрозетник, чтобы реле не перегревалось и не влияло на работу датчика температуры пола.
При подключении конвекторов с активным воздухообменом (то есть, с вентиляторами), для управления скоростью вращения используем реле, в системе привязанные как тип реле Fancoil.
Кондиционеры
Существует два способа управления кондиционерами: через ИК-передатчик и через шлюз по протоколу modbus.
Для управления через ИК-передатчик требуется, чтобы у кондиционера был инфракрасный приёмник, для настенных блоков кондиционера это не проблема, в случае с запотолочными блоками (канальными или кассетными) ИК-приёмника может не быть. Либо его потребуется приобрести отдельно, либо в качестве способа управления использовать modbus.
Данный видеоролик демонстрирует управление кондиционером Daikin при помощи ИК команд, которые передаёт сенсор CW-MLI. ИК команды Daikin таким образом включены в систему Larnitech, что управление кодиционером из приложения полностью повторяет управления со стандартного пульта.
ИК-передатчик встроен в датчик движения и освещенности CW-MLI, в датчики CW-HTMLII и CW-СО2.
Система обучается командам управления с комплектного пульта кондиционера либо, если кондиционер есть в базе Larnitech, в интерфейсе настройки достаточно просто выбрать нужную модель. Для обучения командам управления требуется ИК-приёмник, он есть на корпусе контроллера DE-MG и отсутствует на Metaforsa. При необходимости настройки пульта и использовании контроллера Metaforsa можно временно взять DE-MG у представителя Larnitech для обучения системы командам, после чего отключить его от системы.
Текущий список поддерживаемых кондиционеров для ИК управления, которые не требуют отдельного обучения.

Нажмите для увеличения.
Важно понимать, что управление через инфракрасные команды не имеет обратной связи. То есть, передатчик отправляет команду на кондиционер, но не получает информацию о том, принята ли эта команда, исполнена ли она. Поэтому удобно, если в этом случае на самом кондиционере есть индикация температуры, которая установлена.
Полноценное управление с обратной связью осуществляется через специализированные контроллеры, по протоколу. Чаще всего используются модули компании Intesis, например, для кондиционеров Mitsubishi это модуль IntesisBox ME-AC-MBS-1, по количеству внутренних блоков кондиционеров. Для интеграции требуется модуль Larnitech DW-RS485 либо BW-RS485.

Другой вариант - модуль Coolmasternet от кампании Coolautomation, он используется для VRF или VRV систем, требуется один модуль на всю систему. В этом случае интеграция происходит через TCP/IP.

При управлении через контроллер система Larnitech будет получать от кондиционера его состояние и контролировать исполнение команд. Эти контроллеры совместимы с сотнями моделей кондиционеров, но о совместимости лучше запрашивать производителя заранее.
Датчики температуры
Для управления отоплением в помещении обязательно наличие в нём датчика температуры воздуха. Это может быть датчик 1-wire, подключаемый к модулю DW-HC10.B (DW-HC08), к контроллеру MF-14 или к модулям входов, устанавливаемым в подрозетник (например BW-SW06, BW-LC02). Чаще всего эти датчики располагаются за стандартными механическими выключателями.

Также это могут быть шинные датчики CW-CO2, CW-HTMLI, WW-HTL. Датчик температуры воздуха рекомендуется устанавливать на стене на высоте от 900 до 2000мм от пола, не загораживать мебелью или шторами, удалять от отопительных приборов и нагревающейся бытовой техники (например, телевизора).

Нередко для измерения температуры воздуха используются панели со встроенными температурными датчиками KNX или HDL Buspro, также можно использовать modbus панели Siemens.
Датчик уличной температуры может быть установлен, во-первых, для отображения температуры воздуха на улице в приложении Larnitech, во-вторых, для реализации каких-либо алгоритмов управления. Обычно для этого используются 1-wire сенсоры FW-FT, имеющие уровень защиты IP65

Другой вариант получить уличную погоду - установить бесплатный плагин Weather, который получает температуру, скорость ветра и другие параметры с сервера в интернете. Эти параметры можно использовать при настройке автоматизации.
При необходимости управлять электрическим тёплым полом требуется установить датчик температуры пола FW-FT. При отоплении водяным тёплым полом датчик температуры пола необязателен, но желателен. Необязательность установки датчика температуры пола связана с тем, что температура теплоносителя в полу может быть недостаточно высокой для разогрева пола выше максимально допустимых значений (обычно это не выше 26-28 градусов), а датчик температуры воздуха не допустит перегрев воздуха. Но тогда не получится реализовать возможность поддержания пола постоянно тёплым, так что датчик пола желательно установить.
Связь с котлом
Поскольку система управляет приводами на коллекторах или на радиаторах, управление котлом не требуется. Но у большинства моделей котлов есть интерфейс управления для возможности переключения режима его работы (например, "комфорт" или "эконом"). Ниже два основных варианта интеграции с котлом:
У котла могут быть несколько выходов "сухой контакт" для индикации режима работы или ошибки. Для интеграции в этом случае можно использовать модуль BW-LC02 или другие модули входов-выходов. У BW-LC02 6 дискретных входов, 2 выхода, подключение датчика температуры. Датчик температуры можно зафиксировать на трубе для контроля температуры выходящей из котла воды
У котла может быть совместимость с протоколом RS485 в варианте Modbus RTU, который подключается к системе Larnitech через интерфейс. В этом случае можно настроить регистры для мониторинга аварий, отправлять команды включения, выключения, экономного режима и другие.
Настройка системы
При настройке контроллера Larnitech выход, управляющий любым нагревателем, настраивается как клапан отопления (либо heating).
Если используется привод отопления нормально-открытого типа (такие приводы рекомендуется использовать для радиаторов), то выбираем Клапан отопления нормально открыт. То есть, для нагрева не требуется подавать на него напряжение, а для остывания помещения требуется. Клапан отопления нормально закрыт выбирается для любых электронагревателей, включая тёплые полы.

После выбора типа выхода в разделе управления климатом приложения появится соответствующее количество элементов термостата:
Теперь о датчиках - при подключении к системе датчиков температуры 1-wire или датчиков температуры на шине CAN, они появляются в разделе управления климатом комнаты Установки. Для того, чтобы определить, какой физический датчик как обнаруживается в системе, их нужно либо подключать по одному и сразу переименовывать, либо нагревать и искать датчик с увеличившейся температурой.
Далее для настройки управления требуется создать привязку реле нагревателя и датчика температуры. Для этого заходим режим редактирования и долго нажимаем на нужный вам термостат. В верхнем меню выбираем пункт Датчики.
Выбираем датчик, который хотим ассоциировать с термостатом и сохраняем привязку. Если выбрать несколько датчиков - будет использоваться усреднённое значение.
В меню, появляющимся по кнопке в правом верхнем углу экрана, доступен пункт Режим отопления. В ручном режиме реле включается и выключается вручную с приложения, не ориентируясь на показания датчика. В режимах Eco, Comfort и Hot можно выбрать желаемую температуру, она будет поддерживаться системой.
Во всех режимах, кроме Ручной и Всегда выкл. можно установить нужную температуру, которая будет поддерживаться автоматически.
Для добавления в систему кондиционера, управляемого через modbus или ИК-передатчик, требуется в web-интерфейсе в пункте меню Сценарии нажать кнопку Добавить кондиционер. Далее нужно указать имя кондиционера, соответствующий ему ИК-передатчик и комнату.
После этого в выбранном помещении появится элемент управления кондиционером.
Для кондиционера доступны не только температура, но и положение шторок, режим, скорость вентилятора.
Датчики влажности и CO2
Датчики влажности и углекислого газа включены в CW-CO2, датчики влажности - это CW-MLI, CW-HTMLI. По аналогии с датчиками температуры воздуха для датчиков влажности и углекислого газа мы создаём ассоциации в реле, при этом датчик включает и выключает реле в зависимости от желаемого и текущего уровня.
Для датчика влажности исполнительным устройством может быть бытовой увлажнитель, включенный в розетку, либо более профессиональная модель канального типа.
Для датчика СО2 исполнительное устройство - приточная вентиляция. Можно настроить несколько ступеней скорости работы установки, указывая тип релейных выходов Fancoil.
Способы управления климатом
У пользователя системы появляются следующие возможности для управления климатом в доме:
1. С приложения Larnitech на смартфоне или планшете
2. Голосом через голосовых помощников Алису, Siri, Google Assistant или Alexa
3. Со стационарной настенной сенсорной панели. В качестве них часто используются планшеты iPad в настенной рамке или проводные панели Larnitech LCP-10 с POE питанием
4. Управление с настенных панелей стандарта HDL Buspro или KNX. Система Larnitech интегрируется с этим оборудованием при помощи готовых плагинов. Также поддерживаются термостаты Siemens, работающие на modbus протоколе.
5. По заранее запрограммированным сценариям и расписаниям. Например, в 9 утра по будням не отключаются электрические тёплые полы и вентиляция, с 17 часов всё включаются на прогрев и проветривание. Можно настроить получасовое интенсивное проветривание помещений, затем охлаждение кондиционером или обогрев.
Работа по расписаниям
Для настройки работы отопления или тёплого пола по расписанию нужно включить Режим редактирования и подержать палец на термостате управления отопительным прибором (либо вентилятором, увлажнителем, тёплым полом). Затем выбрать вкладку Авто. Там можно задать температуру для режимов Eco, Hot и Comfort, а также создавать интервалы времени, в которые термостат переключается на заданную температуру.
Для создания интервала нажимаем на кнопку со знаком +, затем редактируем добавленный интервал.
Setpoint - уставка температуры, то есть, её установленное значение. Work from - время, в которое термостат переходит в этот режим, Work till - время окончания работы режима. Выставляются также дни недели. Таким образом создаём столько расписаний, сколько требуется.
Если подключён плагин Погода, можно использовать параметры восхода-заката солнца для выбранного города в расписаниях
Дополнительные возможности, включая скрипты и сценарии, а также уникальный режим "Климат-контроль", объединяющий различные климатические элементы в помещении, будут описаны в следующей статье.