Интеграция Z-Wave термостата теплого пола ConnectHome CH-201 в систему Total Control®
Термостат ConnectHome СН-201 в URC Mobile App
Наверняка многие пользователи автономных систем отопления, в частности электрических теплых полов, плинтусов, электро-котлов обогрева, задавались вопросом автоматизации работы данных систем - то есть возможностью точной настройки режимов включения и поддержания заданного температурного режима, эффективного контроля за состоянием систем, а также возможностью удаленного управления системами отопления или их отдельными сегментами (комнатами).
В этом обзоре мы опишем вариант построения полностью автоматизированной системы отопления одного или несколькиих помещений (дома), используя самые передовые технологи и оборудование для систем управления и автоматизации Total Control®, которые действительно являются уникальными в возможностях и гибкости интеграционных решений и расширений. Описываемая система состоит из следующих аппаратных модулей:
Головной контроллер URC MRX-10
Z-Wave контроллер-шлюз URC TRF-ZW2
Z-Wave термостат ConnectHome® CH-201
Нагревательный элемент - электрический теплый пол
Основной системой отопления, в данном случае, является практически вся площадь пола нашего демо-офиса, по которой уложена керамическая напольная плитка. Итак обо всем по-порядку.
Выбор Z-Wave термостата для теплого пола
За точную, качественную и бесперебойную работу любой системы отопления отвечает термостат (или терморегулятор). Терморегулятор – одна из составных частей системы теплого пола или котла отопления. Сегодня на рынке Украины мы представляем различные модели Z-Wave термостатов, но остановимся на той модели, которая не просто хорошо себя зарекомендовала благодаря высокому качеству и функциональности, но и уже три года управляет отоплением нашего демо-офиса. Это Z-Wave термостат от наших партнеров, производителей качественных Z-Wave микромодулей и контроллеров, компании ConnectHome® (подробнее - www.connecthome.com.ua)
Термостат ConnectHome СН-201
Термостат ConnectHome СН-201 – это Z-Wave устройство, предназначенное для поддерживания заданной температуры в определённом помещении или его части. Термостат может управлять нагревательным элементом как непосредственно (электрический тёплый пол, электрообогреватель, электро-плинтус и т.п.), так и посредством дополнительного оборудования (термоэлектрический привод для управления встроенным клапаном отопления и т.п.).
Термостатом можно управлять при помощи внешних выключателей. При такой инсталляции пользователь получает дополнительный режим работы термостата - режим "Турбо". Этот режим "Турбо" дает возможность быстро высушить пол после влажной уборки в любое время года. То есть даде летом, когда термостат теплого пола выключен, включение режима "Турбо" включает максимальный нагрев пола на 20 минут (время программируется), после чего выключается. Подогретый пол быстро высыхает.
Выключатель 1 - режим "Термостата": ВЫКЛ/НАГРЕВ.
"Выключено" используется для отключения термостата в летнее время.
“Нагрев” - это нормальная работа термостата.
Выключатель 2 - режим "Турбо": ВКЛ/ВЫКЛ.
Режим "Турбо" используется для временного обогрева на полную мощность. Например, сушка тёплого пола после влажной уборки.
Для измерения температуры в комнате, термостат может использовать датчик, которым он укомплектован, или любой другой датчик температуры Z-Wave, включенный в Z-Wave сеть. Термостат может получать данные от уличного (внешнего) датчика температуры и автоматически переходить в летний режим (выключение обогрева).
Принцип работы термостата очень простой. Термостат измеряет температуру в помещении и сравнивает её с заданной. В зависимости от полученных результатов, управляет нагревательным элементом или дополнительным оборудованием при помощи реле. По умолчанию используется следующий метод расчета ВКЛЮЧЕНИЯ/ВЫКЛЮЧЕНИЯ режима НАГРЕВА:
Расчет включения режима НАГРЕВ
Модуль термостата спроектирован для установки в стандартную установочную коробку диаметром 60 мм и глубиной от 45 мм. Перед установкой необходимо обесточить электрическую сеть, инсталлировать модуль, подключить термостат, коммутируемую нагрузку, при необходимости, управляющие выключатели, согласно электромонтажной схеме.
Монтаж термостата СН-201
Инсталлированный термостат CH-201
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МОНТАЖНЫЕ СХЕМЫ термостата CH-201:
Схемы подключения термостата СН-201
После того, как выполнены все электрические соединения и к термостату подключены: сенсор температуры, двух-клавишный выключатель (если необходим), нагревательный прибор (в нашем случае нагревательный элемент электрического теплого пола), можно снова подать напряжение в электросеть.
Подключение термостата к Z-Wave контроллеру-шлюзу URC®
Как мы писали ранее, в модельном ряду URC® имеется собственный аппаратный Z-Wave контроллер-шлюз TRF-ZW2 для подключения разнообразных беспроводных исполнительных модулей (термостатов, диммеров, реле, датчиков и т.д.) работающих по протоколу Z-Wave. Он же служит и шлюзом для интеграции с системой URC Total Control и получения расширенных возможностей управления подключенными Z-Wave модулями в пользовательских макросах.
Z-Wave контроллер-шлюз URC TRF-ZW2
Z-Wave – это беспроводной протокол обмена данными, на основе которого более 350 производителей выпускают более 2500 различных продуктов для домашней автоматизации. Z-Wave протокол использует надёжный и абсолютно безопасный радиоканал. Все устройства Z-Wave объединяются между собой в mesh сеть (англ. mesh «петля, ячейка сети»), в которой различные устройства могут принимать и передавать управляющие сигналы другим устройствам сети, используя промежуточные соседние узлы. Z-Wave сеть имеет возможность автоматически перестраивать маршруты передачи данных, в зависимости от внешних факторов, например, при возникновении преграды между двумя соседними устройствами, сигнал пойдет через другие узлы Z-wave сети, находящиеся в радиусе действия.
После процедуры включения модуля термостата в Z-Wave сеть шлюза URC® TRF, он стандартно отобразиться в вэб-интерфейсе TRF-ZW2. Термостат СН-201 совместно с Z-Wave контроллером TRF-ZW2 образуют полнофункциональный цифровой термостат. С его помощью Вы сможете не только устанавливать желаемую температуру помещения, но и делать это автоматически с использованием любых графиков или сценариев. Кроме того, у Вас появится возможность управлять температурой дистанционно, используя интернет соединение с Вашим Z-Wave контроллером.
Термостат СН-201 в вэб-интерфейсе TRF-ZW2
Z-Wave - это двусторонняя сеть. Устройства могут не только отправлять управляющие команды, но и ждать подтверждения об их доставке, а также запрашивать текущее состояние устройства. Таким образом, еще одно назначение Z-Wave контроллера-шлюза URC TRF-ZW2 при интеграции с системой Total Control - это формирование единого двух-стороннего интерактивного пользовательского интерфейса. Пользователь всегда видит реальное состояние и режим подключенных Z-Wave устройств.
Интеграция Z-Wave шлюза TRF-ZW2 в URC Total Control®
Заключительным этапом интеграции в систему управления Total Control сегмента домашней автоматизации, работающего по беспроводной технологии Z-Wave, является программное изменение файла проекта в программе TC Accelerator. В проект программно добавляется шлюз URC TRF-ZW2, в настройках двух-сторонних модулей указываются соответствующие комнаты, в которых расположены термостаты. В этих комнатах и будет выводиться модуль "Комфорт" со списком доступных термостатов. Затем в разделе макро-программирование добавляется пользовательский макрос, который и определяет алгоритм работы системы отопления. Работу логики макроса мы опишем чуть ниже.
Добавление шлюза TRF-ZW2 в TC Accelerator
Добавление модулей в нужных комнатах
После всех изменений, файл проекта сохраняется и загружается в головной контроллер URC MRX-10. Все, теперь во всех Ваших интерфейсах (пультах, панелях и мобильных приложениях) появилась вкладка "Комфорт", при выборе которой выводится иконка модуля Z-Wave термостатов (подключенных к шлюзу TRF-ZW2). После входа в меню модуля откроется список всех доступных термостатов.
Главное меню
Вкладка "Комфорт"
Список термостатов
Выбираем нужный термостат(-ты) WarmFloor(Теплый Пол) и входим в его управление. Так как графический интерфейс пользователя 2-сторонний и интерактивный, мы видим реальное состояние термостата. Термостат ConnectHome® CH-201 поддерживает следующие режимы и состояния: режимы ВЫКЛ и НАГРЕВ; состояния ВЫКЛ, ХОЛСТОГО ХОДА (термостат включен, реле разомкнуто, нагревательный элемент не активен), НАГРЕВА (термостат включен, реле замкнуто, нагревательный элемент активен).
В меню управления термостатом мы видим, что система обогрева не активна (экран в меню серого цвета), термостат выключен, текущая температура 24°C. Нажимаем на иконку выбора режимов термостата Modes, открывается вкладка выбора режимов, переводим термостат в режим НАГРЕВ. Возвращаемся в меню управления термостата и видим, что система обогрева включилась (экран в меню зеленого цвета), но нагревательный элемент не активен, нагрев не происходит, выводится статус Idle (Холостой Ход). В правой части экрана меню термостата мы видим возможность регулировки требуемой температуры - сейчас это значение равно 20°C. Регулировка производится кнопками "+" и "-". Устанавливаем требуемую температуру например 25°C (чтобы термостат включился) и через какое-то мгновение слышим щелчок включения реле (нагревательный элемент активен, выделяет тепло) и видим, что система обогрева активна (экран в меню красного цвета), статус Heating (Обогрев); и готова поддерживать заданную температуру 25°C.
Термостат выключен
Выбор режима термостата
Состояние холостого хода
Состояние нагрева
Таким образом пользователь имеет полную двухстороннюю связь с системой отопления и может в любой момент проверить текущие значения и подкорректировать настройки системы отопления, если в этом есть необходимость. Как правило, системы отопления работают в автоматическом режиме, и довольно редко нуждаются в корректировке.
Автоматизация работы системы отопления
Алгоритм работы систем отопления, включающих в себя Z-Wave термостаты, могут быть разными: от простых - просто настройка нужной температуры в меню термостата и перевод его в режим НАГРЕВ, до сложных - разные температурные режимы работы днем и ночью, или по Вашему отсутствию/присутствию,работа в разные времена года и т.д.
Логика управления работой нашей системы отопления, построена на возможностях системы Total Control работать с различными устройствами по различным протоколам, опрашивать эти устройства, получать от них ответы, сохранять их в "Переменные" и использовать эти данные для выполнения заданных команд и режимов работы термостата. Так же в систему установлен дополнительный модуль Data/Time Tools, который позволяет головному контроллеру URC MRX-10 запрашивать текущие значения даты и времени: месяц, день недели, дата, время, рассвет, закат и пр. Это позволяет очень гибко настроить работу системы отопления в одном пользовательском макросе и предоставить системе возможность работать и принимать решения самой круглый год.
Данные, с которыми оперирует контроллер в процессе выполнения макроса:
текущее время
день недели
месяц
температура наружная
температура с сенсора термостата (в полу)
Макрос выполняется с периодичностью 1 раз в 30 мин, опрашивает необходимые данные и когда эти данные удовлетворяют нашим заданным значениям, выполняет включение и последующее управление нашей системой Комфорта: с сентября по апрель месяц, если наружная температура ниже -8°C; если день недели с Понедельника по Субботу; если время с 07:00 (за 2 часа до начала рабочего дня) по 18:00 - то устанавливается и поддерживается температура 23°C. Если день недели Воскресение, если время с 18:00 по 07:00 - устанавливается и поддерживается температура 20°C.
Цифра -8°C - температура включения системы теплого пола, обусловлена тем, что в нашей системе Комфорта еще присутствует кондиционер, который в межсезонье и до -8°C тоже используется в режиме Обогрева (помимо Охлаждения летом), и тоже управляется своим Z-wave термостатом для бытовых кондиционеров.
Таким образом, полная логика работы макроса для систем обогрева и кондиционером, и теплым полом в течении всего года выглядит так: с сентября по апрель месяц, если наружная температура ниже 18°C; если внутренняя температура ниже 22°C; если день недели с Понедельника по Субботу; если время с 07:00 (за 2 часа до начала рабочего дня) по 18:00 - то включается Обогрев кондиционером, устанавливается и поддерживается температура 23°C. Если день недели Воскресение, если время с 18:00 по 07:00 - Обогрев кондиционером выключается. Но если наружная температура ниже -8°C - Обогрев кондиционером отключается; если день недели с Понедельника по Субботу; если время с 07:00 (за 2 часа до начала рабочего дня) по 18:00 - то включается Обогрев теплым полом, устанавливается и поддерживается температура 23°C. Если день недели Воскресение, если время с 18:00 по 07:00 - устанавливается и поддерживается температура 20°C.
Все. Теперь с наступлением холодного периода времени года система отопления сама запустит нужный вид обогрева, в зависимости от температуры на улице. Пользователю остается лишь ощущать работу системы и наблюдать за состоянием в пользовательских интерфейсах.
Об интеграции Z-Wave термостата кондиционера в систему URC Total Control® мы расскажем в наших дальнейших обзорах.
+38 067 637 18 55 
+38 099 265 82 11
Комментариев (0)