Сервисный чатбот в Leadteh

При разработке сервисного чатбота нужно оптимально и удобно для пользователя решить несколько задач:

  • Поиск адреса ближайшего сервисного центра.
  • Ответы на часто задаваемые вопросы.
  • Создание сервисной заявки в CRM системе (например, Битрикс).

Проще всего запрототипировать чатбот в конструкторе, например, Leadteh, хотя по результатам система достаточно жесткая. Посмотрим, как оптимальнее решить задачу, чтобы схема получилась максимально простой.

Поиск адреса сервис-центра

Если использовать блок «Цепочка сообщений», схема получается довольно сложной. Раньше программисты стебались над подходом инийских программистов копипастить одинаковые блоки кода, вместо использования функций и циклов, например. 🙂 Здесь примерно тоже самое. Например, как будет выглядеть схема, когда сервисных центров довольно много:

Добавление новых пунктов или правка такой схемы превращается в довольно рискованный процесс, когда неверное движение может сломать нормальную работу алгоритма. Увидеть-же ошибку в таком месиве стрелок проблематично. Даже браузер притормаживает при отрисовке.

При этом и для пользователя выбор выглядит нетривиально, поскольку нужно пролистывать «простыню» пунктов меню в «Цепочке сообщений». Когда их до 7 и они убираются на экране смартфона/десктопа — это нормально. Если -же нужно листать — то такой интерфейс становится неудобным. Обычно в таких случаях начинают использовать предфильтрацию по первым буквам.

Самый простой вариант — уйти от выбора пункта меню и перейти к альтернативе в виде ввода города. Здесь появится некоторое неудобство для клиента, поскольку он не видит списка доступных городов и если его города нет в перечне, то не сможет найти ближайший город, например.

Создадим в Leadteh список сервисных центров. Слева в панели заходим в списки и добавляем новый список «Сервисные центры». Подробно как создавать списки в этом видео:

В списке добавляем два поля с типом «Текст». Первое — название города, а второе — адреса сервис-центров в этом городе. Выглядит как-то вот так для примера:

Важный момент — я рекомендую список городов заполнять в таблице Excel и затем импортировать её в список. Порядок колонок к таблице Excel должен совпадать с порядком полей в списке. Хотя можно заполнить список в редакторе Leadteh, а затем «Экспортировать в Excel», чтобы была резервная копия на случай переноса данных в другой бот, например.

При задании списка нужно обратить внимание на алиасы. Например, Нижний Новгород — долго писать. В разговорной речи нередко называют Нижний: «Я съездил в Нижний». В письменной речи довольно распространенным было сокращение НиНо. В идеале учесть все варианты написания.

Кроме того пользователь при наборе текста вряд ли будет заморачиваться написанием с заглавной буквы. Он легко может ввести все с маленькой, а в конце поставить пробел.

К сожалению, технически, от того какие блоки используются в Leadteh зависит и то, как задавать алиасы при вводе в списки. Например, если использовать только блок «Чтение записи из списка», в котором есть тип поиска «Поисковая фраза содержится в тексте», то тогда можно алиасы перечислять через запятую и не обращать внимание на написание с заглавной или строчной буквы. Например, если в списке задать «Нижний Новгород, НиНо, Нижний» и пользователь введет «нижний», то этот блок найдет запись.

Значительный недостаток этого блока — он не умеет отрабатывать ошибки. Если блок не нашел запись, он выдаст фразу «Запись не найдена». Логично было бы, чтобы в этом блоке было ветвление на случай ошибки и можно было бы его обработать без выдачи сообщения.

Техподдержка Leadteh посоветовала использовать перед блоком «Чтение записи из списка» другой блок — «Проверка существования записи в списке«. Однако он плохо заточен под поиск текста. Например, не умеет искать подстроку в строке. Для него алиасы надо задавать, создавая новую строку. Вместо одной строки «Нижний Новгород, НиНо, Нижний» будет три: «Нижний Новгород», «НиНо», «Нижний» с одними и теми-же значениями в поле «Адрес сервисного центра».

И ладно бы проблема была только в этом. Но этот блок не может делать преобработку, т.е. «Нижний» и «нижний» для него — это разные значения. Естественно, «нижний» и «нижний » (c пробелом в конце) для него тоже разные строки. Эту проблему можно было бы решить функцией приведения строки к строчному или заглавному написанию и trim поисковой строки, но набор функций для работы с текстом очень убогий.

Техподдержка Leadteh не смогла найти приемлемый вариант и послала в их чатбот написать пожелания по развитию. Странно, почему они сами не в состоянии это сделать, если функционал работы со списками сильно урезанный? Видимо, разработчики посылают техподдержку куда подальше с их идеями. 🙂

Если сравнивать фуннкционал Leadteh и Aimylogic, то первый очень серьезно проигрывает в части гибкости, когда нужно избегать «индийского» стиля программирования. 🙂 Однако, в Leadteh удобнее реализовано «ручное» (визуальное) программирование, когда надо по-быстрому создать нечто рабочее.

Например, очень удобен функционал «Сценарии«, фактически реализущий функции/процедуры в программировании, аналогов которого нет в Aimylogic. Из-за этого визуально программировать большие схемы в Aimylogic неудобно.

Итак, тестовый чатбот будет отрабатывать следующим образом:

  • Пользователь вводит название своего города в блоке «Цепочка сообщений». Введенное значение сохраняем в локальной переменной client_city
  • Блок «Проверка существования записи в списке» проверяет наличие записи из переменной {$client_city}} в списке в поле «Город».
  • Если запись не обнаружена, то выдает соответствующую фразу, что в указаном городе {{$client_city}} сервисный центр найти не удалось. И предлагает написать запрос в техподдержку.
  • Если запись найдена, то управление передается на блок «Чтение записи из списка«. В нем в качестве текста для поиска по полю «Город» задается {{$client_city}} и тип поиска «Поисковая фраза содержится в тексте».
  • Адрес сервисного центра задается для вывода в блоке «Шаблон цепочки сообщения» кнопкой «Адрес сервисного центра», чтобы указать из какого поля записи нужно выводить найденное значение.

В целом, всё для начала. Как упоминал ранее, с учетом ограничений на функционал блоков в Leadteh реализация не самая удачная, но пока что делать нечего…

Рубрика: IT рецепты | Оставить комментарий

Функции в AimyLogic

Поскольку документация для Aimylogic по сложным моментам довольно скудная, приходится доходить эмпирическим путем. Для примера напишу функцию, которая по номеру телефона определяет мобильный или городской номер. Для этого:

  • Регулярным выражением проверяем, что номер соответствует формату номеров России.
  • Пропускаем код России (7 или 8).
  • Берем первую цифру в коде города.
  • Если код города начинается с 9, то считаем, что это номер мобильного телефона.
function isMobilePhone(phone){
    $regexp = /(\d{1})(\d{1})(\d{9})/;
    //$regexp = /(\d{1})(\d{1})(\d{2})(\d{3})(\d{2})(\d{2})/;
    if (phone) {
        $result = phone.match($regexp);
        if ($result !== null) { 
            return (($result.length > 1) && ($result[2] == 9));
        }
    }
    return false;
} 

if (isMobilePhone("+79068888888")){
    $mobilePhone = "+79068888888";
}
Рубрика: IT рецепты | Оставить комментарий

Резервный электрокотел для газового котла

Газовые котлы обеспечивают минимальную стоимость отопления. Однако, подключение газа может занять немало времени. На этот период, обычно, приобретается электрический котел, который после запуска газового используется в качестве резервного.

Даже если функциональный электрический котел приобретается в качестве основного, целесообразно поставить резервным второй, просто и недорогой котел. Он не обеспечитт комфортного регулирования температуры, но позволит спокойно дождаться приезда сервисных инженеров.

Резервный котел запускается в нескольких случаях:

  • Остановка основного (газового или электрического) котла (выход из строя или ошибка). Ситуации такие случаются. Электроника и электрика котла состоит из большого количества компонентов.
  • Нехватка мощности основного котла, например, при значительном похолодании на улице.

Запуск резервного электрического котла может производится разными способами. Рассмотрим их подробнее. Основной (газовый) котел будем называть «ведущим», а резервный — «ведомым».

Реле аварии на ведущем котле

Пожалуй, самый недорогой вариант резервирования, когда у ведущего котла есть релейный выход «авария». Если ведущий котел уходит в аварию, происходит замыкание/размыкание аварийного выхода и по этому сигналу запускается резервный котел.

Аварийный выход ведущего котла подключается на вход термостата/каскадирования ведомого котла.

Если реле аварии завели на вход термостата/каскадирования ведомого, то при возникновении аварии на ведущем резервный котел будет греть теплоноситель в соответствии с заданным алгоритмом. Например, в режиме управления внешним термостатом могут включаться все ТЭН-ы или нагрев будет идти до максимальной температуры, заданной в соотвествующей настройке.

Такой подход не очень хорош, поскольку в помещении станет жарковато. 🙂 Можно последовательно с входом аварии подключить механический комнатный термостат. В этом случае как только температура в помещении станет выше той, что задана на термостате, он отключится и котел перестанет нагревать. Естественно, такое управление температурой теплоносителя будет очень грубым.

Здесь напрашивается наличие на котле режима «Резерв при аварии»:

  • Резервный котел, фактически, выключен: насос отключен, электроника не мониторит температуру воздуха.
  • При срабатывании реле аварии на ведущем котле резервный котел запустится и будет удерживать целевую температуру в выставленном на котле по умолчанию режиме. Сразу отмечу, что выбеги насосов на котле будут работать только при режиме управления температурой по воздуху. См. мою статью.

К сожалению, реле аварии есть на очень редких котлах. Поэтому такой вариант резервирования универсальным не назовешь. Хотя это, пожалуй, один из самых бюджетных вариантов организации резервирования.

В данном случае важный момент как решается вопрос с работой насоса. Современные газовые котлы — мини-котельная со встроенным насосом. Насосы на основном и резервном котле должны быть правильно подобраны и гидравлически связаны, чтобы насос одного котла не «душил» насос «партнера».

При возникновении ошибки насос на газовом котле может быть остановлен. В резервных котлах, обычно, нет специального режима работы в режиме резерва, поэтому насос резервного котла, в режиме управления по теплоносителю, будет работать постоянно.

Ведущий котел с цифровой шиной

Более дорогой, но и более надежный и комфортный вариант — использование внешнего GSM контроллера, поддерживающего считывание данных по цифровой шине ведущего котла.

Например, MyHeat Smart поддерживает всевозможные цифровые шины в базовой комплектации, без дополнительных адаптеров. Цена такого контроллера или аналогов порядка 15 тыс. руб. При использовании такого оборудования появляется возможность удаленного управления по Интернет ведущим котлом. Так что такие инвестиции в долгосрочном периоде вполне оправданы.

Схема коммутации довольно простая. GSM контроллер по цифровой шине считывает состояние ведущего котла. Один из релейных выходов контроллера подключается ко входу термостата/каскадирования. Если ведущий котел ушел в ошибку, то скрипт на контроллере запускает резервный котел и управляет им, поддерживая заданную целевую температуру воздуха в помещении или температуру теплоносителя. Естественно, такое управление будет довольно грубым, поскольку управление по входу термостата запускает котел почти на полную мощность.

Более дорогой и сложный вариант, когда резервный котел поддерживает управление по цифровой шине. Тогда к GSM контроллеру докупается адаптер цифровой шины (не все контроллеры поддерживают управление по двум цифровым шинам) и резервный котел подключается по ней. В этом случае управление будет плавным. Например, такой вариант поддерживается контроллером MyHeat Pro.

При управлении системой отопления внешним контроллером можно повесить насос резервного котла на релейный вход контроллера и он будет запускаться только когда ведущий котел встал.

При наличии на резервном котле режима «Резерв при аварии» можно его установить, но вход управления ведущим котлом подключить к релейному выходу GSM контроллера. При появлении аварии на ведущем котле, GSM контроллер замкнет вход ведущего на резервном котле и запустит его в работу. При этом контроллер не сможет управлять температурой резервного котла, но котел будет работать автономно, поддерживая заданную температуру.

Как только ошибка на ведущем котле пропадет, GSM контроллер разомкнет реле подключенно к входу термостата резервного, фактичеки переведя его в режим ожидания.

Независимая работа ведущего и резервного котлов

Итак, механизмы запуска ведущим котлом резервного котла не столь тривиальны/дешевы. Предположим используется параллельная схема каскадирования котлов с гидрострелкой и обратными клапанами в ветках каждого котла, чтобы отсекать проток через отключенный котел. Вот пример:

  • Ведущий котел настроен на управление по температуре воздуха. Управление по воздуху нужно, чтобы оба котла замеряли температуру воздуха. Иначе сложнее обеспечить синхронную работу.
  • Ведущий котел замеряет температуру по датчику температуры, т.е. не используется грубое управление по механическому термостату.
  • Ведомый котел настраивается на управление по температуре воздуха. Только в этом режиме могут работать выбеги насоса, чтобы слегка сэкономить на электроэнергии. См. мою статью с объяснениями почему только в этом режиме возможна работа выбегов.
  • Соединения ведущего и ведомого нет. GSM контроллеры не используются.

Задача: обеспечить приемлемое отопление дома в ситуации, когда ведущий котел встал. Ручное переключение затруднительно, например, до загородного дома ехать пару сотен километров. Как решать такую задачу:

  • На ведущем котле выставляется необходимая целевая температура воздуха. Например, 22 градуса С.
  • На резервном котле в качестве целевой температуры воздуха выставляется температура ниже на несколько градусов, чем целевая температура выставленная на ведущем котле. Например, 17 градусов С.
  • Разброс в температурах определяется погрешностями используемых датчиков температуры. Например, широко используемый цифровой датчик DS18B20 может легко дать разброс в 3 — 5 градусов. Скорее всего, придется эмпирическим путем подбирать разницу в температурах.
  • Датчики температуры воздуха обеих котлов должны находится рядом.

При нормальной работе ведущего котла (достаточно мощности и нет ошибок) температура воздуха в помещении примерно соответствует заданной. Естественно, будут флуктуации, амплитуда которых определяется алгоритмами котла, точностью измерения температуры и пр.

Резервный котел видит, что температура воздуха в помещении выше установленной у него целевой, поэтому не запускает нагрев и насос остановлен из-за срабатывания выбегов.

Если ведущий котел встал по ошибке, или температура на улице понизилась настолько, что мощности котла стало недостаточно для поддержания целевой температуры, то температура воздуха в помещении начнет падать.

Как только температура упадет ниже целевой температуры воздуха установленной на резервном котле, он запустится и начнет догревать помещение. Собственно, резервному котлу не важно по какой причине остановился ведущий котел. Он о его существовании вообще ничего не знает и не догадывается, что он работает резервным. 🙂

Минус такой схемы работы в том, что целевая температура на резервном котле должна быть существенно ниже целевой температуры на основном котле. Разница градусов 5. Иначе резервный котел будет периодически включаться, помогая ведущему котлу догреть температуру в помещении.

При такой схеме есть неприятный момент, когда в доме в первый момент времени температура ниже целевой, установленной для резервного котла. При включении обеих котлов, они оба начнут нагревать температуру в помещении, поэтому появится расход электроэнергии.

Возможно, для частичного нивелирования такой проблемы полезен был бы режим отложенного старта резервного котла, чтобы не тратить электроэнергию при первоначальном запуске. Но здесь большой вопрос от какого момента отсчитывать начальный запуск? С момента включения котла? Или с момента замыкания входа ведущего на резервном котле? В общем, такая схема запуска выглядит неоднозначно. И здесь есть риск, если ведущий котел при запуске сразу ушел в ошибку и тогда резервный запустится лишь спустя время задержки. Но, скорее всего запуск производится вручную, поэтому о проблемах с ведущим котлом станет известно сразу. А если запуск удаленный, то тогда есть GSM контроллер и можно использовать схему выше.

Если первоначально запускать ведущий котел, вручную или дистанционно, и дожидаться выхода температуры на установленное целевое значение и лишь после этого запускать резервный котел, то никаких проблем с излишним энергопотреблением не возникнет.

Резерв по воздуху

Как вариант, можно добавить в котел режим «Резерв по воздуху». Механизм работы следующий:

  • Котел находится в режиме ожидания: насос отключен, ТЭН-ы отключены, электроника замеряет температуру воздуха.
  • На котле выставлена целевая температура воздуха, как на ведущем котле.
  • Если температура воздуха растет, приближаясь к целевой температуре, резервный котел понимает, что ведущий котел греет воздух и не включается.
  • Если температура воздуха остановилась, либо начала падать, то резервный котел понимает, что с ведущим случилась какая-то проблема, либо его мощности недостаточно для нагрева помещения и запускает нагрев, чтобы достичь целевой температуры.
  • Здесь есть вопрос с возвращением котла в резервный режим, если ведущий вернулся к нормальной работе. Автоматически это резервный котел определить по датчику температуры воздуха не сможет.
  • Возможна модицифкация этого алгоритма, когда в ветку ведущего котла врезается тройник с NTC датчиком. Как только ведущий котел встанет, температура теплоносителя замеренная NTC датчиком начнет падать. Но, нужно понимать, что при запуске резервного котла, нагретый теплоноситель от него, не смотря на наличие обратного клапана, будет подогревать NTC датчик, сбивая алгоритм. Не факт, что будет корректное определение факта, что ведущий котел запустился.

Полноценное каскадирование котлов возможно только при использовании внешнего контроллера с одним датчиком цели. При этом контроллер управляет обеими котлами, оптимально подбирая мощность и промежутки включения, чтобы флуктуации при поддержании температуры в помещении были минмальными.

Реле протока

Использование реле протока для остановки насоса ведомого котла мне в схемах видеть не приходилось. Но, вариант вполне возможный. Если при каскадировании котлов используется параллельная схема подключения котлов, то можно на ветку с ведущим котлом, оснащенную обратным клапаном, установить реле протока. Если насос ведущего котла остановился, т.е. протока нет, то реле протока сработает и запустит насос ведомого котла.

Рубрика: IT рецепты | Метки: | Оставить комментарий

Безопасность электрокотлов. На что обратить внимание при покупке?

В электрическом котле есть ряд конструктивных особенностей, игнорирование которых может привести к неприятным последствиям, вплоть до пожара. Рассмотрим, какие компоненты определяют безопасность электрокотла.

Электромагнитные и твердотельные реле

В электрических котлах для управления нагревательными элементами (ТЭН-ами) используется либо электромеханические, либо твердотельные реле/симисторы. К сожалению, обе технологии имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому однозначно отдать предпочтение определенному типу реле нельзя.

Реле SFK-112DM.

Основной минус электромагнитных реле (механических) — ограниченный срок службы. По паспорту количество механических циклов срабатываний у реле значительное — порядка 10 млн., однако время жизни электрических контактов обычно указывают порядка 100 тыс. По результатам наших тестов реальное количество циклов срабатываний у реле хороших производителей превышает 150 тыс.

Для твердотельных реле/симисторов количество циклов срабатываний практически неограниченное. Главное обеспечить качественное охлаждение.

Огромный плюс электромеханических реле, что они практически не рассеивают тепло на контактах, т.е. не требуют специального охлаждения. Твердотельным реле и симисторам требуется хорошая система охлаждениия, иначе они перегреваются и выходят из строя. Наиболее распространенный способ охлаждения — крепление симисторов на медном патрубке обратки. Необходимость расеивания тепла от твердотельных реле/симисторов существенно увеличивает стоимость электрокотла, а при плохом проектировании системы охлаждения приводит к выходу из строя.

Электромеханические реле на большие токи стоят относительно недорого (в районе 1 USD) и их несложно приобрести в случае выхода из строя. Качественные симисторы на те-же токи стоят в районе 3 USD за штуку. Трехфазные твердотельные реле — более 1500 руб. за штуку.

С т.з. ремонтопригодности предпочтение стоит отдавать конструкциям котлов, где реле не распаиваются на плату, а крепятся на винтах. Такие реле несложно купить в специализированных магазинах, поэтому заменить можно быстро. Замена платы с распаянными реле — более сложный и дорогой процесс.

Реле выходит из строя несколькими способами:

  • Сгорает обмотка электромагнита и реле перестает замыкать контакты при подаче напряжения на катушку.
  • На контактах образуется нагар, который ухудшает сопротивление и приводит к разогреву контактов.
  • Реле «залипает» — контакты остаются замкнутыми при снятии напряжения с управляющих контактов (электромагнита).

Наибольшую проблему с т.з. безопасности представляет «залипание» реле. При такой неисправности происходит неконтролируемый нагрев ТЭН-а. Если колба в которой находится ТЭН небольшая (малое количество теплоносителя охлаждаюшего ТЭН), скорость протока низкая (скорость на насосе выставлена минимальная), либо протока теплоносителя нет (например, насос вышел из строя), воздух из колбы удален не полностью, то вода в колбе закипит. Такая проблема может привести к оплавлению теплоизоляции и даже возгоранию. В интернете немало фотографий колб таких котлов.

Безопасность электрокотла возрастает, когда электроника может детектировать работоспособность реле (сгорела обмотка или «залипло»). Например, электрокотел Эван Expert Plus обнаруживает неисправное реле и сигнализирует об этой ситуации как на блоке индикации, так и в личном кабинете на сайте. Самодиагностика позволяет оперативно заказать запчасть и спокойно произвести замену, пока котел работает в аварийном режиме, отключая ТЭН-ы с помощью контактора. Такой аварийный режим работы позволяет не отключать котел при возникновении проблемы с реле и безопасно нагревать помещение, чтобы заморозить дом.

Качество реле и его цена определяется в т.ч. количеством серебра на контактах. Чем меньше содержание серебра на контактах, тем выше вероятность «залипания», но ниже цена. В недорогих котлах устанавливаются реле с минимальным количеством серебра, что значительно повышает риск «залипания» и, соответственно, перегрева котла. При выборе электрокотла предпочтение нужно отдавать производителям использующим качественные реле следующих производителей: Hongfa, Sanyou, Omron, TE и др. Например, реле Forward не отличается надежностью.

Контактор

В более дорогих электрокотлах для дополнительной защиты от перегрева колбы используются контакторы (электромагнитные размыкатели) или независимые расцепители. Эти устройства обеспечивают отключение фаз приходящих на ТЭН-ы в случае «залипания» реле. Это дополнительная ступень защиты, которая позволяет избежать перегрева и пожара, если реле вышло из строя.

Электромагнитный пускатель (контактор).

Контактор — это, по сути, электромагнитное реле, расчитанное на коммутацию значительных токов. Оно имеет мощные контакты, отводящие пружины и электромагнитную катушку, поэтому вероятность «залипания» минимальная.

На корпусе электромагнитного пускателя указывается ток категории AC-3, расчитанный на индуктивную нагрузку. Например, это электромоторы у которых пусковой ток в несколько раз превышает номинальный.

Категория AC-1 подходит для тэнов, ламп накаливания и пр. неиндуктивных или слабоиндуктивных нагрузок c Cosφ ≥0,95. Пусковые токи таких приборов не превышают номинальные.

Например, на фото двух электромагнитных пускателей указаны значения токов AC3 = 9A при 380 V, при этом ток AC1 = 25A.

Это изображение имеет пустой атрибут alt; его имя файла - image-6.png

Электромагнитные пускатели габаритные и стоят дорого. Цена на качественные контакторы ведущих производителей в зависимости от тока находится в районе 1000 руб. Срабатывание электромагнитного пускателя достаточно звучное, но в электрическом котле оно срабатывает один раз при включении. Хотя, если напряжение в сети прерывается, контактор может периодически звонко щелкать.

Электромагнитный пускатель плохо переносит значительную просадку напряжения в сети. При пониженном напряжении катушка электромагнита не может обеспечить хорошее примыкание контактов. На месте плохого контакта начинается разогрев, который приводит, в лучшем случае, к выходу контактора из строя, а в худшем — оплавлению пластика и даже возгоранию.

Для минимизации таких рисков в электрокотлах «Эван» на плате электроники есть отдельный вход для стабилизатора напряжения/ИБП. При запитываниии котла от стабилизированного источника питания защищается не только электроника котла, но и циркуляционный насос и контактор.

Модульные контакторы гораздо более компактные, имеют более субтильные контакты и, соответственно, электромагнит слабее. Срабатывают тихо, почти бесшумно. При этом они менее чувствительны к просадке напряжения, поэтому лучше выживают в условиях плохого энергообеспечения. К сожалению, качественные модульные контакторы стоят существенно дороже, чем электромагнитные пускатели, поэтому применяются в электрокотлах довольно редко.

Модульный контактор.

В некоторых электрокотлах используется независимый расцепитель работающий в паре с автоматом. При подаче напряжения на катушку независимого расцепителя он срабатывает и отключает автомат. Возврат автомата в рабочее состояние дистанционно невозможен. Нужно подойти к котлу и перевести автомат в рабочее положение.

Независимый расцепитель вместе с автоматом стоит дешевле электромагнитного пускателя. Однако, поскольку контактор является усиленным вариантом реле, его можно использовать в случае «залипания» реле, чтобы управлять нагревом ТЭН-ов котла. Такое решение шумное, однако позволяет безопасно эксплуатировать котел даже при «залипании» реле. Можно спокойно дождаться сервисного инженера если на улице минусовая температура. С независимым расцепителем такой фокус не пройдет.

Независимый расцепитель.

Дешевые электрокотлы ни контакторами, ни электромагнитными расцепителями не оснащаются, поэтому при залипании реле высока вероятность возгорания.

В недорогом котле «Эван» NEXT PLUS есть возможность подключения внешнего контактора для повышения безопасности котла. В этом случае котел будет управлять обмоткой контактора, защищая котел при возникновении аварийной ситуации.

NTC датчик температуры

Для измерения температуры подачи используется аналоговый NTC датчик температуры. Он может ввинчиваться в стенку колбы, чтобы был непосредственный контакт с теплоносителем.

Более простой/дешевый и несколько менее надежный вариант размещения NTC датчика — на медном патрубке подачи/обратки. Такой датчик имеет пружинное крепление в виде клипсы. Для нормального контакта необходимо, чтобы на место контакта была нанесена термопаста. Важно, чтобы патрубок был медным. Теплопроводность стали значительно ниже, кроме того окисление металла также ухудшает теплопередачу. В этом случае растет инерционность в определении температуры теплоносителя. Может возникнуть ситуация, когда теплоноситель уже перегрет, а на датчике ещё нормальная температура.

Когда электроника определяет, что температура в колбе или на патрубке подачи достигла максимальных значений, хотя такого случится не должно при нормально работающих реле, то отключается контактор. Такая ситуация говорит о том, что реле «залипло», нагрев неконтролируемый. Бывают вполне штатные причины такого поведения системы.

Например, если производительности циркуляционного насоса недостаточно (минимальная скорость выставлена для экономии электроэнергии), либо мощность электрокотла выбрана с запасом (нередко бывает ситуация, когда котел приобретается для здания 200 м2, но на этапе строительства им греют 30 м2), то котел может уходить в перегрев. Мощности даже одного ТЭН-а при небольшой системе отопления настолько с избытком, что даже кратковременные включения приводят к перегреву теплоносителя в колбе. В этом случае нужно в настройках котла зарезать мощность и/или увеличивать скорость насоса. В этом случае перегрев штатный, т.е. он не связан с выходом из строя каких-то компонентов электрокотла.

Например, при монтаже не до конца выгнали воздух из системы. Он скапливается в верхней части колбы и приводит к локальному перегреву датчика температуры, который устанавливается вверху, где самая высокая температура. В этом случае возможно также оплавление теплоизоляции, которая не рассчитана на температуры свыше 100 градусов.

Алгоритм нагрева в котле универсальный, под любое помещение. Однако, адаптивности алгоритма не всегда достаточно, чтобы он оптимально работал на любом помещении. Помимо площади здания накладывается масса факторов: гидравлика системы, степень утепления здания (теплопотери), мощность котла, производительность насоса и т.п.

Биметаллический термостат/термореле

При «залипании» реле происходит неконтролируемый нагрев ТЭН-а, который запитывается через это реле. Но даже в этом случае при нормальной работе насоса, ТЭН охлаждается теплоносителем и котел может проработать долго.

Электроника котла, если у неё есть функционал определения залипшего реле, как, например, в котлах Эван Expert+, обнаруживает залипание реле и перераспределяет нагрузку так, чтобы залипшее реле работало постоянно, а остальные ТЭН-ы подключались, когда мощности одного ТЭН-а недостаточно.

Если температура в колбе котла превышает температуру порядка 85-92 градусов — срабатывает аварийный термостат, который разрывает цепь питания электромагнитной катушки контактора. Такое управление контактором происходит, минуя электронику котла. Даже если проблема с неконтролируемым нагревом возникла из-за сбоя электроники, котел защищен от перегрева.

Если в электрокотле нет контактора, то разрывается питание обмоток реле. В случае залипания это не поможет, но если проблема с перегревом возникла из-за некорректной работы электроники — сработает.

В электрокотлах используется несколько конструкции аварийных термостатов.

  • Вариант с плоской крышкой. Тогда монтаж на корпус производится на термопасту, при этом колба должна быть из нержавеющей стали, либо алюминия.
  • Второй вариант — винтовое соединение, когда термостат ввинчивается на бобышку на корпусе колбы (без непосредственного контакта с теплоносителем). Этот вариант более надежен.
  • Третий вариант — на медный патрубок подачи на клипсу.
Аварийный термостат KSD301

При использовании колбы из нержавеющей стали или алюминиевого теплообменника вместо контактора иногда используется трехфазный аварийный термостат, рассчитанный на коммутацию больших токов. При превышении температуры такой термостат обесточивает питание ТЭН-ов.

Такие термостаты бывают самовозвратные, когда при остывании колбы происходит коммутация ТЭН-ов и котел продолжает работу. Этот вариант предпочтителен в ситуации, когда отключение котла может привести к заморозке отопления в доме, а ехать далеко. Другой тип термостата — несамовозвратные, которые после срабатывания нужно вернуть в рабочее состояние нажатием на кнопки посередине на корпусе.

Трехфазный аварийный термостат.

В некоторых случаях используется аварийный термостат с креплением на клипсу для установки на медный патрубок подачи.

Такой способ крепления в обязательном порядке требует наличия реле протока. В противном случае, при остановке насоса (вышел из строя) датчик не будет получать актуальную температуру теплоносителя в самом горячем месте колбы, поскольку на патрубке без протока она может отличаться значительно. На колбе уже будет плавится теплоизоляция, а термостат в отсутствии протока будет определять нормальную температуру и не отключать контактор.

Датчик давления/реле давления

Для контроля давления в системе в котле устаналивается либо электронный манометр (датчик давления), либо реле давления. Реле давления отключает ТЭН-ы котла при снижении давления ниже определенной границы.

Для обогрева помещения в системе давление должно быть в диапазоне 1,5 – 2 атм. Если давление падает ниже 0,5 атм, то теплоноситель может подтекать через жиклер воздухоотводчика.

Если в трубы попал воздух, давление падает. Это происходит из-за того, что воздух имеет меньшую плотность в сравнении с теплоносителем. Воздух в системе приводит к падению напора, замедлению движения жидкости, появлению постороннего шума и вибраций, образованию коррозии и может привести к выходу из строя электрокотла.

Попасть воздух в систему может вместе с теплоносителем или вследствие:

  • выделения воздуха из теплоносителя при нагреве;
  • протечек (плохой герметичности соединительных элементов);
  • малой емкости расширительного бака;
  • допущенных ошибок при выполнении монтажа отопительной системы;
  • и т.д.

Если давление в системе либо снижается ниже заданного уровня, либо возрастает до предельных значений, котел отключается и сигнализирует о проблемах с давлениием.

Датчики давления бывают в различном исполнении. Может быть пластиковый корпус или из нержавеющей стали.

Датчики давления электрокотлов.

Реле давления визуально похоже на датчик давления, но имеет только два контакта, вместо трех.

Реле давления.

Автоматический воздухоотводчик

Автоматический воздухоотводчик ставится в самой высшей точке котла — на колбе и предназначен для своевременного удаления из системы воздуха, чтобы не допустить завоздушивания колбы и перегрева ТЭН-ов. Видео работы воздухоотводчика.

На бюджетных котлах воздухоотводчик не устанавливается. Он входит в состав группы безопасности, которая в обязательном порядке устанавливается снаружи котла.

Сбросной (предохранительный) клапан (сбросник)

Сбросной клапан в котле автоматически удаляет часть теплоносителя, если давление в системе выросло до значений близких к предельным для котла. Видео демонстрирующее работу сбросногно клапана.

На бюджетных котлах сбросной клапан не ставится. Воздухоотводчик + сбросной клапан + манометр образуют группу безопасности котла. Она в обязательном порядке должна быть установлена снаружи котла.

Стабилизатор напряжения/ИБП

Основная причина выхода электроники из строя — проблемы с качеством питания. Возможность запитать электронику котла от стабилизатора или источника бесперебойного питания крайне важна, особенно в условиях, когда качество поставляемой электроэнергии не соотвествует ГОСТ-у. Стоимость электроники котла составляет значительный процент от его стоимости и в случае выхода из строя — стоимость ремонта значительная.

Для защиты котла от высоковольных импульсных перенапряжений рекомендуется устанавливать на вводе УЗИП. Импульсные перенапряжения могут стать следствием попадания молнии в систему молниезащиты или линию электропередач, переключения мощных индуктивных потребителей, таких как электродвигатели, сварочные аппараты и трансформаторы и пр.

Источники бесперебойного питания (ИБП) и стабилизаторы дополнительно защищают электронику от проблем с электропитанием.

В электротронике котла производители используются некоторые элементы защиты, вроде варисторов и разрядников, но заменить ИБП/стабилизатор, конечно, не получится.

Помимо электроники защищать нужно обмотку контактора от просаженного напряжения и обмотку циркуляционного насоса.

Помимо защиты от перепадов напряжения целесообразно предусмотреть защиту от отказа фазы от которой происходит питание электроники. В этом случае целесообразно использовать электронный коммутатор/переключатель фаз, например, ПЭФ-301. Это устройство позволяет запитывать электронику от любой рабочей фазы. Если пропадет фаза от которой запитывается электроника, то даже при рабочих оставшихся фазах котел отключится и в мороз можно заморозить систему отопления.

Реле протока

Если NTC термодатчик и/или аварийный термостат устанавливается на клипсу, то в обязательном порядке должно тестироваться наличие нормального протока теплоносителя через колбу/теплообменник. Для определения наличия протока используется либо реле протока, либо датчик протока.

Реле протока 1/2" (Ду 15 мм)
Реле протока

Это механический прибор, в котором под действием напора теплоносителя либо вращается крыльчатка с магнитом и через геркон передает скорость вращения электронике котла, либо лопатка, которая отклоняется под действием протока. В последнем случае скорость протока не определишь, только наличие. Вот подробное объяснение как работает механизм реле протока. Здесь видео с описанием датчика протока.

Поскольку реле протока — механический прибор, качество его конструкции и производства имеет очень большое значение. При выходе из строя датчика протока котел остановится по ошибке, поскольку в противном случае возможен перегрев котла, вплоть до возгорания.

Выводы

Если свести все компоненты безопасности в таблицу, то она будет такая:

Компонент безопасностиУльтрабюджетныйБюджетныйСреднийДорогой
Реле / симисторНедорогиеНедорогие / КачественныеКачественныеКачественные
Контактор / независимый расцепительНетНетЕстьЕсть
NTC датчикНет (механический термостат)ЕстьЕстьЕсть
Аварийное терморелеЕсть (накладной)ЕстьЕстьЕсть
Датчик/реле давленияНетНетЕстьЕсть
ВоздухоотводчикНетНетЕстьЕсть
Сбросной клапанНетНетЕстьЕсть
Вход для ИБПНетНет / Есть (крайне редко)Нет / Есть редкоЕсть
Реле протокаНетНет / Есть (если котел с алюминиевым теплообменником)Нет / Есть (если котел с алюминиевым теплообменником)Нет / Есть (если котел с алюминиевым теплообменником)

Рубрика: IT рецепты | Метки: | Оставить комментарий

Сравнение датчиков DS18B20 и ДТВ-01-12 используемых в котлах «Эван»

Ранее в техническом обзоре уже сравнивал цифровой датчик DS18B20 и токовый ДТВ-01-12. Теперь сравнение на более доступном языке. 🙂

В электрокотлах практически всех производителей давно используются недорогие цифровые датчики DS18B20. Их производят разные бренды, в т.ч. китайские, поэтому цена относительно невысокая. Его можно легко купить на Aliexpress по бросовой цене, но нужно быть готовым к некорректным показаниям, далеким от эталонных.

Широкое распространение датчика привело к большому количеству подделок. Визуально отличить контрафакт от оригинала сложно даже специалистам. Хорошо если датчик сразу не заработал. Хуже, когда он работает, но выдает далекие от реальности результаты замера температуры, периодически пропадает или на короткое время выдает экстремально высокие или низкие значения температур. Эти проблемы с замером температуры сказываются на корректности работы котла, приводят к сбоям и обращениям в сервисную поддержку за разрешением проблемы. 

Другой минус датчика — нестабильная работа на больших расстояниях в зависимости от качества кабеля. Нередко производители, вместо медных жил, используют более дешевый алюминий с омеднением. Даже такие, казалось-бы, мелочи сказываются на расстоянии стабильной работы. На кабеле неподходящего качества датчик DS18B20 работает гарантированно на расстоянии порядка 12 метров. Чтобы обеспечить стабильную работу на больших дистанциях нужно выбирать качественный экранированный (FTP) кабель типа «витая пара» с медными жилами. В этом случае датчик стабильно отрабатывает и на 30-ти метровом удалении.

Ещё один минус — при монтаже датчика DS18B20 нужно соблюдать полярность. При некорректном подключении датчик выходит из строя.

Чтобы нивелировать указанные недостатки, в полупромышленных котлах «Эван» Practic Plus, помимо DS18B20 используется технологически более совершенный токовый датчик ДТВ-01-12. Это датчик приближенный по надежности к промышленным токовым датчикам, но со значительно более низкой ценой. Цену удалось снизить из-за исключения механизма линеаризации показаний в самом датчике. Эта дополнительная обработка результатов замеров перенесена в котел «Эван».

Основной плюс ДТВ-01-12 — максимально близкие к эталонным значениям замеры температур воздуха. При этом во время замера отсутствуют случайных выбросы или выпадания значений, свойственные датчикам DS18B20. Стабильность и точность результатов выдаваемых датчиком улучшает работу котла. Датчик производится только в России под строгим контролем, поскольку рассчитан на использование в промышленности. 

Другой плюс датчика ДТВ-01-12  в сравнении с DS18B20 — стабильность при работе на кабеле практически любого качества даже при расстояниях более 100 метров. В условиях небольшого коттеджа этот плюс не столь велик, но если площадь здания значительная — это очень важный момент. Неприятно, когда после прокладки по дому в штробах кабеля сомнительного качества с последующей отделкой стен, возникает ситуация, когда котел некорректно работает из-за сбоев датчика DS18B20. Ремонт уже завершен и повторно тянуть кабель уже неэстетично. Приходится использовать недешевые радиодатчики, а они поддерживаются только топовыми котлами «Эван».

Датчик ДТВ-01-12 снабжен внутренней защитой от неправильной полярности. Так что если в процессе монтажа перепутали подключение, датчик не выйдет из строя.

С выходом нового котла NEXT Plus и Warmos Comfort 2023 года этот датчик из полупромышленных котлов перекочевал и в линейку бытовых котлов. Теперь даже в бюджетной серии присутствует поддержка как широко распространенного датчика DS18B20, так и высоконадежного ДТВ-01-12, цену на который постарались сделать максимально близко к ширпотребному DS18B20. 

Рубрика: IT рецепты | Оставить комментарий

Сравнение датчиков температуры DS18B20 и ДТВ-01-12 для электрокотлов «Эван»

В электрических котлах в качестве датчика температуры воздуха и температуры подачи/обратки наиболее распространены датчики на базе чипа DS18B20. Это широко распространенный датчик температуры с цифровым выходом 1-Wire. Достоинства DS18B20:

  • Выпускается различными производителями: Maxim Integrated, Dallas Semiconductor, Analog Devices, UMW и др.
  • Широко распространен, нет проблем с поставками. Производится в т.ч. китайскими производителями.
  • Есть различные корпуса как самого чипа так и законченных датчиков на его базе: нержавеющая гильза, пластиковые открытые и закрытые корпуса, корпус с резьбой для тройника, корпус под винт и пр.
  • Напряжение питания 3,3 — 5 В.
  • Диапазон измеряемых температур: −55…+125 °C.
  • Заявленная точность: ±0,5°C.
  • На одну шину (вывод микроконтроллера) можно повесить до 127 датчиков.

Недостатки DS18B20:

  • Значительный разброс измеренных значений в сравнении с поверенным эталоном.
  • При питании от 3,3 В стабильная работа датчика на кабеле ПВС 3×1,5 не превышает 12 м. На экранированной витой паре (CSS-FTP-4CU) с медными жилами — 30 м. На «витой паре» с омедненными жилами — до 25 м.
  • Разброс показаний температуры в сравнении с эталонным (поверенным) термометром составляет несколько °C. О точности ±0,5°C при реальных замерах речи не идет даже близко.
  • С ростом температуры (свыше 36 градусов) разница с поверенным датчиком по результатам тестов может составлять до 10 градусов в зависимости от экземпляра датчика.
  • При ошибке в полярности питания датчик выходит из строя.
  • Значительное количество подделок, которые непросто отличить от оригинального производителя.

Для снижения рисков некорректного замера температуры датчиками DS18B20 в электрокотлы «Эван» добавлена поддержка высокоточного токового (4..20 мА) датчика температуры воздуха ДТВ-01-12. Недостатки ДТВ-01-12:

  • Производится одним российским производителем, т.е. не столь распространен как DS18B20.
  • Более высокая сложность (датчик + электронная обвязка) по сравнению с DS18B20 (чип).
  • Доступен только в пластиковом корпусе IP40 для замера температуры воздуха в помещениях.
  • Для подключения каждого датчика нуден отдельный вывод на микроконтроллере, т.е. на один пин несколько датчиков не повесить.

Достоинства ДТВ-01-12:

  • Токовые датчики 4..20 мА — промышленный стандарт обеспечивающий высокую стабильность работы в условиях помех.
  • Стабильная работа датчика при длинах кабеля ПВС 3×1,5 свыше 35 м, на CSS-FTP-4CU — более 100 м.
  • При ошибке полярности питания датчик не выходит из строя. Есть встроенная защита.
  • Точность и стабильность замера температуры значительно выше, чем у DS18B20.
Рубрика: IT рецепты | Оставить комментарий

Выбеги насоса у электрических котлов. Какие риски и ограничения?

Довольно часто клиенты спрашивают про выбеги насоса у электрических котлов. Главным образом жалуются на их отсутствие в некоторых режимах. 🙂 Выбег — остановка насоса через некоторое время после отключения ТЭН-ов, когда циркуляция, вроде как, не нужна. Позволяет сэкономить немного электроэнергии. Мощность насоса порядка 80 Вт, на фоне потребления электрического котла, порядка 9 — 14 кВт (наиболее ходовые варианты) — экономия «на спичках», но все-же есть соблазн слегка сэкономить.

Рассмотрю подробно в каких случаях (режимах работы котла) выбеги насоса реализуются, а когда неудобства (ущерб) от отключения насоса потенциально превышает экономию на электроэнергии.

Режим поддержания температуры по воздуху

Поддержание температуры в комнате по датчику температуры воздуха — один из наиболее популярных режимов. В нем электроника котла может постоянно производить замер температуры воздуха в помещениях с помощью датчиков температуры воздуха. Состояние циркуляционного насоса (работает или отключен), не влияют на результаты замера. Собственно, именно поэтому отключать насос (использовать выбеги) в этом режиме можно безопасно.

Отмечу, что когда котел управляется не с помощью датчика температуры воздуха, а термостатом — это лишь другой, более грубый, способ управления температурой котла по воздуху. Вместо датчика температуры, который непрерывно замеряет температуру, а соответственно, позволяет плавно (заблаговременно) подстраивать температуру в помещении, используется механический датчик температуры, который срабатывает при превышении установленного на термостате порога. Естественно, точность регулирования из-за такого грубого дискретного характера замера будет хуже. Регулирование запускается лишь в момент срабатывания термостата. Однако, это не мешает останавливать насос без риска, поскольку от состояния насоса (включен или выключен) результаты замера температуры термостатом не зависят.

Основной риск включения выбегов (отключения насоса) в этом режиме, если датчики воздуха расположены слишком далеко от труб отопления и высоко (теплый воздух поднимается вверх), а теплоизоляция дома не очень хорошая. Гипотетически, теплоноситель в трубах уже может начать подмерзать, а датчик температуры воздуха может показывать ещё приемлемую температуру, если установлено какое-то низкое целевое значение.

Когда насос работает, т.е. есть циркуляция теплоносителя, то риск заморозить систему существенно снижается.

Режим поддержания температуры теплоносителя

При непрерывной работе насоса в режиме управления температурой по теплоносителю, алгоритм ПИД регулирования котла постоянно получает температуру теплоносителя. Теплоноситель гоняется по контуру и доносит до датчика температуры, расположенного, обычно, в колбе или на патрубке подачи/обратки, актуальную температуру из самых дальних уголков здания. Соответственно, риск, что в каком-то дальнем помещении, где может быть ещё и плохая теплоизоляция стен, температура опустится ниже 0 и система заморозится — минимальна.

На основании полученной ошибки алгоритм постоянно корректирует температуру теплоносителя, управляя ТЭН-ами, чтобы начинать заблаговременно нагревать теплоноситель, поддерживая установленную температуру (температура уставки) теплоносителя. При включенном насосе котел может поддерживать температуру теплоносителя близко к температуре уставки.

Если насос остановить, то датчик температуры теплоносителя будет показывать только температуру в теплоизолированной колбе или на патрубке. Температура в колбе при отключенном насосе при отстутствии протока может опускаться довольно медленно. Соответственно, алгоритм ПИД регулирования будет получать показатели температуры не из системы отопления (радиаторов)? поэтому качественно отрабатывать поддержание установленной температуры не будет. Грубо говоря в системе отопления вода уже замерзла, а в колбе все ещё нормальная температура. Информация о температуре теплоносителя ложная, поскольку нет циркуляции.

Чтобы регулярно актуализировать данные по температуре теплоносителя нужно:

  1. Периодически включать насос.
  2. Прогонять теплоноситель по контуру. Сколько времени прогонять зависит от длины системы отопления.
  3. Замерять актуальную температуру теплоносителя. В идеале должно пройти несколько циклов.
  4. Получив температуру из самых дальних уголков здания лихорадочно включать ТЭН-ы, пытаясь скорректировать уход температуры от целевой.

Например, включаем насос каждые 2 часа, чтобы актуализировать температуру теплоносителя. В течении этих двух часов алгоритм ПИД регулирования не получает актуальную температуруот системы отопления, а руководствуется локальными датчиками температуры в колбе или на патрубке приточки/обратки. Не получая объективную информацию он управляет температурой теплоносителя абы как. В результате получаем противоречие:

  • Чтобы экономить электроэнергию нужно отключать насос на максимально продолжительное время.
  • Однако, чем дольше отключен насос, тем большая ошибка между температурой уставки и реальной температурой теплоносителя накопится.

В результате график температуры теплоносителя вместо плавного и максимально близкого к температуре уставки будет резко меняться, что в значительной степени скажется на комфорте в помещении. Точного регулирования температуры уже не будет. Поэтому адекватные производители электрических котлов не реализуют выбеги насосов в режиме управления по температуре теплоносителя, чтобы избежать вопросов клиентов почему при срабатывании выбегов температура в помещении «скачет».

Нормальное поддержание целевой температуры в режиме теплоносителя возможно только когда есть постоянная циркуляция и датчик температуры обратки/подачи постоянно отслеживает актуальную температуру теплоносителя в системе. Соответственно, при отключении циркуляции даже на короткое время при работе в режиме по теплоносителю приведет к плохому поддержанию температуры в помещении.

Выбеги (или их аналог для экономии электроэнергии) в этом режиме можно использовать в двух случаях:

  • На радиаторах в здании стоят датчики температуры, чтобы обеспечить актуальными данными о температуре теплоносителя алгоритм котла. Маловероятно, что клиенты готовы тащить такое количество проводов или ставить радиодатчики на каждый радиатор, чтобы заработали выбеги и при этом не ухудшилось качество поддержания целевой температуры в помещении.
  • В котле используется насос с электронным управлением, например, с помощью ШИМ, т.е. когда электроника может снизить скорость работы насоса до минимальной, не отключая совсем. Пу сути, когда используется насос с ШИМ, то «выбеги» (полное отключение насоса) не используются, но электричество экономится. Алгоритм получает актуальную информацию из системы отопления и может своевременно изменить скорость (энергопотребление насоса), чтобы поддерживать температуру на заданном уровне. Но такой насос стоит существенно дороже обычного и тарифы на электроэнергию в России вряд ли позволят быстро окупить такие инвестиции.

Отмечу также, что режим работы насоса, когда циркуляция полностью останавливается (насос отключается), а затем, после полной остановки движения теплоносителя, возобновляется снова — неблагоприятен для насоса. Чаще всего выход из строя электрических/электронных устройств происходит в цикле включения/выключения. В начальные моменты токи в обмотке насоса значительны. Когда насос постоянно в работе — ему нужно только поддерживать циркуляцию и это более щадящий режим с меньшим энергопотреблением.

По аналогии рассмотрим привычный пример механической коробки передач в автомобиле. Когда система (автомобиль) находится в состоянии покоя — сила трения максимальна. В момент запуска системы в работу, например, включении насоса, либо трогании автомобиля с места, необходимо приложить максимальное усилие на преодоление сопротивления силы трения. При трогании автомобиля с места на первой передаче сила тяги и расход топлива максимальны. После трогания с места практически сразу же можно переходить на вторую передачу, т.к. большая часть силы трения преодолена.

Также и с насосом, в момент пуска нагрузка на насос максимальна. После начала движения теплоносителя нагрузка на насос снижается. Поэтому частое включение и отключение насоса приводит к повышенному механическому износу и снижает его ресурс.

Прикинем стоимость электроэнергии в год:

  • Насос работает 24 часа в сутки.
  • Отопительный сезон примерно 6 месяцев.
  • Среднее количество дней в месяце — 30.
  • Энергопотребление 80 Вт или 0,08 кВт.
  • Стоимость одного кВт примерно 4 руб.

Итого получаем: 0,08 кВт * 24 часа * 30 дней * 6 мес * 4 руб = 1382 руб. в год. Вопрос, «стоит ли овчинка выделки»?

При этом при частых отключениях насоса увеличивается вероятность выхода из строя, т.е. есть риск, что насос выйдет из строя до гарантии. При этом производитель, помимо затрат на сам насос, понесет расходы на выезд сервисного инженера. Я не знаю компаний производящих качественные электрические котлы, которые шли бы на подобный риск выхода из строя ключевого и весьма недешевого компонента.

Включение выбега эквивалентно ситуации, когда автомобиль едет по трассе и для экономии топлива периодически останаливается полностью, а затем стартует вновь. По-сути, напоминает перемещение по городу в «пробках». В «пробках» снижения расхода топлива не замечено и износ компонентов выше, чем при равномерной работе на 3/4 передаче.

В плане экономии электроэнергии в режиме по теплоносителю хороший вариант когда котел управляет насосом с частотным управлением (например, через ШИМ). В этом случае его не нужно останавливать. По аналогии с авто можно скинуть скорость на 2-ю передачу и ехать медленно, но когда надо, не столь энергозатратно и разрушительно для компонентов переключится на 3/4 передачу. В случае с насосом можно уменьшить обороты до минимума, но не отключать. Когда же теплоноситель начнет остывать из-за теплопотерь здания, добавить оборотов. Но такой насос стоит в несколько раз дороже обычного, поэтому электрические котлы с таким насосом стоят дорого и мало кто готов за них переплачивать. Очень долго придется «отбивать» стоимость за счет сэкономленной электроэнергии в России.  

Собственно, мне не приходилось видеть электрические котлы, где в режиме управления температурой по теплоносителю на обычных насосах без программного управления оборотами смогли реализовать выбеги. Клиенты, которые пытались доказать обратное, присылали инструкции, но там, например, выбеги включались при работе котла по термостату, а это уже управление температурой по воздуху.    

Использовать выбеги в режиме управления по теплоносителю нецелесообразно.

Хотя режим «Антизамерзания» является частным случаем управления по температуре теплоносителя, но в этом режиме нет требований к точности поддержания целевой температуры. Т.е. какие там флуктуации температур будут в помещении — все равно, поскольку основная задача обеспечить температуру теплоносителя не ниже заданных, например 8 град. С. Собственно, поэтому можно отключить насос на сутки и включать раз в сутки, чтобы прогнать теплоноситель и замерить его актуальную температуру.  За сутки хорошо утепленное здание при не очень низкой температуре на улице остынет незначительно. Хотя, есть риски, что при плохой теплоизоляции и на улице -40, система может разморозится. 

Управление температурой по уличному термодатчику (метеосерверу) 

Режим управления по кривым погодозависимой автоматики (ПЗА) — это частный случай управления по теплоносителю. Котел считывает температуру на улице, по графикам вычисляет температуру уставки для теплоносителя и пытается удерживать её в системе отопления. Соответственно, если отключить насос, то получим ситуацию подробно описанную выше. Ни о какой плавности и точности поддержания температуры не может быть и речи. Алгоритм ПИД регулирования не будет нормально отрабатывать. Соответственно, в этом режиме выбеги использовать нельзя.

Управление по OpenTherm внешним контроллером

Когда к котлу цепляется внешний контроллер — это не означает, что котел снимает с себя всякую ответственность за результат и полностью переходит под внешнее управление. Котел обеспечивает минимально необходимые для безопасной работы системы отопления алгоритмы. Например, он контролирует, чтобы система не разморозилась. Задания на управление температурой теплоносителя при этом приходят от внешнего контроллера.

В протоколе OpenTherm нет функций, которые позволяли бы управлять насосом котла внешнему контроллеру. Даже если бы и был, разработчики котлов не могут быть уверены на 100%, что все производители GSM контроллеров его корректно реализовали. Работа насоса — это важный момент обеспечения безопасности работы котла.

Отключение циркуляции значительно сказывается на точности поддержания температуры теплоносителя и безопасности системы отопления. Отключать насос при управлении внешним контроллером нельзя.

Предполагается, что внешний контроллер управляет только температурой теплоносителя, выдавая целевые температуры. Соответственно, при управлении внешним контроллером котел работает в режиме управления по теплоносителю. В таком режиме нельзя отключать циркуляцию по уже описанным выше причинам.

Котел не сможет поддерживать температуру теплоносителя затребованную контроллером. Соответственно, начнутся проблемы со сходимостью алгоритма контроллера. Он будет отдавать команду на уставку температуры котлу, считая, что тот достаточно сообразителен, чтобы поддерживать температуру уставки, а котел будет его регулярно разочаровывать. 🙂 В результате, мягко говоря, температура будет поддерживаться очень неточно.   

Если внешний контроллер работает в режиме управления по воздуху, то, казалось-бы, рисков разморозить систему нет. Например, при использовании штатной автоматики котла при работе по воздуху, выбеги безопасно отрабатывают.

Проблема в том, что по шине OpenTherm контроллер не может передать котлу в каком режиме он работает: управление по воздуху или по теплоносителю. В OpenTherm нет такой команды.

Допустим, котел посчитал, что на контроллере выставлен режим управления по воздуху, а на самом деле пользователь на контроллере выставил режим управления котлом в режиме управления по теплоносителю или уличный. В этом режиме контроллер получает информацию о температуре теплоносителя от датчика температуры котла на подаче. Предположим, запроса на тепло от контроллера по шине OpenTherm нет, поэтому котел отключил насос для экономии электроэнергии. Как только это произойдет, датчик температуры в колбе котла перестает получать актуальную информацию о температуре теплоносителя в системе.

При этом контроллер будет думать, что температура теплоносителя, получаемая от котла по шине OpenTherm — актуальная. Соответственно, алгоритм работы контроллера при управлении по температуре теплоносителя перестанет корректно отрабатыват из-за ложных данных.

Опять приходим к тому, что только в котлах с управляемой скоростью насоса (например по ШИМ) можно гарантированно обеспечить безопасную работу котла при управлении по OpenTherm, при этом максимально снизив потребление электроэнергии.

Возможен не особо надежный компромиссный вариант. При подключении внешнего контроллера к котлу нужно обязательно требовать подключить к нему датчик температуры воздуха. Он будет использоваться котлом для контроля температуры в помещении, чтобы не разморозить систему если контроллер дает неверные уставки или отказал. Если датчик температуры воздуха вышел из строя, котел должен запретить все выбеги и включить насос на постоянную работу. Соответственно, максимальный ущерб, который возможен при отказе контроллера — живность в доме может замерзнуть.

Котел должен знать, что контроллер при этом находится в режиме управления по воздуху. Как уже упомянул выше, контроллер не имеет технической возможности передать котлу эту информацию по шине OpenTherm. Единственный способ — в настройках котла пользователю в явном виде указать, что внешний контроллер работает по температуре воздуха в помещении.

Эта настройка должна задаваться каждый раз при выборе внешнего управления OpenTherm и сбрасываться при переходе в любой другой режим управления. Осознанная установка пользователем с пониманием возможных последствий. Но, по опыту, они далеко не всегда осознают к чему могут привести неправильные настройки.

При этом есть риск роста сервисных заявок. Пользователь может сменить режим на контроллере с управления по воздуху на теплоноситель/уличный, а на котле забыть сменить режим работы контроллера.

После этих установок котел будет считать, что контроллер управляет им, замеряя температуру воздуха и показания температуры теплоносителя ему не нужны для корректной отработки алгоритма. Тогда выбеги будут отрабатывать как и в случае, когда на самом котле выбран режим по воздуху.

Рубрика: IT рецепты | Оставить комментарий