Как будем обогревать умную дачу?26.01.2023 22:31

За окном январь и холодно. Но весна уже скоро, и в голову приходят мысли о том, что хочется сделать на даче. В первое дачное межсезонье я был озабочен покупкой необходимых устройств — инструментов, насосной станции и косилки. Во второе озаботился нормальным забором (у нас тогда была покосившаяся рабица). Сейчас — третье, и больше всего меня волнует, что на даче нет отопления. А я бы с удовольствием провел на ней рождественские каникулы ☹.

Важно: сегодня я пишу не о том, что сделано, а о том, что предстоит сделать. Все это — пока проекты в голове и на бумаге, и я буду весьма признателен за конструктивную критику идей.

Анамнез

Речь пойдет об отоплении, а потому важны технические детали. Итак, у меня — двухэтажная дача. Первый этаж — из бруса 150 мм, с утеплением минеральной ватой 50 мм внутри и 50 мм снаружи. Ленточный фундамент, утепление пола тоже сделано на минеральной вате, 100 мм. Общая площадь первого этажа — метров 35–40. Пристроенная терраса не утеплена, ее площадь 45 квадратов. В ней расположена кухня. Второй этаж — мансардный и тоже не утеплен, его площадь чуть больше 25 метров. Таким образом, мне предстоит утепление террасы и второго этажа, при этом я не уверен, что до них в этот сезон дойдут руки (деньги это тоже немалые).

Отопление тоже…имеется. Между двумя из трех комнат на первом этаже есть печь‑голландка, которая хорошо прогревает весь этаж. Правда, при уличной температуре -5 градусов ее для этого нужно топить 4 часа. Прогреваются комнаты, конечно, неравномерно, да и хлопот печка требует много (дров тоже немало, но я использую чаще топливные брикеты, мне они нравятся). Есть и водяное отопление. Но им прежние хозяева давно не пользовались, собрано оно с бору по сосенке и от одного вида старого электрокотла делается плохо. Поэтому все это я буду безжалостно уничтожать.

Не могу не вспомнить…

Газа нет и не будет (выяснял). Поэтому отапливаться я могу только электричеством. Газ из баллона, дизельный или твердотопливный котел можно не рассматривать, потому что…       

Цель

Цель простая. Создать систему отопления, которая сможет зимой поддерживать на даче температуру в +5 градусов и прогревать ее до приемлемых +20 — +23 в те немногочисленные дни, когда я буду на дачу приезжать. Поэтому основной вопрос, который передо мной стоит (до сих пор) звучит так:

Котел или конвекторы?

Этот вопрос я для себя практически (но не окончательно, у меня еще есть месяц‑полтора на раздумья) решил в пользу конвекторов. Почему:

• суммарная потребляемая мощность котла и конвекторов примерно равна, и стоимость тепла будет примерно одинаковой, при этом конвекторы оставляют больше возможностей для «маневра»;

• отопление при помощи котла требует строительства достаточно серьезной инженерной системы, которую при этом лучше всего заказывать профессионалам. Конвекторы, кроме того, потребуют куда меньших инвестиций;

• общая площадь дома — чуть больше 75 кв. метров. При этом 25 метров приходится на второй, пока не утепленный этаж, обогрев которого я буду организовывать наверное даже не в этом году. Кроме того, наверх нужно вести, по уму, второй контур водяного отопления;

• у меня неравномерно прогреваются комнаты на первом этаже. Две из них можно отапливать дровяной печью, третья при этом остается холодной. Кроме того, я подумываю о том, чтобы отапливать и застекленную террасу. И все это потребует дифференцированного управления мощностью, которое с котлом организовать очень сложно;

По сумме факторов в моем случае конвекторы получаются и эффективнее, и дешевле котла. А главное — проще. Проще еще и потому, что систему из конвекторов я смогу строить постепенно (при этом меняя ее по опыту использования), а в водяной отопительной системе масштабирование нужно предусмотреть заранее — и это меня останавливает.

Только ли конвекторы?

В любом случае я изначально хотел (и продолжаю хотеть) дополнить основное отопление еще и теплыми полами. Во‑первых, получается пусть относительное, но резервирование. А во вторых, мне нравится сама идея. К тому же, пол не слишком, но требует косметического ремонта, так что можно совместить два удовольствия.

Для моих условий подходит только пленочный инфракрасный пол. Все остальные его разновидности устанавливаются в бетонную заливку, которую сделать в деревянном доме невозможно. Учитывая, что укладывать его нужно только на свободные от мебели места, полноценно отапливать помещения он не сможет. Но комфорта определенно добавит.

Необходимая мощность

С расчетом необходимой мощности конвекторов все достаточно просто. Гугление показало, что мне необходимо выделить для них без малого 7 КВт. Они у меня имеются. Еще 4 КВт потребует теплый пол с учетом того, что он будет укладываться только на свободных от мебели местах. Всего в дом заведено 15 КВт, и небольшой резерв даже остается, но стоит учитывать, что речь идет о максимальном энергопотреблении. Мы же понимаем, что в те дни, когда нас на даче нет (а приезжать мы будем на нее зимой мы планируем только изредка и на считанное количество дней) задача отопления — поддерживать минимальные +5 градусов.

(Попутно замечу, что стоимость такого отопления — та еще проблема, и о том, как ее сократить, я буду писать отдельно).

Инфраструктура

Меняя проводку и щит в доме я заранее вывел три отдельных фазы (тогда предполагалось, что все они пойдут на котел). В щите они управляются только общим рубильником, а защиту для них я буду делать в отдельном щитке — УЗО на каждую фазу и автоматы 16А на каждого потребителя. Остается только рассчитать распределение мощностей по фазам.

С этим расчетом есть определенная сложность, — для каждого из помещений необходима разная мощность. К тому же и распределена по фазам она неравномерно, учитывая другие потребляющие устройства.

Я сделал предварительные расчеты, когда проектировал прошлой весной новый электрощит, но думаю, что его придется переделывать, — слишком много нагрузки повешено на одну фазу. Поэтому буду особенно благодарен за советы спецов в энергетике.

Возможные сценарии использования умного отопления

В них никакой оригинальности нет.

Первый — »лето». Все очень просто, — отопление отключено. (Вариант 1А — »похолодание». Такое в средней полосе случается, и в этом случае можно просто включить на время несколько конвекторов в отдельных помещениях, ориентируясь на текущую погоду).

Второй — »я в городе». В помещениях должна поддерживаться плюсовая температура, 5 градусов. При этом днем отопление должно работать «на минималках», а с 23 до 7 часов (ночной тариф) можно и увеличивать мощность.

Третий сценарий — »я на даче». В помещениях поддерживается +22 градуса, при этом учитывается тепло, которое дают печка и теплый пол.

Управление

Придумать что‑то новое и оригинальное в системе управления сложно — оно может быть основано на термостатах. При этом систему управления для теплого пола я намерен делать простейшую — он будет выполнять вспомогательные функции. Но, на всякий случай, буду выбирать системы с возможностью удаленного доступа.

А вот с конвекторами придется повозиться.

На первом этаже у меня небольшие комнаты и для них мощных конвекторов не потребуется. По моим расчетам одного на 1000 Вт и трех по 500 Вт будет достаточно. Для террасы потребуется заметно больше, — здесь еще и площадь остекления солидная, поэтому закладываю несколько конвекторов суммарной мощностью 2, а то и 2,5 КВт. Питание для каждого из помещений будет организовано через отдельную силовую линию, и управляющие термостаты нужно ставить на каждую из них.

Использовать конвекторы со встроенными термостатами мне не хочется. В отзывах их часто поругивают: как правило их термостаты не слишком надежны, а температуру измеряют только вокруг себя. Следовательно — врут. Поэтому мой выбор — отдельные термостаты для каждого помещения.

Я продумываю одновременно несколько вариантов.

1. Управляющие термостаты, которые устанавливаются на силовую линию. Аргументы за — удобство и надежность, против — цена. Стоят они около 8 тыс. рублей, и их использование сразу же увеличит бюджет проекта.

2. Термостаты HIPER IoT Thermostat S1. В их пользу — удобство, их можно ставить на каждый конвектор (в моем случае — на каждое помещение), и сравнительно невысокая цена. Минус — они действуют по принципу «включил‑выключил», догоняя температуру до нужного значения и после этого отключаясь. Мне это не слишком нравится — расход электроэнергии может стать неуправляемым. Правда, появляется возможность управлять отдельно каждым конвектором, если в помещение потребуется поставить еще один. В пользу этого варианта — и самое простое масштабирование (если оно понадобится).

HIPER IoT Thermostat S1Что нужно учитывать?

Запас подключаемой мощности — 3 КВт, хватит на любой конвектор, сила тока тоже подходит — 16 А. Управлять термостатом можно как при помощи кнопок на корпусе, так и через приложение. Схема управления тоже проста донельзя — задаем температурный диапазон, например, до +5 до + 10 градусов, и в помещении поддерживается тепло. Собираемся на дачу — и загодя меняем режим).

Интерфейс приложения HIPER IOTИнтерфейс приложения HIPER IOT

1. Вариант третий — и самый дорогой. Установить в силовые линии инверторные термостаты на каждое помещение, при этом при подключении использовать еще умные розетки HIPER IoT PL03. В этом случае у меня появится возможность управлять отдельными конвекторами, причем при этом учитывать не только температуру в помещении, но и время суток, а следовательно, пользоваться преимуществами ночного тарифа. Выбор розетки очень прост: она рассчитана на номинальный ток в 16 А и нагрузку в 3,6 КВт. Потребляемая мощность подключенных устройств должна быть на 30% ниже поддерживаемой, но у розетки есть солидный запас. 

Умная розетка HIPER IoT PL03

1. Был еще и четвертый вариант — использовать терморегуляторы, устанавливаемые на din‑рейку, в щит. Но от него я отказался, потому что управлять с их помощью можно только всей силовой линией, к тому же придется отдельно подключать термодатчики.

Думаю, что я наверняка упустил еще какие‑то варианты управления отоплением. Жду конструктивной критики в комментариях.

Мораль

Морали на этот раз не будет. Поскольку все описанное — только планы, которые опытом пока не подтверждены.

© Habrahabr.ru