Коммунальный рай без забот и хлопот
Конечно, до коммунального рая нам пока далеко, но позитивные сдвиги все-же намечаются. Сегодня я расскажу о том, как электронными системами управления отоплением в моем многоквартирном доме было сэкономлено 124 тысячи рублей кровных денег жильцов в отопительном сезоне 2013–2014 года. Как только это случилось — все стали довольны, но по началу эта история была практически детективной.Общественная нагрузочка…Не скажу про себя как про большого общественника, но так случилось, что в своем доме (двухподъездная 17-ти этажка 140 квартир) я вхожу в домовой комитет. При этом в Товариществе собственников жилья (ТСЖ) я отвечаю за все, что касается какой либо техники. Наш председатель — милая женщина преклонных лет Светлана Никифоровна — не принимает никаких решений, не посоветовавшись со мной, когда речь идет об установке антенн, компьютерных сетей, систем видеонаблюдения, передатчиков мобильных операторов и т.д. Короче всего, что как либо связано с технической инфраструктурой дома. Я еще не понимаю, почему мне не набили лицо морду, ведь за 4 года существования нашего дома лично мною были выставлены за дверь подъезда десяток всяких проходимцев, которые предлагали всякую техническую муть за невероятные деньги. Системы «включения-выключения» света по хлопкам в ладоши (140 тысяч рублей на 2 подъезда), установка муляжей видеокамер с моргающими светодиодами внутри (по 2 тысячи за штуку) и другую подобную ерунду. Не подумайте, что в нашем доме нет никакой техники. Конечно, есть. И автоматическое освещение подъездов и видеонаблюдение стоянок, но это все прошло через мои суровые экспертизы при переговорах с фирмами. Зато все работает как надо.Очередные ходоки
Телефонный звонок Председателя ТСЖ означал появление очередной технической фирмы мне на съедение. Встретились, познакомились. Молодая компания, хотя сотрудники уже не пацаны. 35–40 лет. Занимаются промышленной автоматизацией, но из разговора стало понятно, что их основной рынок очень плотный и конкуренции они не выдерживают. Решили осваивать новое направление. Автоматизация учета в ЖКХ и установка «умных» систем в домах. Пригласили к себе. Включив техническую «дуру», я внимательно посмотрел железо.
Все контроллеры и системы собственной разработки, есть СКАДа, которая удобно интегрирована в разработанную систему. Многие подходы умело заимствованы у иностранцев.
Ребята не используют никаких «облачных вычислений» и воздушных каналов. Все по витым парам, с толковой прокладкой и монтажом. На мой вопрос «почему?» ответ прозвучал молниеносно и убедительно. Все узлы управления и контролинга находятся в подвалах, связь не устойчивая, сырость, перебои в питании и т.п. К тому же дешевле. Короче, лучше проводов интерфейса не придумаешь.Дополнительные технические подробности
Зачем разработан отдельный контроллер?
Большинство приборов учета различных фирм имеют свою электронную начинку. Интерфейсы либо RS232 или RS485. А вот протоколы передачи данных разные у разных производителей. Единства нет. Также есть разные тонкости по питанию, опросу информации и т.п. Наши контроллеры «всеядные» и их удобно использовать практически для любых периферий. Если что-то нет — контроллер обучаем. На данный момент устройство работает с теплосчетчиками — Взлет, ТСШ-1М, ТСШ-1М-USB, ТМК-Н120, ВКТ-7регулятороми — Danfos ECL Comfort 300 С66, ECL Comfort 310, ОВЕН ТРМ32, ОВЕН ТРМ132Что необходимо для корректной работы системы?
Электричество и ближайшая точка входа в сеть. Так как в большинстве домов есть проводные операторы Интернет, проблем не возникает. Более того нам даже операторы содействуют, пиарясь через нас в СМИ.Как обеспечивается безопасность? Хакеры не отрубят отопление?
Нет. Система зашифрована как в наших алгоритмах, так и по SSL.Как вы взаимодействуете с поставщиками услуг и аварийными службами?
И те и другие получают информацию с наших серверов в свои пункты диспетчеризации. Также заключены соответствующие договора о передаче информации по показаниям приборов учета. Нами формируются и бумажные отчеты при необходимости.Наверное, от вас не в восторге поставщики услуг? Ведь им нужно больше продать тепла и денег взять!
Ничего подобного. Сети катастрофически изношены и имеется реальный дефицит к подключению новых объектов. Настало время реально думать об экономии. А за поставщиков услуг не переживайте — денег им и так хватает, а вот перебор тепла ведет к увеличению нагрузки и крупным авариям, которые никому не нужны, тем более зимой в 40 гр. мороза.Есть ли какая-то блок-схема, чтобы понять как это работает?
Да, есть. Общие принципы представлены на этом рисунке.
Став немного добрее, я согласился выслушать их предложения.А предложения были интересные!
Предложений было два. Первое — автоматизировать снятие показаний общедомовых счетчиков учета тепла и автоматизировать тепловые узлы дома на управление отоплением в зависимости от погодных условий по специальным алгоритмам. По сути мы не допускаем «перетопки» дома. Это всегда актуально осенью и весной, но, как оказалось позднее, и зимой. Однако это выяснилось после отопительного сезона, когда были сделаны соответствующие выводы.После переговоров я попросил «осметовать» вопрос и сделать коммерческое предложение. Спустя пару дней я получил на почту этот документ и пошел к Светлане Никифоровне (нашему Председателю ТСЖ) выпить чаю.Собрание жильцов всегда спектакль!
Решение вопроса о такой модернизации дома требовало одобрения общего собрания жильцов. Требовалось сброситься на оборудование по коммерческому предложению и заключить договор на обслуживание системы. Вот здесь то мне пришлось выслушать всякие скоблезные замечания и негодования соседей. Короче людей убедить не удалось. Однако во время собрания мне все же удалось получить согласие на установку оборудования на испытания, так сказать для пробной эксплуатации. Так как это не требовало сдачи кровных денег — жильцы согласились.Повторный визит в фирму
На этот раз я приехал с выключенной «дурой». Сказал, что тоже занимаюсь разными проектами, в т.ч. в IT, имею свою лабораторию и работаю ведущим инженером в одном из томских НИИ. Доложил ситуацию и сказал прямо — оборудование и алгоритмы у вас нормальные. Надо заходить на рынок с пилотными домами. Делать тестовый отопительный сезон, формировать статистику и уже с фактическими данными идти к новым заказчикам. Превысив свои должностные по ТСЖ полномочия я пообещал 50% экономии (если таковая случиться) заплатить за железо и продавить вопрос об оплате тарифа за обслуживание узлов учета (53 коп. в месяц с м2 жилой площади в доме) в дальнейшем для поддержания системы в рабочем состоянии. Короче, ребята оказались вменяемыми, все прикинули и согласились на этот вариант. Оборудование было установлено и запущено в эксплуатацию.Почему происходит экономия тепла? Немного алгоритмов…
Тепловые узлы и счетчики в нашем доме достаточно современные, так как дом новый — 4 года. На тепловом узле поставлен стандартный тепловой регулятор, однако он никак не управляется и не контролируется. По сути в нем вшит стандартный алгоритм контроля и если температурные датчики на улице «хандрят», поломаны или расположены не удачно — происходит потеря или искажение алгоритмов управления. Контроллер указанной фирмы берет управление тепловым регулятором на себя и постоянно корректирует алгоритм управления тепловым узлом. При этом учитывается резко континентальная компонента Томского климата. Она заключается в том, что погода очень изменчива. «Буржуйские» алгоритмы факт того, что температура, к примеру, за час упала на 20 гр. С, а затем за 3 часа поднялась (или еще упала) вновь на 20 гр. рассматривают как ошибку. Так как прекращается приборный учет, расходы переводятся на общий тариф (в 3–5 раз бОльший), а на самом деле просто такая вот злая погода.
Еще одно направление контроля и экономии — быстрый перехват аварийных событий. Представьте, что в дом поступает горячая вода для отопления с температурой «подачи» 95 гр., а выходит с температурой «обратки» — 55 гр. Температура за бортом дома (зима) -25 гр. С. На входе и выходе стоят счетчики расхода воды. Так как система отопления замкнута, сколько воды вошло, столько и выходит. К примеру, произошел даже небольшой порыв или течь трубы. Что происходит? В дом входит 10 м3 воды в час, а выходит 9 м3. Температура «обратки» падает, терморегулятор это расценивает как похолодание, начинает давать команду задвижкам подымать давление. А на самом деле авария в доме. Так бывает не так уж и редко. Но в нашем случае ситуация другая. Контроллеры фирмы 1 раз в минуту снимают показания со счетчиков воды на входе и на выходе, смотрят температуру «обратки» и как только показания счетчиков начинают выходить за 3% разницы входного и выходного объема воды, а температура «обратки» беспричинно падает — формируется аварийный сигнал. Оповещаются аварийные службы. Все это происходит в автоматическом режиме. И это не весь список существующих у разработчиков алгоритмов. Главная экономия в весенне-осенний период, когда ночью холодновато, зато днем до 20 гр. тепла. Алгоритмы настроены так, чтобы аккуратно обрабатывать эти дни и не топить дом попусту, который и так нагревается под лучами солнца.Подводим итоги
За 2013–2014 отопительный сезон наш дом провел абсолютно комфортно. Никто не замерз и не вспотел. Умная система отопления работала устойчиво. Было сэкономлено 124 Гкал тепла. Тариф составлял 1001 рубль 45 копеек за 1 Гкал. Экономия с м2 составила 16 рублей в год (для 2-х комнатной квартиры 960 рублей) или 11%. По сути практически один месяц отопительного сезона жильцами не оплачивался. Все эти данные были представлены жильцам. Было решено продолжать сотрудничать с указанной фирмой, передать оплату за обслуживание приборов учета в счет обслуживания системы в дальнейшем и выкупить оборудование по остаточной стоимости 50%. Собрание прошло мирно, коммунального рая хоть не наступило, но от ада сделан шаг в сторону).Важная дополнительная информация
1. Система в целом окупается за один отопительный сезон.2. Чем больше дом, тем дешевле жильцам установить оборудование.3. В большинстве регионов подобное оборудование в доме может быть субсидировано из бюджета по программам «Энергосбережения и энергоэффективности» в рамках соответствующих долгосрочных целевых программ. К примеру, в Томской области она такая (много страниц!). Оборудование должно быть куплено, а уже потом субсидировано. Фирмы, которые устанавливают оборудование должны иметь лицензии для оказания энергосервисных услуг, а дом пройти энергоаудит и иметь энергетический паспорт с указанием четких мероприятий для повышения энергоэффективности.4. Трясите ТСЖ или управляющую компанию, чтобы максимально окупить все технические новинки для энергосбережения через бюджет. К примеру, в нашем доме энергосберегающее освещение и умная система управления отоплением, о которой я пишу в этой статье, примерно на 75% субсидировано из бюджета. Часть средств, конечно, не субсидируется. Это, так называемый, собственный вклад жильцов. 5. Сэкономленный рубль — тоже, что заработанный.
Небольшое видео из наших «умных» подвалов[embedded content]
PS В статье я не указываю название и сайт компании, чтобы не было рекламы. Но все же мне хочется поддержать добросовестных ребят в развитии проекта. Да и могут возникнуть вопросы и желание у читателей узнать что-то больше о технической стороне вопроса. Пишите такие вопросы мне в личку или на мой адрес asmtomsk@gmail.com, так как я не владею такими деталями и тонкостями. Всю информацию передам ребятам и настоятельно попрошу быстро ответить вам уже напрямую. Думаю, отзывы и поддержка (может быть и конструктивная критика) профильного хабр-сообщества будут им полезны! Тем более, что они думают в развитие проекта (в т.ч. в других городах) перевести его базовые принципы и часть железа в Open Source
