Контроллеры систем Alpha

Базовый контроллер стендового исполнения

Базовый контроллер предназначен для использования, как центральное коммуникационное устройство контролируемого здания в составе контрольно-управляющих телеметрических систем. Обмен инфомацией с устройствами здания обеспечивается интерфейсами RS-232, RS-485, OneWire, 8 аналоговыми интерфейсами общего назначения. Передача на сервер хранения данных обеспечивается по интерфейсу Ethernet 10BaseT.

Базовый контроллер настенного исполнения

Базовый контроллер предназначен для использования, как центральное коммуникационное устройство контролируемого здания в составе контрольно-управляющих телеметрических систем. Обмен инфомацией с устройствами здания обеспечивается интерфейсами RS-232, RS-485, OneWire, 8 аналоговыми интерфейсами общего назначения. Передача на сервер хранения данных обеспечивается по интерфейсу Ethernet 10BaseT.

Базовый контроллер AGM

Базовый контроллер предназначен для быстрого построения автономных беспроводных систем дистанционного считывания и управления. Допускает несколько независимых подключений датчиков различного класса. Имеет автономное питание сроком на 7 лет. Исполнение герметичное IP68

Как работает алокатор

Конечно, никак он тепло не распределяет. Распределяет он плату за тепло. Т.е. вычисляет для каждого радиатора долю от общей домовой отопительной мощности здания.При установке распределителя, монтер регистрирует тип радиатора, его размеры и другие параметры, от которых зависит коэффициент теплоотдачи радиатора. Распределитель посылает данные по радио на узел сбора данных на лестничной клетке. Домоуправ получает полный отчет о потраченной в квартирах теплоэнергии, а жилец - счет с показаниями распределителей. Составление счетов и отчетов выполняет обслуживающая организации, за что и берет небольшую абонентную плату. Количество энергии, отдаваемое радиатором в комнату тем больше, чем больше, во первых, площадь радиатора ( коэффициент эффективности) и, во-вторых, чем больше разница температур радиатора и воздуха в комнате. Тут вроде все понятно. Надо постоянно измерять температуру воздуха в комнате, поверхности радиатора, вычислять разницу и умножать ее на коэффициент эффективности , например , каждые 5 минут и суммировать. По истечении месяца, когда будут известны данные со всех квартир, можно будет сказать, сколько стоит одна условная единица. Ее стоимость, естественно, будет меняться каждый месяц в значительных пределах..

Для примера, в доме живут 3 семьи, по 1 комнате ( по 1 радиатору) у каждой. На каждый радиатор устанавливается алокатор, который считает некие условные единицы – произведения разности температур на коэффициент эффективности радиатора. Очень условные единицы.

После установки алокаторов у жильцов появляется интерес и они усиленно экономят – перекрывают радиаторы вместо открывания окон, снижают температуру в неиспользуемое время в неиспользуемом месте. Экономия, естественно, появляется. Общие показания уменьшились на обещанные 30%. Общедомовой счетчик показал 100 МВтч, а алокаторы показали для 1-й квартиры – 150 единиц, для 2-й – 180 единиц, для 3-й – 300 единиц. Три семьи делят эти реальные мегаватты между собой пропорционально нереально условным единицам.Способ весьма простой, недорогой и понятный. Очень удобен для производственных помещений, для школ, больниц , гостиниц, кинотеатров, ресторанов и т.д. Т.е. для тех объектов, где все элементы системы отопления и алокаторы находятся под контролем. А вот при использовании в жилых квартирах есть некоторые досадные особенности.

Досадные особенности алокаторов

В описанном примере 3-я квартира не очень довольна тем, что у нее счет за отопление выше, чем у соседей. Хозяин квартиры разобрался, как работает его алокатор и понял, что разность температур радиатор-комната – очень существенный параметр, который можно скорректировать. Путем подогрева термометра комнатного воздуха. Точнее, его даже подогревать не надо , просто утеплить ... вместе с алокатором. Обидно, но способ сработал. Поэтому производители алокаторов стали выпускать модифицированную модель, которая не содержит термометра воздуха комнаты. Просто считаем, что она равна 20 градусам. Это помогло в данном случае, но появился эффект, что комната с открытыми окнами в морозный день по показаниям алокаторов потребляет меньше, чем комната, где окна закрыты. Понятное дело, в первом случае радиатор охлаждается холодным воздухом.

Так или иначе, но сосед из 3-й квартиры тоже не сдается. Осталось еще 2 параметра. Один из них – теплоотдача или эффективность радиатора. Первое, что пришло ему в голову, просто нарастить его площадь и тогда можно снизить его температуру.

И это сработало. Жильцы оставшихся квартир разводят руками. Ну не могут они никак попасть в квартиру соседа и вытащить лист металла из-за радиатора. Тем более, что они о нем не знают. Просто они платят больше, а 3-я квартира - меньше. Соседу 2-й квартиры это надоело и он пошел более кардинально, без всякого металла за батареей. Как известно, отдаваемая мощность радиатором зависит не только от его площади, но и от воздуха. Если этот воздух продувать через радиатор дешевым маломощным бесшумным вентилятором, то убиваем сразу двух зайцев – снижаем температуру радиатора и повышаем его эффективность в несколько раз.

Теперь сработало у соседа 2-й квартиры. Последний из честных оставшихся, глубоко вздохнув и махнув рукой, полностью демонтировал свой радиатор вместе с алокатором, пригласил соседей, чтобы те зафиксировали и убедились, что радиатора, а значит и потребления энергии больше нет. Соседи убедились, ушли, а теплый стояк в квартире остался. Что сделает жилец 1-й квартиры далее описывать не будем.

Подведем итоги. Из-за того, что неверно был выбран принцип подсчета тепловой энергии в комнатах, никакой мотивации к экономии не произошло. Более того, возникла почва для конфликтов, напрасно были потрачены время и деньги.В этом примере, мы, конечно, сгустили краски, но суть осталась. Алокаторы удобно применять в тех случаях, когда имеются все возможности для контроля за их эксплуатацией. В противном случае необходимо выбирать системы и устройства, защищенные от возможных манипуляций.

К этому только остается добавить, что наиболее удобное и недорогое решение для квартир – применение системы ALPHA Plus совместно с комнатными датчиками.

Как работает классический счетчик тепла

Энергия в тепловых системах передается нагретой жидкостью – теплоносителем. Обычно считается, что это просто вода. Это почти так – это техническая вода. Почему техническая ? Потому , что имеет такой состав, чтобы меньше «зарастали» трубы системы отопления. К слову, именно поэтому системы водоснабжения с питьевой водой зарастают значительно быстрее, чем системы отопления.
Чем больше температура теплоносителя, тем больше запасенная в нем энергия. Чем больше массы теплоносителя вы забрали, тем больше забрали и энергии. Этот нагретый теплоноситель вы использовали , как грелку – нагрели ей радиаторы, подогрели холодную воду и т.п. После этого, уже несколько остывший теплоноситель вы отдали поставщику обратно. В замкнутых системах – сколько килограмм взяли, столько и вернули. А количество энергии, которое вы оставили себе , поставщик рассчитает по тому, насколько вы остудили теплоноситель. Т.е. количество забранной вами энергии определено разностью температур на входе и выходе и объемом остуженного ( прокачанного) вами теплоносителя.

Энергия = (температура на входе – температура на выходе) * (объем или масса)* теплоемкость

Теплоемкость теплоносителя – это постоянная величина, свойство применяемой воды. Т.е. , чтобы правильно рассчитать потребленную энергию нужно знать две температуры и расход.На этом принципе работают практически все известные счетчики отопления. И содержат они два термометра и расходомер. Иногда такие счетчики называют счетчиками проходного типа.Современные счетчики измеряют температуры, объемы и самостоятельно производят вычисления и накопление данных. Счетчики, как правило, являются собственностью поставщика энергии и обслуживаются им же.

Существуют счетчики различного калибра – от магистральных домовых до комнатных радиаторных. Наиболее дорогостоящий элемент счетчика – ультразвуковой или электромагнитный расходомер. Для снижения стоимости иногда используют расходомеры с крыльчаткой, но применять их надо с учетом того, что температура в системах отопления может достигать величин 120-130 градусов ( при наличие давления в системе теплоноситель не кипит ).
Достаточно высокая стоимость таких счетчиков определяет и их сферу применения – наиболее часто их применяют в магистральных контурах. Также они применяются для поквартирного учета при горизонтальной разводке отопления.Также один из недостатков такого типа счетчиков – установка расходомера в трубу отопления требует механических работ, которые можно произвести только при отключенной системе отопления.

Финал расчета реальной эффективности

По результатам предыдущих разделов строим сопоставительную таблицу эффективности. Эта таблица поможет Вам оценить способы снижения расходов энергии и выбрать наиболее подходящий для Вашего случая. Показатель эффективности – ежемесячная разница доходов и расходов среднестатистической квартиры при применение различных методов экономии.

Резюме и комментарии.

Максимальная эффективность достигается установкой системы AlphaC , объединяющей систему управления теплоузлом, контроль за энергией во всех стояках здания и перспективную систему поквартирного учета. Это легкообьяснимый и предсказуемый финал.

Максимальная денежная выгода не всегда является основным критерием. В определенных ситуациях жильцам может больше понравиться вариант минимальных начальных расходов. В этом случае наилучшее решение – система Alpha.

Ожидаемый, но и удивительный результат показывает утепление – самый затратный способ. В чем дело и почему его применяют ? На удивление, для этого есть масса объективных и субъективных причин.

Сначала об эффективности. Показанная эффективность рассчитана для обычной мягкой зимы 2008-2009 года. Чем холоднее зима, тем эффективнее утепление. Например, для аномально морозной зимы 2009-2010 года затраты на отопление были примерно на 60% выше.Кроме того, расчет производился для тарифа 37 Лс/МВтч. Если тариф поднимется за 10 лет в 5 раз ( а кто гарантирует, что этого не произойдет ?) , а зимы станут более холодными, то утепление может не отрицательную, а нулевую, и даже положительную эффективность. С другой стороны, если глобальное потепление – реальность, то отрицательный эффект может и возрасти.

Субъективные восприятие. Утепление – это внешний вид здания. Утепление можно увидеть и потрогать. Жильцы, заплатившие деньги, всегда видят, что они купили. А кто из жильцов хоть раз спускался в теплоузел , разбирался, как он работает и знал бы все сложности работы домового теплотехника ? Поэтому утепление более понятно жильцам, чем системы автоматики, управления и учета. Встречающиеся жалобы на обман не имеют под собой оснований: банки обещали кредит – обещание выполнили, строители обещали повысить эффективность стен в 3 или в 5 раз – обещание сдержали и повысили, фонды софинансирования обещали 50% - они его выдали. Снижение счетов никто обычно никогда не обещает.

Утепление – это достаточно большой объем строительных работ. Если здание аварийное или изрядно изношенное, то работы по утеплению могут быть проведены в комплексе, что может оказаться на 30% дешевле. В проведении утепления заинтересованы банки, строительные организации, производители теплоизоляционных материалов и т.п. Это обеспечивает достаточно большой объем рекламы утепления.

Дело не всегда в деньгах. Хороший внешний вид здания поднимает настроение и создает хорошее мнение о руководителях района или города. В этом отношении утепленный дом ничем не отличается от памятника. И вполне возможно, что утепление может иметь смысл для офисных зданий, детских садов, школ , больниц и т.п., т.е. в случаях, где затраты не имеют решающего значения. К примеру, жильцы устанавливают стеклопакеты в своих квартирах далеко не всегда из соображений экономии.

Системы поквартирного учета имеют весьма неплохие показатели. Однако, при этом крайне важно выбрать корректный способ учета и тип применяемого оборудования. В противном случае рано или поздно возникнет ситуация, хорошо знакомая жителям города по счетчикам горячей воды.

Расчет эффективности тех или иных мер может незначительно отличаться для конкретных зданий. В этом случае Вы можете сами легко пересчитать результаты по своим данным и приведенной методике.

Резюме: Если критерий выбора решения – максимальная эффективность, то выбор за подключением здания к системе Alpha.

Внимание!!! Сам по себе случайным образом Ваш дом не подключится к системе. Это полномочия обслуживающей организации – домоуправления или правления кооператива. Правление имеет право на подключение дома к системе, как правило, только на основании пожеланий жильцов. Для этого Вам необходимо подать соответствующее заявление в администрацию своего кооператива или в домоуправления.

Расходы на установку и обслуживание

Для корректного сравнения рассмотренных в предыдущем разделе методов , определим для них одинаковые условия. При расчете расходов для каждого метода примем, что расходы складываются из однократных затрат на оборудование-монтаж и всех ежемесячных эксплуатационных затрат в течении 10 летнего срока эксплуатации

Как и насколько можно снизить затраты энергии

Способов снижения энергопотребления и их комбинаций весьма много. Например, установить в здании систему принудительной вентиляции, перестроить вертикальную разводку отопительной системы в горизонтальную. Если мы уже выяснили структуру расходов, то можно без труда посчитать реальный выигрыш от внедрения этих способов. Ограничимся наиболее популярными и наиболее реализуемыми способами.

• Утепление: Поверхность здания обшивается теплоизоляционным материалом. Таким образом, доля тепла, уходящего через стены, уменьшается в несколько раз. Типовое предложение – увеличение эффективности стен в 3 раза, т.е. теплоотдача стен уменьшается в этом случае на 66%.
• Замена окон: Обычные оконные рамы заменяются на качественные стеклопакеты. Хорошим показателем также считается коэффициент снижения теплоотдачи в 3 раза, т.е. на 66%.
• Система Alpha mini: Система дистанционного централизованного управления оборудованием здания. Позволяет полностью контролировать режимы работы теплоузла в ручном и полуавтоматическом режиме. Основной эффект достигается за счет возможности оперативного изменения режимов теплоснабжения и учета погодных особенностей и особенностей здания
• Система Alpha-R: Система Alpha дополняется оборудованием для автоматической коррекции работы теплоузла по температурной карте помещений здания. В этом случае автоматически учитываются параметры здания и наиболее критичные регулировки производятся в постоянном соответствии с потребностью здания и меняющимися климатическими условиями.
• Система Alpha+: Расширенная версия системы Alpha обеспечивает режим контроля всех контуров ( стояков) здания. Дополнительный эффект достигается за счет возможности обеспечения вертикальной и горизонтальной балансировки отопительной и водяной систем отопления здания.
• Поквартирный учет: Квартиры жильцов оборудуются устройствами для подсчета потребляемого тепла, например, аллокаторами при вертикальной разводке отопления , или классическими счетчиками – при горизонтальной. Основной эффект достигается косвенно - за счет высокой мотивации жильцов к экономии. Тем самым косвенно выполняются и функции балансировки здания, снижения температуры помещений и, соответственно, снижения теплоотдачи здания. Кроме того, при уменьшения интенсивности проветриваний снижаются затраты на подогрев свежего воздуха.
• Система AlphaC: Расширенная версия Alpha+, дополненная системой индивидуального поквартирного учета. Имеет массу уникальных отличительных свойств. Учетная система специально разработана для зданий с вертикальной разводкой отопления
• Реновация: комбинация способов – утепление + замена окон + система AlphaC

Какие существуют предложения по снижению энергопотребления и какова их эффективность ?

Предложений и компаний – великое разнообразие. Что более эффективно, что дешевле, с чего лучше начать ? Как правило, предлагающие организации поддерживают только свой профиль и не стремятся дать какие-либо рекомендации о том, в какой момент предлагаемое ими мероприятие даст конкретный результат. Попробуем разобраться самостоятельно.

Существующие способы экономии теплоэнергии в зданиях , как правило, можно разделить на четыре основных группы:

• утепление зданий и совершенствование систем вентиляции
• применение методов индивидуального учёта потребления тепловой энергии в квартирах
• оптимальное оперативное регулирование теплоузлов
• контроль распределения энергии по зданию (система контроля стояков)

Как достичь именно реальной экономии ?

Вопрос не праздный - повышение тарифов и приближение следующего отопительного сезона вынуждают искать малозатратные меры, которые дадут быстрый эффект .Если Вы занятой человек и у Вас есть свое непоколебимое мнение -просто перейдите к финалу.Если же Вы хотите детально разобраться в ситуации неумолимо растущих счетов, задумаемся над некоторыми вопросами.

Вопрос первый – от кого Вы ждете эффективных решений или, другими словами , кому нужна реальная экономия ? Вашему теплотехнику, зачастую совмещающему работу в «Ригас Силтумс»? Да, там есть много квалифицированных людей, но говорить о личной заинтересованности сложно.. К тому же, при всем их желании – это увеличение объема работы при отсутствии технических возможностей ... Может это нужно вашему домоуправу? Станьте на его место. Снижение счетов за отопление на несколько десятков процентов в нынешней ситуации жильцы воспримут, как само собой разумеющееся,а вот мизерное увеличение платы за обслуживание – повод для обвинений. Не всегда, конечно, но зачастую.. Будет ли при этом домоуправ заинтересован принять решение самостоятельно ?

И каков же все-таки ответ на первый вопрос ? Мудрый Карл Маркс в свое время написал «Освобождение рабочих должно быть делом самих рабочих». Несколько позже с юмором эту мысль словами Остапа Бендера «Дело помощи утопающим — дело рук самих утопающих» повторили Ильф и Петров. Этот совет справедлив и в нашем случае – «Реальная экономия достижима только при участии самих жильцов». Следствие: одна из причин больших коммунальных счетов – самоустранение жильцов от вопросов принятия решений..

Вопрос второй – почему крупные счета за отопление не вызывают столько раздражения, как более мелкие надбавки за обслуживание? Ответ скорее где-то на уровне человеческой психологии. Счет за отопление заранее неизвестен никому, поэтому в момент получения счета за отопление спорить поздно, особенно, если поставщик – крупная монопольная госструктура. Такой счет воспринимается, как должное, как приговор, который не подлежит обжалованию. Задумайтесь – каждая семья ежегодно выкладывает за отопление уйму денег и совершенно не контролирует и даже не желает реально контролировать свои расходы. Остальные же цифры в счете – контролируемые и могут быть предметом обвинений домоуправа. Вывод:если жильцы, теплотехник и домоуправ не будут иметь должного контроля за распределением и потреблением энергии – достижение экономии будет напоминать поиск черной кошки в черной комнате.

Вопрос третий – какими техническими мерами могут пользоваться жильцы? Предложений много, различные компании предлагают различные способы сэкономить, а решение принимать вам - жильцам... если, конечно, вы согласились с предыдущими выводами. Вот здесь мы можем помочь без каких либо особых знаний по теплотехнике оценить соответствие затрачиваемых средств тому выигрышу, который вы реально можете от этого получить. По приведенной ниже методике Вы можете провести свои оценочные расчеты и составить свое мнение о том, как поступить в конкретной ситуации. Информация предоставлена отделом «ТермоЭнергоКонтроль» (MPmElektronika), который уже несколько лет занимается контролем и управлением внутренних систем большого числа различных зданий.

Ответ на третий вопрос , к удивлению, получить весьма несложно.

• надо выяснить по пунктам, на что тратится потребляемая энергия
• по каждой статье расходов энергии оценить способ уменьшения
• для каждого способа посчитать затраты на установку и обслуживание
• выбрать те способы, которые дают максимальную эффективность

Если Вы просмотрели все приведенные расчеты и выкладки, то , надеемся, что Вы согласитесь с тем, что если критерий выбора решения – максимальная эффективность, то наилучший выбор для жильцов - подключение дома к системе Alpha. Внимание!!! Сам по себе случайным образом Ваш дом не подключится к системе. Это полномочия обслуживающей организации – домоуправления или правления кооператива. Правление имеет право на подключение дома к системе, как правило, только на основании пожеланий жильцов. Для этого Вам необходимо подать соответствующее заявление в администрацию своего кооператива или домоуправления.

На что тратится потребляемая энергия

Для большей наглядности представим расчеты в денежном выражении для условной 2.5 комнатной квартиры при тарифе за отопление в среднем 37 Лс / МВтч. Энергия, которую потребляет здание, имеет 3 основных составляющих:

• Отопление – потребляется только в отопительный сезон. Потребление тем выше, чем холоднее погода.
• Циркуляция – энергия, которая расходуется круглый год на поддержание температуры горячей воды. Эта энергия расходуется всегда, даже если никто не пользуется горячей водой. Эта энергия почти не меняется в течении года.
• Подогрев – энергия, которая вытекает из кранов горячей воды. Она сильно зависит от температуры подогреваемой холодной воды и , соответственно, от времени года.
• Если у вас не установлена система контроля, можете приближенно считать, что обычно среднегодовое распределение циркуляция – подогрев соотносятся, как 18% и 12% от показаний общедомового счетчика.

То, что мы здесь обозначили, как «Общие» - это нужная и ненужная израсходованная домом энергия.Это несколько не то, что можно назвать отоплением. Дело в том, что все отопительные системы многоквартирных домов настроены с приличным запасом . Кто определяет этот запас ? Жалобы жильцов . Для чего он нужен ? Чтобы обслуживающие персоны и организации могли справляться со своими обязанностями.

Простой пример . На улице дождь и ветер – но температура радиаторов такая же, что и в сухую безветренную погоду. Но охлаждение стен здания значительно выше. Автоматика теплоузла не обращает на это внимание – дома не оборудуются полноценными метеостанциями. Поэтому, чтобы не было жалоб, теплоузел должен работать с запасом на самый неблагоприятный случай погоды. Для данного примера такой запас – не менее 20-25 %. Вспомним про балансировку отопительных систем, про перегревы верхних этажей, про различие параметров зданий при разных температурах, про инерционность систем отопления ... Примеров вынужденной , но бесполезной траты энергии можно привести множество. Чтобы жильцы не жаловались и не тревожили обслуживающие организации, для каждого из этих примеров требуется определенный запас в мощности отопления. В обычное время этот запас просто «выдувается» открытыми окнами за ненадобностью.

Немного поясним, что означают термины на диаграмме:

• Влажность и ветер: тот запас энергии , который необходим, чтобы в дождливую и ветреную погоду жильцы не жаловались на холод. Большую часть времени – это избыточная энергия, которая устраняется проветриванием
• Нелинейность: теплоотдача дома не постоянна. Она зависит от температуры воздуха. Чем ниже температура, тем ниже средняя влажность воздуха, тем реже интенсивность проветриваний. Для компенсации этих сложных зависимостей производители оборудования рекомендуют производить перерегулировку теплоузлов при каждом изменении температуры наружного воздуха. На практике это пожелание выполнить практически невозможно, поэтому присутствует запас на самый неблагоприятный случай – осенне-весенние периоды.
• Инерционность: если резко поднять температуру радиаторов, то воздух в комнате нагреется значительно быстрее, чем это тепло начнет распространяться через стены. Возникнет всплеск комнатной температуры. Этот эффект часто наблюдается, когда на улице резко холодает и при этом возникает перегрев помещений. При перегреве жильцы просто откроют окна. Аналогично, если температура на улице резко увеличивается, возможно наоборот, резкое падение температуры в помещении, и как следствие, жалобы жильцов. Чтобы этих жалоб не было, нужно отрегулировать инерционные характеристики регулятора ( что практически невозможно) или дать определенный запас по температуре отопления. Большую часть времени этот запас устраняется проветриванием
• Разбалансировка: обычное и массовое явление в многоквартирных домах. Например, когда жильцам нижних этажей торцевых квартир хорошо, а всем остальным – жарко. Тем, кому жарко, а их, естественно, большинство, приходится открывать окна.
• Отопление и вентиляция: собственно и есть необходимая и полезная часть энергии – та, которая достаточна для поддержания в помещении нужной температуры ( по умолчанию 20С) и та, которая необходима для нагрева холодного воздуха при проветривании. В данном случае проветривание производится не для сброса лишнего тепла, а для обеспечения нормального самочувствия жильцов, для дыхания. Уменьшать объем этой энергии нужно крайне осмотрительно.

Как видно, «полезная» энергии в среднем составляют около 45% от общих затрат. Но и ее можно разделить в зависимости от того, через какие элементы здания она уходит.

Все затраты скомпонуем в одну диаграмму

После того, как разобрались, на что уходят энергия и деньги, переходим к следующему этапу – обзору способов уменьшения затрат энергии.

Экономия энергии и система Alpha: в чем суть?

Как говорил Эйнштейн, энергия — это основа всего. И если в прошлом веке это звучало как научная истина, то сегодня мы сталкиваемся с этим ежедневно, когда видим растущие тарифы на энергоресурсы. Вопрос экономии энергии стал ключевым не только для бизнеса, но и для домашних хозяйств. Система Alpha предлагает решение, позволяющее эффективно управлять тепловыми ресурсами и минимизировать затраты на их использование.