Современные комнатные термостаты

Современные системы, которые сейчас устанавливаются в новых жилых домах, позволяют отчасти решить эту проблему за счёт индивидуальных счётчиков на теплоноситель. При этом предполагается, что потребитель самостоятельно регулирует температуру в квартире с помощью вентиля на радиаторной батарее. Тем не менее, у этой схемы имеется два значимых недостатка. Первый — это человеческий фактор — если человек ушёл из дома и не прикрыл вентиль, он оплачивает тепло, затраченное на нагрев пустой квартиры. И второй — человек вынужден руководствоваться своими ощущениями, холодно ли ему или жарко, и на их основе постоянно регулировать температуру. Результат — такая схема теплорегулирования не является энергоэффективной.

Одним из решений данной проблемы является использование комнатных термостатов. С одной стороны, они позволяют создавать комфортные условия для пребывания человека в помещении, а с другой — снижают энергозатраты, что даёт экономию денежных средств. Давайте более подробно посмотрим на требования, которым должны удовлетворять комнатные термостаты. Начнём с того, что разберёмся в вопросах комфортного пребывания человека в помещении.

Что влияет на комфорт человека? Температура воздуха

Температурный комфорт — одно из основных условий здорового микроклимата в помещении. Он поддерживается системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Их цель — создание условий, при которых человек не задумывается о том, холодно ему или тепло. Нарушение температурного комфорта человек начинает испытывать прежде, чем ощутит нарушение других комфортных условий. Температура воздуха в помещениях, предназначенных для отдыха или для работы без интенсивной двигательной нагрузки, считается комфортной в пределах от 20 до 25 °C.

Одним из решений проблемы энергоэффективности при организации схем теплорегулирования является использование комнатных термостатов

Влажность воздуха

Влажность воздуха сильно влияет на терморегуляцию организма. Влага легче испаряется из организма в более сухом воздухе, что улучшает терморегуляцию. Одновременное повышение температуры и влажности уменьшает испарение влаги из организма и ухудшает теплообмен человека с окружающей средой, что приводит к перегреву организма. Сухой воздух при более высокой температуре может казаться холоднее влажного воздуха при более низкой температуре. При низкой влажности и низкой температуре отдача тепла усиливается, организм охлаждается, и человек ощущает озноб. Для того чтобы избежать негативного влияния чрезмерной влажности или, наоборот, сухости воздуха, воздух необходимо осушать летом и увлажнять зимой. Этот двухсторонний процесс является основной функцией системы кондиционирования воздуха. Относительная влажность воздуха в помещении считается комфортной в пределах от 30 до 60 %. При этом абсолютная влажность не должна превышать значение 11 г/кг, иначе человек будет испытывать ощущение лёгкого удушья при температуре у верхней границы комфортной зоны, поскольку высокая температура воздуха легче переносится при низкой влажности.

Качество воздуха

Воздушный комфорт человека в закрытом помещении определяется качественной характеристикой комнатного воздуха, которая во многом зависит от количества поступающего свежего атмосферного воздуха и его чистоты. Системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха, кроме основного назначения — поддержания температурного или температурно-влажностного комфорта, должны обеспечивать также необходимое качество воздуха путём воздухообмена. Качество воздуха характеризуется степенью концентрации в воздухе углекислого газа СО2, наличием в воздухе запахов, уровнем содержания летучих органических соединений (ЛОС), табачного дыма, пыли, вредных примесей, тополиного пуха, пыльцы цветов и других вероятных аллергенов.

Таким образом, чтобы человек ощущал себя комфортно в помещении, необходимо управлять указанными выше параметрами. То есть термостат должен иметь функционал по управлению температурой, влажностью и качеством воздуха.

Энергоэффективность

С комфортом для человека мы разобрались.

Но можно ли при этом обеспечить низкое потребление энергетических ресурсов, или комфорт и низкие счета несовместимы?

Здесь нужно использовать следующий принцип — комфортная среда, о которой мы писали выше, должна создаваться там, где присутствует человек, а если его нет в помещении, то там должна поддерживаться минимальная температура жилого помещения (вообще не управлять температурой нельзя, так как падение её ниже определённого уровня может нанести вред инженерным системам и имуществу). Этого можно достичь разными способами, самый простой и бюджетный из которых — использовать термостаты с функцией расписания. Например, термостат с недельным расписанием после нескольких простых настроек в интерфейсе пользователя может понижать температуру ночью в помещениях, где нет людей (на кухне, в холле, гостиной и т.д.), и поддерживать её на комфортном для здорового сна уровне в спальне.

Также можно задать программу, которая будет снижать температуру по всей квартире в будние дни с 9 часов утра до 18 часов вечера, пока все жильцы находятся вне дома. В выходные же дни температура будет выставлена опять-таки на комфортном для человека уровне.

Другой способ энергоэффективного управления — это термостаты с возможностью коммуникаций. Коммуникация используется для обмена информацией между различными устройствами в инженерной сети дома. Например, с её помощью можно подключить термостат к web-серверу (специальному устройству) и управлять температурой уже через Интернет. Когда никого нет дома — температура минимальна, когда планируется, что через час вернуться хозяева — они через Интернет могут выставить нужную температуру, и к их приезду в квартире или доме уже будет установлена требуемая температура.

Комфортная среда должна создаваться там, где присутствует человек, а если его нет в помещении, то там должна поддерживаться минимальная температура жилого помещения. Этого можно достичь разными способами, самый простой и бюджетный из которых — это использование термостатов с функцией расписания

Чем ещё управляют термостаты?

Термостаты могут управлять таким оборудованием, как EC-вентиляторы (вентиляторы с синхронным мотором постоянного тока, с возможностью регулирования 0-100 %). Применительно к источникам тела в доме это фанкойлы, напольные конвекторы, тепловые насосы. Отдельно стоит отметить, что в индивидуальных домах термостаты могут управлять котлами системы отопления, а также водяными тёплыми полами. Для того чтобы иметь возможность взаимодействовать практически с любым источником тепла в доме, конструктивно в термостате должны быть предусмотрены входы для его подключения, а также отдельный вход для датчика температуры.

Кроме источников тепла и датчиков температуры, к термостату могут быть подсоединены и другие устройства, например, датчик открытия окна. В этом случае, если человек откроет окно в помещении для проветривания, то термостат «узнает» об этом и даст сигнал источнику тепла отключиться. Эта возможность также увеличивает энергоэффективность, так как не происходит так называемый «нагрев улицы».

Ещё одним интересным устройством, которое может быть подключено ко входу термостата, является датчик присутствия. В случае, если в комнате кто-то есть, термостат поддерживает заданную температуру, когда человек уходит из помещения — температура может быть понижена.

Некоторые модели термостатов снабжаются встроенным датчиком температуры, но опять-таки для обеспечения энергоэффективности при управлении тёплыми полами лучше подключать внешний датчик.

Учитывая многообразие возможных источников тепла, очень сильно облегчить настройку может наличие в термостатах заранее написанных программ — так называемых «приложений». В этом случае достаточно просто выбрать в интерфейсе функциональную схему, которая используется в доме.

Рассмотрим интересную функцию из набора программ, которые присутствуют в некоторых моделях термостат, которая называется «ночное проветривание».

При запуске функции «ночное проветривание» воздушная заслонка системы вентиляции открывается на максимум, и в помещение поступает свежий воздух, температура снижается до комфортного уровня, и затем заслонка снова прикрывается.

Это даёт существенную экономию потребляемой электроэнергии, например, по сравнению с комнатными кондиционерами. Заметим, что функция не только контролирует температуру в помещении, но и обеспечивает постоянный приток свежего воздуха, то есть поддерживает его качество.

Таким образом, использование комнатных термостатов позволяет не только сократить расходы на отопление, но и увеличивает уровень жизни современного человека.