Výhody regulace počasí závislé na topném systému venkovského domu

Domů / Automatizace kotlů

Zpět k

Publikováno: 24.05.2019

Doba čtení: 3 minuty

0

855

Moderní vědci společně s inženýry hledají zvýšení účinnosti topných systémů, aby se snížily negativní důsledky prostředí, které na nás působí. Jedním ze způsobů řešení tohoto problému je automatizace závislá na počasí, která je schopna řídit topné systémy.

Tato skupina zařízení je schopna sledovat spotřebu paliva v běžící jednotce s přihlédnutím k aktuálním změnám počasí. Současně je možné předpovědět nadměrné chlazení nebo nadměrnou teplotu ve vytápěné místnosti, aby bylo možné okamžitě kompenzovat možné odchylky.

Je důležité si uvědomit, že práce prováděná automatizací závislou na počasí je zaměřena na udržení optimální rovnováhy mezi pohodlným mikroklimatem a ekonomickým režimem vytápění.

• 1 Automatizační zařízení závislé na počasí
• 2 Jak to funguje
• 3 Výhody a nevýhody
• 4 Když přijde vhod automatizace s kompenzací počasí

Zařízení a princip činnosti automatizace závislé na počasí

Mechanickou součástí automatizace vytápění je čerpadlo s regulačním ventilem. Zařízení je řízeno počítačem na základě údajů ze 4 teplotních senzorů, které reagují na teplotu venku a v místnosti. Program inteligentní regulace regulace kotle závislého na počasí je zabudován do regulátoru. Kontura se upravuje podle provozních podmínek a typu místnosti.

Stávající regulační systémy jsou založeny na třech principech:

1. Hydraulický výtah využívá vratnou vodu, která se mísí s vodou ohřátou v kotli. Zařízení je řízeno regulátorem vytápění závislým na počasí, který vydává povel k pohybu kuželové brány podle údajů čidel.
2. Okruh s oběhovým čerpadlem a třípolohovým ventilem omezuje průtok ohřevu a vrací nosič odpadního tepla do systému. Trojcestný ventil je řízen procesorem podle daného programu.
3. Uzavírací ventil na zpětném potrubí je uzavřen ventilem. Zařízení je řízeno regulátorem vytápěcího systému závislým na počasí podle teplotních čidel.

V obývacím pokoji jsou instalovány automatické senzory závislé na počasí pro topné systémy bytového domu (MKD).

Jednotlivá topná stanice (ITP) je umístěna v suterénu, kde je snazší údržba zařízení.

Výhody a nevýhody

Automatizace závislá na počasí umožňuje svým uživatelům vyhnout se nadměrnému vytápění místnosti během období oteplování a vyhnout se předčasnému nabíjení kotlů během chladu.

Představený systém má řadu výhod, které umožňují topení pracovat v optimálním režimu:

• náhlé změny teploty venku nemají vliv na mikroklima místnosti;
• nejekonomičtější spotřeba paliva;
• plynulé přechody mezi provozními režimy vylučují dlouhodobé zatížení topného zařízení;
• množství škodlivých emisí do komína je sníženo;
• prodlužuje se životnost topného systému.

Instalace automatické kontroly nad vytápěním výrazně ušetří peníze, zajistí maximální komfort a nebude se rozptylovat samočinným laděním režimů vytápění.

Je však třeba vzít v úvahu i nevýhody tohoto zařízení:

1. Vysoká cena.
2. Umístění senzoru uvnitř bude vážně ovlivňovat celkový výkon systému.
3. Instalace, nastavení a opravy automatizace je možné pouze s pomocí kvalifikovaných odborníků.

Automatizace závislá na počasí dokonale řídí vytápění výškových bytových domů, jejichž fasády jsou přístupné všem větrům. Využití v soukromém sektoru velmi závisí na životním prostředí.

Typy automatických řídicích systémů

Při použití individuálního vytápění mají majitelé bytů často problém s regulací teploty. Metoda ručního nastavení je nepřesná a spotřebovává nadměrné množství paliva. Použití automatické ekvitermní regulace topného systému šetří zdroje a uvolňuje osobní čas.

Typy automatizace:

• termostat připojený k závislému mechanismu;
• bezdrátové ovládání systému uchování tepla v závislosti na počasí.

Funkce ovládacích zařízení:

• udržování teploty v místnosti termostatem na dané úrovni;
• naprogramované nastavení úrovně ohřevu podle denní doby až na jeden týden.

Typy zařízení:

• mechanický termostat - zapíná elektrickou síť při změně okolní teploty;
• elektronické zařízení - přesně řídí vytápění podle signálů senzorů;
• elektromechanické zařízení - teplotní relé řídí pohon ventilu.

Regulační termostaty topení lze připojit k čerpadlu, kotli nebo mechanickému uzavíracímu pohonu.

Metody řízení topného systému automatizací v závislosti na počasí

Tepelná automatizace

Nejběžnější metoda regulace teploty se nazývá „přímá expozice“. To znamená, že chcete-li změnit mikroklima v domě, musíte jít a změnit ukazatele zdroje tepla (topný kotel, sporák, krb nebo elektrický ohřívač) vlastními rukama. Tímto způsobem je dosaženo maximální kontroly nad pokojovou teplotou. Tento přístup je velmi efektivní, ale spíše nepohodlný, protože pokaždé vyžaduje úsilí zvládnout teplo.

Pravidla pro provoz vytápění závislého na počasí

Řídicí systémy vytápění mají samodiagnostickou funkci. Chybové zprávy jsou odesílány na displej a vlastníkovi je ponechána volba, jak je vyřešit.

Pokud regulátor teploty nefunguje, musíte nejprve zkontrolovat elektřinu.

Časté problémy:

• praskání během provozu - špatný kontakt s napájecím zdrojem;
• slabé vytápění místnosti na vysoké nastavené úrovni - je možný vnější tepelný účinek na senzor;
• zařízení připojené podle pravidel se nezapne - důvod je v designu, bude nutná výměna;
• blikání LED - teplotní senzor je poškozený;
• termostat neposkytuje nastavený režim - zařízení je vadné.

Pro nepřetržitý provoz bez poruch stačí dodržet provozní požadavky stanovené výrobcem. Instalace a konfigurace systému se provádí podle pokynů.

Používá automatické ovládání topení

Systémy řízení vytápění se liší funkcí a cenou. Jednoduché modely se ovládají dálkovým ovládáním nebo dotykovou obrazovkou. Složité systémy mají vlastní software s přístupem na dálkové ovládání. Automatizace závislá na počasí je k dispozici u různých typů topných kotlů:

• nástěnné, umístěné v jedné z místností;
• stojící na podlaze, instalované v kotelně;
• elektrický kotel.

V nastavení programu regulátoru je počáteční hodnota nastavena, když jsou vnitřní a venkovní teploty stejné. Poté se provede kalibrace, vyberou se parametry chladicí kapaliny pro každý typ počasí. Výrobce ve výchozím nastavení programuje své vlastní možnosti, z nichž jednu lze vybrat pro práci.

Chcete-li nastavit systém, musíte nainstalovat teplotní senzory venku a v místnosti, aby se data přenášela bez zkreslení.

Výhodou správy je dostupnost autonomního provozu a úspora zdrojů.Nevýhody automatizace s kompenzací počasí - údržba a opravy mohou být drahé kvůli výměně vadné elektroniky.

Princip regulace ekvitermní regulace vytápění

Vysvětlíme, jak probíhá údržba pokojové teploty, s přihlédnutím ke změnám venkovní teploty. Při nastavování regulátoru se nastavuje tzv. Teplotní křivka, která odráží závislost teploty chladicí kapaliny v topném okruhu na změnách povětrnostních podmínek venku. Tato křivka je čára, jejíž jeden bod odpovídá + 20 ° C venku (zatímco teplota chladicí kapaliny v topném okruhu je také + 20 ° С, protože se předpokládá, že za takových podmínek není potřeba topení) . Druhým bodem je teplota chladicí kapaliny (řekněme 70 ° C), při které i v nejchladnějších dnech topné sezóny zůstane teplota v místnosti nastavená (například 23 ° C). Pokud budova není dostatečně izolovaná, bude k vyrovnání tepelných ztrát zapotřebí o něco vyšší teplota chladicí kapaliny v topném okruhu. Proto bude sklon křivky strmý. A naopak, pokud je vše v pořádku s tepelnou izolací domu. Během výroby ovladače se do paměti zařízení zadává mnoho podobných křivek, takže si pak můžete z celé rodiny vybrat vhodnou linku speciálně pro podmínky vašeho domova.

Jediný venkovní senzor obvykle nestačí k maximalizaci tepelného komfortu a úspoře paliva. Proto se uvnitř vytápěné místnosti často instaluje další senzor. Přítomnost dvou senzorů najednou, vnitřního i venkovního, vám umožňuje přesně sledovat a rychle upravovat teplotu v prostorách domu.

Čidlo teploty místnosti se obvykle instaluje do takzvané referenční místnosti - teplota v něm bude odpovídat vaší koncepci komfortního tepelného pozadí. Tato místnost by neměla být vytápěna přímým slunečním zářením ani profukována průvanem. Jako reference jsou zpravidla vybírány školky a ložnice. Instalace pokojového senzoru umožňuje aktivovat režim vlastní adaptace, ve kterém je topná křivka automaticky přizpůsobena odpovídající místnosti - mikropočítačem samotného ovládacího panelu. Pokojové čidlo je navíc často integrováno do termostatu, pomocí kterého můžete nastavit požadovanou teplotu a její průměrnou úroveň v celém domě. Místní regulace teploty v samostatné místnosti je dosažena instalací termostatických ventilů s tepelnými hlavami na radiátory.

Velmi důležitým aspektem používání termostatu je opět úspora paliva. Vysvětlíme, jak se provádí. Například v místnosti, kde je nainstalován senzor, se shromáždili hosté a teplota se zvýšila o 2 ° C v důsledku přirozeného uvolňování tepla lidí. Ovládací panel detekuje tyto změny a vydá povel ke snížení teploty chladicí kapaliny v tomto okruhu, i když venkovní senzor může vyžadovat pravý opak. Snížení spotřeby tepla na vytápění této místnosti přirozeně šetří palivo. Ale jsou tu také problémy. Záplavy v místnosti s termostatem, krbem nebo dlouhodobé otevřené okno mohou způsobit změny teploty v celém domě. Pro zohlednění těchto faktorů v mnoha systémech je možné upravit řídicí algoritmus nastavením koeficientu vlivu prostorového snímače na povahu topné křivky. Odborníci však obecně nedoporučují instalovat zařízení pro měření teploty v místnosti v blízkosti krbů, vchodových dveří, oken a jiných zdrojů tepla nebo chladu, které by mohly způsobit chybu ve výsledcích měření.

Je třeba také poznamenat, že instalace pouze jednoho pokojového termostatu bez venkovního teplotního čidla významně zvyšuje setrvačnost systému regulace teploty. Ke změnám v tepelném pozadí dojde se zpožděním, protože automatika začne fungovat pouze tehdy, když například poklesne teplota v domě, a to se stane poté, co se venku venku ochladí.

Moderní ovladače nejen monitorují počasí, ale mají také poměrně velké množství funkcí, z nichž některé jsou vlastní a jiné servisní. Zatímco první jsou hlídáni kvůli pohodlí, poslední monitorují stav systému a zajišťují správný a bezpečný provoz zařízení.

Automatizace závislá na počasí Vaillant

Multimatic VRC 700 společnosti Vaillant řídí podlahové vytápění a až 10 smíšených topných okruhů.

Specifikace Vaillant VRC 700 Multimatic:

• nastavení parametrů otočným knoflíkem;
• práce se solárním ohřevem chladicí kapaliny a nuceným větráním;
• přednastavené topné křivky Vaillant - noc, host, den a ventilace;
• záznam individuálního řídícího programu;
• vzdálená diagnostika systému servisem.

Schémata automatizace řízení počasí s kompenzací počasí VRC 700:

• Jeden přímý topný okruh a recirkulační čerpadlo s přídavným modulem.
• Dvě směšovací linky, expanzní VR 70, čerpadlo kotle.
• Přímé řízení toku nosiče tepla.
• Obvody - přímé a smíšené, se dvěma moduly VR 70, recirkulačním čerpadlem.
• Řízení dvou směšovacích linek topného média s expanzí VR 70, modul VR 91 reguluje proces.
• Regulace dvou směšovacích okruhů pomocí expanze VR 70 a kotle přes desku kondenzačního kotle.
• Tři směšovací linky s modulem VR 71 a recirkulačním čerpadlem.
• Ovládá více než 3 obrysy, z nichž jeden je rovný. Schéma zahrnuje rozšíření VR 60, VR 32, VR 90.

Verze automatizace Vaillant VRC 700/6 závislá na počasí může připojit několik kotlů k práci a pomocí jednotky VR 900 ovládat kaskádu na dálku ve speciální aplikaci.

Ovládání čerpadla z externího signálu

Připojení ovladače k ​​systému „smart home“ významně rozšiřuje možnosti regulace vytápění. Kromě provozu vytápění pod kontrolou automatizačního regulátoru závislého na počasí poskytuje systém majitelům možnost vzdáleně upravit teplotní režim v objektu.

Hlavní podmínkou je připojení ovladače k ​​internetu a instalace speciální aplikace na mobilní zařízení pro správu systémů podpory života doma.

Kotle Baxi řízené počasím

Plynové kotle spotřebovávají palivo i při normálním provozu, protože hořák pracuje i v případě, že v domě nejsou žádné osoby. Při dobré izolaci domu vypnutí topení sníží teplotu o 2 ° C za 6 hodin a zapnutí topení zvýší o 2 ° C za jednu hodinu. Kotle modelu Baksi Luna 3 Comfort jsou dálkově ovládány pomocí mobilní aplikace. Skript pro automatickou regulaci vytápění lze propojit s kalendářem.

Kotle řady Baxi Slim mají následující funkce:

• dálkový dotaz na teplotu v bytě a na ulici;
• dálkové ovládání teploty vody v přímém a zpětném okruhu;
• čtení odečtů plynoměru;
• kontrola tlaku v systému;
• upozornění na chyby a nouzové zastavení kotle;
• vzdálená aktivace kotle.

Výhody nástěnných kotlů:

• samostatný okruh vytápění a ohřevu vody;
• konstantní teplota chladicí kapaliny;
• tichá práce;
• elektronická modulace plamene;
• provoz kotle při sníženém tlaku plynu v systému;
• možnost připojení podlahového vytápění.

Italský výrobce kotlů Baxi je nenáročný.

Ruční ovládání topného kotle

Do určitého bodu byla nejběžnějším způsobem ovládání topného kotle ruční regulace teploty chladicí kapaliny (mnoho kotlů je tímto způsobem stále řízeno). Automatizace byla jednoduchá - termostat zabudovaný do kotle byl ručně nastaven na určitou teplotu chladicí kapaliny cirkulující v systému, například 50 ° C. Ruční ovládání je však účinné pouze za stabilních vnějších podmínek. Řekněme, že je nutné udržovat v místnosti určitou teplotu - 23 ° C. Když teplota chladicí kapaliny dosáhne 50 ° C, termostat vydá povel k vypnutí plynového hořáku a pokud teplota klesne, zapněte jej. Tento cyklický proces vysvětluje „vlnitost“ oranžového grafu teploty přívodu a zeleného grafu teploty místnosti. Pokud se venku ochladí a termostat bude i nadále pracovat ve stejném režimu (50 ° C), pak teplota v místnosti nevyhnutelně poklesne. K nápravě této situace je nutná účast osoby, která musí zvýšit teplotu chladicí kapaliny na vyšší hodnoty.
Nevýhody tohoto způsobu regulace jsou zřejmé - jedná se o zapojení osoby do provozu topného systému a nepřetržitý provoz automatického zapalování hořáku.

Výhody:

• Vysoká přesnost udržování stabilní teploty v domě při konstantní teplotě venku;
• Není třeba platit za automatizaci řízení, protože je zahrnuta v ceně kotle.

Nevýhody:

• Potřeba neustálého ručního nastavení teplotního režimu kotle;
• Díky neustále běžícímu čerpadlu dochází ke zvýšené spotřebě energie;
• Časté cykly zapnutí / vypnutí rychleji opotřebovávají automatizaci kotle.

Automatické ovládání kotlů Protherm

Kotle bez regulace zapnou topení v závislosti na parametrech nosiče tepla. Zařízení Protherm závislé na počasí řídí vytápění na základě údajů z venkovních a vnitřních senzorů. Termostaty šetří až 30% paliva snížením frekvence zapnutí kotle.

Prostorové regulátory, které se používají u elektrického kotle Proterm Skat:

• Instat Plus s kabelovým připojením udržuje teploty od 5 do 30 ° C, k dispozici je noční režim pro snížení vytápění.
• Termolink B - pokojový regulátor pro ohřev vzduchu v rozsahu od 8 do 30 ° C, programovatelný provozní režim na 24 hodin, funkce protimrazové ochrany.

Elektrické vytápění je bezpečný a bezemisní zdroj tepla ve vaší domácnosti. K instalaci není nutný žádný ventilační systém. Vybavení elektrického kotle Protherm je jednodušší než plynového.

U stojatých litinových kotlů Protherm Bear se používají termostaty na sběrnici eBus:

• Termolink P - existuje modulační režim, regulace ohřevu vzduchu a teplé vody, regulační křivka vytápění v závislosti na teplotních čidlech.
• Termolink S - může změnit provozní režim kotle podle denní doby, programovatelný na týden. Prázdninový režim a ochrana proti mrazu jsou přednastaveny.

Kotle řady Medved mění teplotu vody pomocí vstřikovacího hořáku. Topné těleso je vyrobeno z litiny. Displej na panelu informuje o parametrech chladicí kapaliny.

Popis činnosti ovladače:

Podle toho, který z hydraulických obvodů je aktivován, obdrží bezpotenciálový kontakt R1, výkonové kontakty R2 ... R8 a nízkonapěťové kontakty teplotních čidel T1 ... T8 odpovídající místo v hydraulickém systému obvod. Volné výkonové kontakty lze přiřadit k ovládání jakéhokoli dalšího zařízení (kotel nebo směšovací čerpadlo, svorky 2. stupně hořáku, solární čerpadlo, topný článek atd.). Počet připojených dalších zařízení je omezen počtem kontaktů volného napájecího kontaktu.

Rozšíření okruhu z hlediska počtu regulovaných topných okruhů se provádí připojením požadovaného počtu přídavných (podřízených) regulátorů EH k hlavnímu regulátoru EH přes eBUS (2žilový kabel s průřezem 0,5. .. 0,75 mm2). Kterýkoli z regulátorů EH může fungovat jako hlavní nebo podřízený regulátor.

Čidlo venkovní teploty může být připojeno buď k jednomu regulátoru, nebo může mít každý regulátor vlastní čidlo venkovní teploty (T2).

U hydraulických okruhů se směšovacími okruhy můžete zvolit typ použitých topných zařízení: radiátory nebo podlahové vytápění. Například při výběru „teplé podlahy“ se aktivuje příslušná nízkoteplotní topná křivka, časové programy se posunou s ohledem na setrvačnost, je možné spustit program sušení potěru atd.

Okruh zásobníku teplé vody lze zatěžovat podle priority nebo paralelně s topným systémem. Regulátor je možné provozovat v systémech s kombinovanými zásobníky (topení + přívod teplé vody) akumulačního nebo průtokového typu.

Výkonový kontakt R5 lze použít k ovládání recirkulačního čerpadla v systému TUV. V tomto případě se použijí signály z teplotních čidel T1 nebo T8 (pokud jsou ve zvoleném hydraulickém okruhu volné).

Výkonový kontakt R6 má schopnost řídit rychlost otáčení připojeného čerpadla. Na tomto výkonovém kontaktu je také možné nastavit minimální přednastavené otáčky čerpadla.

Funkční možnosti řadičů EH-7, EH-17, EH-52

Automatizace závislá na počasí Meibes

Termostat HZR-M Meibes s ekvitermní kompenzací ovládá nezávisle směšovací okruh topného média spolu s dalšími regulátory. Vlastnosti zařízení Maybes:

• rozhraní s ikonami;
• vestavěné topné programy;
• integrace s dalšími regulátory na sběrnici eBUS;
• autonomní napájecí zdroj s bateriemi;
• podsvícení displeje;
• konektor pro připojení počítače.

Automatizace topných systémů soukromého domu závislá na počasí - zařízení se vzdáleným přístupem Meibes LE HZ německé výroby.

Termostat ovládá dva okruhy nebo kaskádu 2 kotlů, recirkulačních čerpadel. Vlastnosti Meibes LE HZ:

• vzdálené připojení řadičů;
• rozšíření ovládání o 8 smyček přes eBUS;
• symbolické menu;

Výhody - snadná instalace na zeď.

Když přijde vhod automatizace závislá na počasí

V soukromých domech, pokud mají střední nebo menší velikost, se nutnost instalace specifikované automatizace objeví hlavně v případě, že majitelé v domě po dlouhou dobu chybí.V ostatních případech není obtížné provést úpravy ručně nebo pomocí gadgetů.

Odlišná situace se vyvíjí ve velkých chalupách nebo sídlech i ve veřejných budovách s velkou plochou. Zde se stává bezprostřední nutností organizace automatického řízení vytápění pomocí automatizace kotlů.

Podle výsledků kontrolního testu, který kontroloval fungování nového systému, bylo zjištěno, že spotřeba paliva na vytápění ve výškovém bytovém domě s velkým počtem prosklených ploch byla snížena dvakrát.

Kromě toho automatizace závislá na počasí vyprodukovala vysokou účinnost v kotelně ústředního vytápění v obytném sektoru, vyladěné pro obsluhu řady budov.

Termostat ZONT

Regulátor vytápění s kompenzací počasí ZONT H-1 je inteligentní systém, který je dálkově ovládán pomocí protokolu GSM nebo internetu. Zařízení je připojeno prostřednictvím mobilní aplikace, osobního účtu na webu výrobce nebo pomocí SMS příkazů. Vlastnosti termostatu:

• Správa 2G SIM karty;
• přenos údajů z teplotních čidel a provozního režimu kotle;
• výběr regulační křivky vytápění;
• programování vytápění místnosti na týden;
• oznamování chyb a mimořádných případů;
• zpráva o výpadku proudu v domě;
• historie operací po dobu 3 měsíců;
• aktualizace softwaru přes internet.

Termostat je připojen dvěma způsoby - přes svorky na kotli nebo přes adaptér na digitální sběrnici. Řízení topení lze provádět v reléovém režimu s periodickým zapínáním plynového hořáku. Je možné digitální ovládání pomocí adaptéru - elektronická modulace plamene.

Specifikace ZONT H-1:

• pracovní napětí 10-28 V;
• analogové a digitální vstupy;
• připojení 10 drátových a rádiových čidel;
• pracovní rozsah od –30 do + 55 ° C;
• výstup do režimu - 50 sekund;
• plastové pouzdro, univerzální povrchová montáž.

Výhody regulace počasí závislé na topném systému venkovského domu

Nejprve musíte určit, jaké funkce má automatizace topného systému provádět. Zvýrazníme dvě hlavní: zajištění nejpohodlnějších podmínek pro obyvatele a úsporu tepelné energie.

Pohodlné podmínky poskytuje nejen automatizace počasí. K zajištění optimální teploty vzduchu v interiéru se používá celá řada technických řešení a automatizace počasí je jednou z podstatných součástí tohoto komplexu. Faktem je, že parametry mikroklimatu jsou zpravidla odpovědné za pokojové termostaty, které pracují na vnitřních čidlech teploty vzduchu a poskytují přímou kontrolu topného systému. Již však bylo pochopeno, že použití samotných termostatů (pokud mluvíme o čistě automatickém režimu) není zcela oprávněné, protože mezi změnou teploty venkovního vzduchu a následnou změnou vnitřní teploty vždy existuje prodleva. teplota vzduchu a setrvačnost samotného topného systému (to platí zejména pro podlahové vytápění). S ohledem na všechny výše uvedené faktory se ukazuje, že systém začíná pracovat v přerušovaném pulzním režimu s periodickým zpožděním. A zde nám pomáhá stejná automatizace závislá na počasí, která zahrnuje regulátor, který pomocí venkovního teplotního čidla neustále nastavuje teplotu chladicí kapaliny a poskytuje potřebné parametry.

Pohodlí je samozřejmě dobré, ale vyvstává otázka, zda je vhodné neustále upravovat teplotu chladicí kapaliny. Často je možné se setkat s takovým názorem, že je nutné a dostačující seřídit systém jednou po určitou dobu nebo při náhlé změně venkovní teploty.Současně lze nastavení provést ručně a pomocí různých systémů dálkového ovládání zabránit zbytečným „zvonům a píšťalkám“ v jejich technických systémech, což zjednoduší jejich provoz. Abychom této problematice porozuměli podrobněji, navrhuji přejít na druhou funkční část regulace závislé na počasí - úsporu energetických zdrojů.

Samozřejmě, pokud se zeptáte: „Jaký druh regulace přívodu chladicí kapaliny bude energeticky nejúčinnější?“, Pak můžete okamžitě a bez váhání odpovědět: „Automaticky!“ a tím dokončit tento článek. Okamžitě však vyvstává otázka, která není spojena pouze s energetickou účinností, ale s tím, o kolik se sníží skutečné náklady na výrobu tepelné energie pomocí automatizace závislé na počasí a jak účelná jsou tato opatření.

Mnoho výrobců uvádí různé údaje, když hovoříme o úsporách, ale neexistují prakticky žádná skutečná data potvrzená výpočtem nebo experimentem. Možná je to způsobeno skutečností, že je poměrně obtížné předem vypočítat, jaký bude skutečný efekt z daného systému, protože do výpočtu je zahrnuto velké množství proměnných.

Všechny tyto proměnné jsou spojeny se skutečným provozním režimem systému ohřevu teplé vody a počtem hodin, které lidé v domě stráví.

Můžeme tedy určit účinek použití regulace závislé na počasí dvěma způsoby. První metoda je experimentální, druhá je vypočítána.

V tomto článku použijeme pouze metodu # 2 a k tomu nastavíme počáteční data. Vezměme si například dům (obr. 1) v Leningradské oblasti, který má konstrukční charakteristiky uvedené v tabulce. jeden.

Nejprve určíme tepelné ztráty [W] naší budovy při venkovní teplotě tн = –26 ° C. Výpočet tepelných ztrát skrz každou obvodovou konstrukci se provádí podle vzorce:

kde k je koeficient přenosu tepla skříně, W / (m2 · K); A - plocha obvodové konstrukce, m²; tв a tн - teploty vnitřního a venkovního vzduchu, ° C; n - koeficient snížení vypočteného teplotního rozdílu; β je koeficient, který zohledňuje další tepelné ztráty převyšující hlavní.

Hodnota maximální hodnoty tepelné ztráty při minimální venkovní teplotě bude tedy 14 891 W nebo 14,9 kW.

V důsledku změny teploty venkovního vzduchu se však proces přenosu tepla změní v dynamiku. Aby bylo možné odhadnout požadované tepelné zatížení pro naši budovu, v závislosti na teplotě venkovního vzduchu se navrhuje provést řadu výpočtů, které postupně nahradí proměnné hodnoty teploty venkovního vzduchu do původního vzorce, v důsledku čehož můžeme získat závislost zobrazenou na obr. 2.

Pamatujte, že tento graf má určité ohýbání, což naznačuje nelineární vztah mezi teplotou a výkonem. Tato nelineární závislost se bude u každé budovy lišit kvůli jejím individuálním konstrukčním prvkům.

Kromě výše uvedených charakteristik budeme potřebovat hodnoty teplot venkovního vzduchu během celého topného období. K tomu použijeme datový archiv pro Leningradskou oblast v období 2015–2016. Samozřejmě existují normy, na jejichž základě začíná každý rok v určitou dobu topná sezóna, ale pokud uvažujeme o soukromém domě, pak se zpravidla vyskytuje při prvním ostrém chladu. Po analýze změny teploty v průběhu roku se dospělo k závěru, že topné období pravděpodobně začalo 5. října 2020 a skončilo 30. dubna 2020. Doba topného období tedy byla sedm měsíců, což je pro tento region zcela normální ukazatel.

Na obr.3 ukazuje graf změn teploty vzduchu během celého topného období. Po zabezpečení počátečních dat přistoupíme k výpočtu účinku použití automatizace závislé na počasí.

Princip fungování tohoto typu regulace je následující. Čidlo venkovní teploty detekuje změny teploty a odesílá signál do řídicí jednotky.

Regulátor zpracovává přijaté informace a podle určitého algoritmu vypočítává požadovanou teplotu chladicí kapaliny v topném systému. Signál z regulátoru jde do ovladače směšovacího ventilu, který zase otevírá nebo zavírá, zajišťuje požadovanou teplotu chladicí kapaliny v servisním okruhu. Všimněte si, že v tomto případě dojde k vysoce kvalitnímu seřízení, při kterém celkový průtok chladicí kapaliny v systému zůstává konstantní, protože regulace spočívá ve stupni smíchání horké chladicí kapaliny s chlazenou. Pokles směsi horké chladicí kapaliny vede ke zvýšení teploty chladicí kapaliny vracené do okruhu topení (kotel). To buď způsobí vypnutí hořáku, nebo sníží přívod paliva do hořáku. Takto se tvoří úspory energie, které bych rád vyhodnotil.

Pro přímý výpočet nastavíme následující provozní režimy topného systému:

1. První režim provozu - konstantní korekce teploty chladicí kapaliny čidlem venkovního vzduchu (automatický režim). Pro výpočet spotřebované tepelné energie provedeme výpočet s přihlédnutím ke změnám teploty venkovního vzduchu každé tři hodiny.

Tento výpočet bude proveden pro každý den během celého topného období.

2. Druhý provozní režim - v tomto režimu budeme brát v úvahu změny venkovní teploty ve dne během měsíce. Předpokládá se, že se jedná o stejný režim, pokud má vlastník možnost ručně nebo na dálku každý den upravovat teplotu chladicí kapaliny. Logika tohoto nařízení je následující. Při sledování předpovědi počasí nebo skutečného pocitu chladu člověk nastaví požadovanou teplotu, hlavním kritériem však nebude úspora zdrojů, ale touha nezmrazit. Když však teplota stoupne o 2–4 ° C, pravděpodobnost, že majitel okamžitě přejde k regulaci, má sklon k nule. Výpočet tohoto typu regulace bude tedy založen na minimální venkovní teplotě během dne. Výpočet se provádí stejným způsobem pro všechny dny topného období.

3. Třetí režim provozu - zahrnuje ruční nastavení systému v době prudké změny teploty venkovního vzduchu. Pro přehlednost odkazujeme na graf zobrazený na obr. 4. Z obrázku je patrné, že v intervalu od prvního do 23. včetně teplota venkovního vzduchu kolísala v rozmezí –20… –10 ° C s průměrnou hodnotou –15 ° C. Poté se trend zvýšil a vidíme průměrnou hodnotu kolem +2,5 ° C.

Je zřejmé, že v takovém okamžiku se každý rozumný člověk pokusí snížit teplotu chladicí kapaliny způsobem, který má k dispozici, například nastavením výkonu kotle. Takže při výpočtu třetího provozního režimu topného systému budeme v trendu nastaveni minimálními hodnotami venkovní teploty.

4. Čtvrtý provozní režim - úplná absence regulace teploty chladicí kapaliny. Předpokládá se, že topný systém pracuje na plný výkon po celé topné období. Výsledky výpočtu spotřebované tepelné energie pro topné období pro různé typy regulace jsou shrnuty v tabulce. 2 a graf znázorněný na obr. 5. Dále je možné vypočítat spotřebu paliva:

kde Q je spotřeba tepla za topné období, kW / h; qн - nejnižší spalné teplo plynu, kW / m³; η - účinnost kotle.

Pro výpočet vezmeme průměrnou hodnotu výhřevnosti zemního plynu - 10 619 kW / m³ a průměrnou hodnotu účinnosti kotle rovnou 0,92.

Výpočet finančních nákladů se provádí vynásobením výsledné spotřeby paliva cenou 1000 m³ zemního plynu, měřenou podle maloobchodních cen plynu pro období 2015–2016. Náklady na 1 000 m³ plynu činily 5636,09 rublů.

Pro stanovení průměrných měsíčních nákladů je nutné vydělit od nás získanou hodnotu počtem měsíců v topném období, které uvažujeme:

kde Gg - spotřeba paliva během topného období, m³ / h; B - náklady na 1 000 m³ zemního plynu; n je počet měsíců v topné sezóně. Výsledky jsou shrnuty v tabulce. 3. Jak je patrné z výše uvedené tabulky, provozní režim, ve kterém neexistuje žádná regulace, je považován za 100%. Úspory v plně automatickém režimu byly 64,4%. Je třeba poznamenat, že zvýšení ekonomického efektu bude provedeno například použitím provozního režimu pro období přítomnosti / nepřítomnosti rezidentů, která jsou konfigurována individuálně.

Po analýze výše uvedených výpočtů a harmonogramů je třeba poznamenat, že regulace závislá na počasí je zcela oprávněným opatřením, které umožňuje nejen zvýšit míru pohodlí, ale také ušetřit poměrně významné procento peněz. Tento výpočet byl samozřejmě proveden s přihlédnutím k řadě předpokladů a předpokladů, ale všechny byly vzaty v rámci adekvátních hodnot, což nám umožňuje odhadnout pořadí cen. V každém případě je automatizace závislá na počasí plnohodnotným oprávněným řešením, které jde krokem s dobou.

Provoz kotle s podlahovým vytápěním

Pro pohodlí se v domě používá systém teplé podlahy, kde je nosičem tepla voda nebo kapalina s nízkým bodem mrazu. Oběhové čerpadlo je regulováno automatickým zařízením závislým na počasí.

Složení schématu podlahového vytápění:

• regulátor s kompenzací počasí;
• čidlo venkovní teploty instalované ve stínu;
• servopohon směšovací jednotky;
• čidlo teploty cirkulující vody;
• potrubí podlahového vytápění;
• termostat ve vytápěné místnosti.

Regulátor TRTs-03 ruské výroby udržuje teplotu podél regulační křivky vytápění.

Teplé podlahy se používají u jiných typů vytápění místností. Existují čtyři typy regulátorů počasí navržené pro spolupráci:

• Hlavní - ovládá 8 typů hydraulických okruhů, z nichž 6 zahrnuje kotel.
• Rozšíření o 2 hydraulické systémy kromě hlavního regulátoru.
• Nezávislé ovládání směšovacího obvodu může nezávisle regulovat jeden systém.
• Řídicí jednotka topení s vyrovnávací nádrží a časovačem.

Teplé podlahy mají značnou setrvačnost, takže pokojový termostat přesněji reaguje na počasí.

Schémata čerpadel

Druhým populárním schématem pro provoz oběhového čerpadla v topném systému závislém na počasí je jeho použití v okruhu podlahového vytápění. Instalace podlahového vytápění umožňuje krátkodobě zvýšit teplotu v místnosti. Podstatou tohoto schématu je použití oběhového čerpadla k čerpání horké chladicí kapaliny v systému podlahového vytápění během období snižování venkovní teploty. Regulátor pomocí čtení údajů z teplotních senzorů vypočítá, o kolik se místnost ochladí, když venkovní teplota poklesne. Po zpracování informací a provedení potřebných výpočtů jsou vydány příkazy k otevření ventilů a přepnutí čerpadla do požadovaného režimu. Chladicí kapalina plní kolektor a vstupuje do paprsků teplé podlahy.

Výhodou tohoto schématu je rychlé vytvoření příjemné teploty v místnosti pro pobyt v ní, zatímco po zahřátí řídicí jednotka opět zablokuje přívod chladicí kapaliny a přepne se na normální provoz.

Automatizace skleníků závislá na počasí

Pěstování zemědělských produktů po celý rok v severním podnebí je obtížný úkol. K zajištění vegetace rostlin se používá vytápění závislé na počasí. Nejlepším řešením je systém zahřívání půdy, který stimuluje vývoj kořenů a snižuje spotřebu energie.

Teplota ve skleníku je odlišná v noci a během dne a půda by měla být teplejší o 2-3 ° C. S takovým úkolem si poradí automatizace Aries TRM-32 nebo řadiče Aries PLC 100 v kombinaci do systému s řídícím centrem.

Vlastnosti řídicího systému Aries TRM-32:

• řízení ohřevu chladicí kapaliny na základě signálu čtyř externích čidel;
• připojení k počítači pomocí adaptéru;
• rozsah regulace od –50 do + 200 ° C;
• délka drátové komunikace - 1200 m;
• teplota ve skleníku je od +1 do +50 ° C;
• tlačítkové ovládání, informační displej;
• programování plánu vytápění na danou hodnotu teploty;
• přepínání z denního na noční provoz.

Dálkové ovládání mikroklimatu ve sklenících se provádí ventilací a změnou rychlosti čerpadel.

DIY automatická regulace

Regulace závislá na počasí se používá k udržení pohodlí a hospodárnosti. Vlastními rukama instalují vytápění závislé na počasí v malých soukromých domech a chatách. Továrně sestavená zařízení jsou vhodná pro stabilní provoz systému. Vlastní zařízení nebudou fungovat stabilně, jsou nebezpečná.

Pro venkovský dům je vhodný univerzální kotel Ochag, který pracuje na tuhé palivo. V řídicím obvodu jsou tři teplotní senzory - chladivo v kotli, odpadní plyny a voda v kotli. Pohony - klapka proudění vzduchu a klapka na potrubí. Automatické ovládání je organizováno pomocí řadiče Arduino Nano.

Regulátor vytápění

Spotřebitelé a generátoři

Je velmi důležité pochopit, proč je automatizace pro vytápění soukromého domu vůbec nutná a jak to funguje. Automatizace může pracovat jak se spotřebiteli, tak s generátory tepla. V tomto případě jsou spotřebiteli zahrnuta topná zařízení (radiátory, „teplé podlahy“ atd.). K řízení přenosu tepla ze spotřebičů se používají samostatné ovládací prvky, které regulují teplo. Tyto ovládací prvky mohou zahrnovat čerpadla, vodovodní baterie nebo směšovače. Důležitá nuance: s poklesem počtu spotřebičů v obvodu se zvyšuje přesnost řízení.
Zdrojem tepla v systému je obvykle kotel. Automatizace pro topný kotel může pracovat v obou směrech, přičemž zvyšuje nebo snižuje teplotu, což umožňuje přesnou regulaci teploty chladicí kapaliny v potrubí. Pokud nastavíte program do systému jednou, bude spuštěn po celou dobu, aniž byste museli neustále sledovat.

Jak nezbytný je topný systém s kompenzací počasí

Automatizace řízení tepla není vždy nutná. Regulace probíhá s odchylkou 2 ° C od normy v místnosti se senzorem, v ostatních místnostech je rozptyl větší. Náklady na instalaci samostatně instalované automatizace dosahují 2 tisíc eur.

Pokud je zařízení dodáváno s topným kotlem, je použití automatizace závislé na počasí oprávněné. V ostatních případech náklady nepokryjí možné úspory.

K regulaci vytápění stačí termostatické hlavice chladiče.

Výhody automatické regulace vytápění

Vzhledem k vysokým nákladům se regulace závislá na počasí častěji používá v bytových domech a průmyslových budovách, kde je to ekonomicky opodstatněné. Výhody automatizace:

• konstantní teplota;
• pokles spotřeby paliva s poklesem teploty;
• automatické ovládání prostředí senzory;
• udržování nízké teploty;
• nedostatek lidského faktoru.

Kotle nových modelů jsou vybaveny automatickou regulací.Funkce těchto systémů jsou dostatečné pro pohodlí v domě bez dalších investic.

Druhy ovládacích zařízení

K zajištění kontroly nad teplotním režimem zdroje tepla nebo spotřebiče se používá stejné zařízení vybavené teplotním čidlem.
Tato zařízení jsou rozdělena do tří kategorií, které mohou pracovat samostatně nebo společně:

1. Termostat
   ... Toto zařízení je nejjednodušším ovládacím zařízením v topném systému. Nachází se v budově a sleduje změny teploty vzduchu. Po dosažení požadované teploty vyšle termostat signál do kotle nebo na radiátorový ventil, v důsledku čehož se zastaví ohřev chladicí kapaliny nebo je zablokován přívod kapaliny do radiátoru. Samoinstalace termostatu není nijak zvlášť obtížná: stačí se podívat na fotografii, která ukazuje schéma jeho připojení a provozu, abyste se ujistili, že tento design je jednoduchý.
2. Regulátor teploty topného činidla
   ... Takové zařízení může pracovat samostatně nebo společně s termostatem. Návrh funguje pomocí teplotních čidel, která jsou instalována uvnitř topného okruhu. Neustále sledují změny teploty v systému a přenášejí tato data do řídicího modulu, který ovládá směšovací ventil okruhu. Pokud je požadováno zvýšení teploty, může regulátor provést tento úkol pomocí ventilu.
3. Automatizace topných systémů závislá na počasí
   ... Tento typ zařízení lze klasifikovat jako nejsložitější, protože takový systém musí pracovat nejen s topným okruhem, ale také s prostředím, díky čemuž je zajištěna nejpřesnější a nejracionálnější regulace teploty.

Základní provedení automatizace závislé na počasí zahrnuje venkovní teploměr, regulátor tepelného okruhu a termostat umístěný v místnosti. Přes vysoké náklady je takový systém považován za nejžádanější, protože je schopen poskytnout maximální komfort, který lze vytlačit pouze z vytápění. Automatizace topných systémů závislá na počasí využívá sofistikované softwarové systémy, které vám umožňují zajistit maximální účinnost a hospodárnost.

Pro výpočty tyto systémy používají venkovní teplotu, na jejímž základě se regulátor topného systému závislý na počasí rozhodne zvýšit nebo snížit teplotu topného média. Ziskovost je zajištěna kompetentním a vyváženým používáním paliva.

Automatizaci závislou na počasí lze ovládat jak z vlastního dálkového ovládání, tak i na dálku instalací potřebného softwaru do smartphonu nebo tabletu (podrobněji: „Jak zvolit dálkové ovládání topení - vlastnosti, možnosti“). V tomto případě můžete regulovat teplotu v domě ze vzdálenosti od ní.
Závěr

Automatizace pro vytápění kotlů je drahá, ale ihned po instalaci tato zařízení začnou šetřit palivo, což po chvíli ovlivní ekonomickou situaci. Navíc je to automatický systém regulace teploty, který zajišťuje maximální komfort v domě.