Les avantages de la régulation en fonction des conditions météorologiques du système de chauffage d'une maison de campagne

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Publié le: 24.05.2019

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Les scientifiques modernes, avec les ingénieurs, recherchent une augmentation de l'efficacité des systèmes de chauffage afin de réduire les conséquences négatives de l'environnement qui nous affectent. L'un des moyens de résoudre ce problème est l'automatisation dépendant des conditions météorologiques capable de contrôler les systèmes de chauffage.

Ce groupe d'appareils est capable de contrôler la consommation de carburant dans une unité en marche, en tenant compte des changements météorologiques actuels. Dans le même temps, il est possible de prévoir un refroidissement excessif ou une température excessive dans la pièce chauffée afin de compenser immédiatement les écarts éventuels.

Il est important de comprendre que le travail effectué par l'automatisation dépendant de la météo vise à maintenir l'équilibre optimal entre un microclimat confortable et un mode de chauffage économique.

• 1 Automatisme dépendant de la météo
• 2 Comment ça marche
• 3 Avantages et inconvénients
• 4 Lorsque l'automatisation compensée par les conditions météorologiques est utile

L'appareil et le principe de fonctionnement de l'automatisation en fonction des conditions météorologiques

La partie mécanique de l'automatisation du chauffage est une pompe avec une vanne de régulation. L'équipement est contrôlé par un ordinateur basé sur les données de 4 capteurs de température qui réagissent à la température extérieure et dans la pièce. Le programme de régulation intelligente de la commande de chaudière en fonction des conditions météorologiques est intégré dans le contrôleur. Le contour est ajusté en fonction des conditions de fonctionnement et du type de pièce.

Les régimes réglementaires existants reposent sur trois principes:

1. L'ascenseur hydraulique utilise de l'eau de retour, se mélangeant à l'eau chauffée dans la chaudière. L'appareil est contrôlé par un régulateur de chauffage dépendant de la météo, donnant l'ordre de déplacer la porte conique en fonction des lectures des capteurs.
2. Un circuit avec une pompe de circulation et une vanne à trois positions limite le débit chauffé et renvoie le caloporteur résiduel au système. La vanne à trois voies est commandée par le processeur selon un programme donné.
3. La vanne d'arrêt sur la conduite de retour est fermée par une vanne. L'appareil est commandé par le régulateur du système de chauffage dépendant des conditions météorologiques en fonction des capteurs de température.

Des capteurs automatiques dépendant de la météo pour les systèmes de chauffage d'un immeuble d'appartements (MKD) sont installés dans un salon.

La station de chauffage individuelle (ITP) est située au sous-sol, où il est plus facile d'entretenir les équipements.

Avantages et inconvénients

L'automatisation en fonction des conditions météorologiques permet à ses utilisateurs d'éviter un chauffage excessif de la pièce pendant les périodes de réchauffement et d'éviter de charger les chaudières de chauffage à l'avance pendant les coups de froid.

Le système présenté présente un certain nombre d'avantages qui permettent au chauffage de fonctionner de manière optimale:

• les changements soudains de température à l'extérieur n'affectent pas le microclimat de la pièce;
• la consommation de carburant la plus économique;
• les transitions en douceur entre les modes de fonctionnement excluent les charges prolongées sur les équipements de chauffage;
• la quantité d'émissions nocives dans la cheminée est réduite;
• la durée de vie du système de chauffage est augmentée.

L'installation d'un contrôle automatique du chauffage économisera considérablement de l'argent, obtiendra un confort maximal et ne sera pas distrait par les modes de chauffage à réglage automatique.

Cependant, il faut également prendre en compte les inconvénients de cet équipement:

1. Prix ​​élevé.
2. L'emplacement intérieur du capteur affectera gravement les performances globales du système.
3. L'installation, le réglage et la réparation de l'automatisation ne sont possibles qu'avec l'aide de spécialistes qualifiés.

L'automatisation dépendant de la météo contrôle parfaitement le chauffage dans les immeubles de grande hauteur, dont les façades sont accessibles à tous les vents. L'utilisation dans le secteur privé dépend fortement de l'environnement.

Types de systèmes de contrôle automatique

Lors de l'utilisation du chauffage individuel, les propriétaires d'appartements ont souvent un problème avec le contrôle de la température. La méthode de réglage manuel est imprécise et consomme trop de carburant. L'utilisation de la régulation automatique du système de chauffage en fonction des conditions météorologiques permet d'économiser des ressources et de libérer du temps personnel.

Types d'automatisation:

• un thermostat câblé à un mécanisme dépendant;
• contrôle sans fil du système de conservation de la chaleur en fonction de la météo.

Fonctions des dispositifs de contrôle:

• maintenir la température ambiante par le thermostat à un niveau donné;
• réglage programmé du niveau de chauffage par heure de la journée jusqu'à une semaine.

Types d'appareils:

• thermostat mécanique - allume le réseau électrique lorsque la température ambiante change;
• dispositif électronique - contrôle avec précision le chauffage en fonction des signaux du capteur;
• dispositif électromécanique - un relais de température contrôle l'entraînement de la vanne.

Les thermostats de contrôle du chauffage peuvent être connectés à une pompe, une chaudière ou un actionneur d'arrêt mécanique.

Méthodes de commande du système de chauffage avec automatisation en fonction des conditions météorologiques

Automatisation thermique

La méthode la plus courante de contrôle de la température est appelée «exposition directe». Autrement dit, pour changer le microclimat dans la maison, vous devez aller changer les indicateurs du générateur de chaleur (chaudière, poêle, cheminée ou radiateur électrique) de vos propres mains. De cette manière, un contrôle maximal du niveau de température ambiante est obtenu. Cette approche est très efficace, mais plutôt peu pratique, car il faut des efforts pour gérer la chaleur à chaque fois.

Règles de fonctionnement du chauffage en fonction des conditions météorologiques

Les systèmes de contrôle du chauffage ont une fonction d'autodiagnostic. Les messages d'erreur sont envoyés à l'écran et le propriétaire a le choix de la manière de les résoudre.

Si le régulateur de température ne fonctionne pas, vous devez d'abord vérifier l'électricité.

Problèmes fréquents:

• crépitement pendant le fonctionnement - mauvais contact avec l'alimentation électrique;
• faible chauffage de la pièce à un niveau de consigne élevé - un effet thermique étranger sur le capteur est possible;
• l'appareil connecté conformément aux règles ne s'allume pas - la raison en est dans la conception, un remplacement sera nécessaire;
• clignotement de la LED - le capteur de température est cassé;
• le thermostat ne fournit pas le mode réglé - l'appareil est défectueux.

Pour un fonctionnement continu sans pannes, il suffit de se conformer aux exigences de fonctionnement établies par le fabricant. L'installation et la configuration du système sont effectuées conformément aux instructions.

Utilisation du contrôle automatique du chauffage

Les systèmes de contrôle du chauffage diffèrent par leur fonction et leur prix. Les modèles simples sont contrôlés par une télécommande ou un écran tactile. Les systèmes complexes ont leur propre logiciel avec accès de contrôle à distance. L'automatisation en fonction des conditions météorologiques est disponible dans différents types de chaudières de chauffage:

• mural, situé dans l'une des chambres;
• au sol, installé dans la chaufferie;
• chaudière électrique.

Dans le réglage du programme du contrôleur, la valeur initiale est définie lorsque les températures intérieure et extérieure sont identiques. Ensuite, l'étalonnage est effectué, les paramètres du liquide de refroidissement sont sélectionnés pour chaque type de temps. Le fabricant programme ses propres options par défaut, dont l'une peut être sélectionnée pour le travail.

Pour configurer le système, vous devez installer des capteurs de température à l'extérieur et dans la pièce afin que les données soient transmises sans distorsion.

Les avantages de la gestion sont la disponibilité d'un fonctionnement autonome, ce qui permet d'économiser des ressources.Inconvénients de l'automatisation compensée par les conditions météorologiques - la maintenance et les réparations peuvent être coûteuses en raison du remplacement de l'électronique défectueuse.

Le principe de la régulation du chauffage en fonction des conditions météorologiques

Expliquons comment le maintien de la température ambiante est effectué en tenant compte des changements de température de la rue. Lors de la configuration du régulateur, une courbe de température est définie, qui reflète la dépendance de la température du liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage aux changements des conditions météorologiques à l'extérieur. Cette courbe est une ligne dont un point correspond à + 20 ° C à l'extérieur (alors que la température du liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage est également de + 20 ° C, car on pense que dans de telles conditions, il n'y a pas besoin de chauffage) . Le deuxième point est la température du liquide de refroidissement (par exemple, 70 ° C), à laquelle, même les jours les plus froids de la saison de chauffage, la température de la pièce restera réglée (par exemple, 23 ° C). Si le bâtiment n'est pas suffisamment isolé, une température légèrement plus élevée du liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage sera nécessaire pour compenser la perte de chaleur. En conséquence, la pente de la courbe sera raide. Et vice versa, si tout est en ordre avec l'isolation thermique de la maison. Lors de la fabrication du contrôleur, de nombreuses courbes similaires sont entrées dans la mémoire de l'appareil, afin que vous puissiez ensuite sélectionner dans toute la famille une ligne adaptée spécifiquement aux conditions de votre maison.

En règle générale, un seul capteur extérieur ne suffit pas pour maximiser le confort thermique et économiser du carburant. Par conséquent, un capteur supplémentaire est souvent installé à l'intérieur d'une pièce chauffée. La présence de deux capteurs à la fois, à la fois intérieur et extérieur, vous permet de surveiller avec précision et d'ajuster rapidement la température dans les locaux de la maison.

En règle générale, la sonde de température ambiante est installée dans une pièce dite de référence - la température qu'elle contient correspondra à votre concept d'un fond thermique confortable. Cette pièce ne doit pas être chauffée par la lumière directe du soleil ou soufflée par les courants d'air. En règle générale, les crèches et les chambres sont choisies comme référence. L'installation d'une sonde d'ambiance permet d'activer le mode d'auto-adaptation, dans lequel la courbe de chauffage est automatiquement adaptée à la pièce correspondante - par le micro-ordinateur du panneau de commande lui-même. De plus, la sonde d'ambiance est souvent intégrée dans un thermostat, avec lequel vous pouvez régler la température souhaitée et son niveau moyen dans toute la maison. Le contrôle local de la température dans une pièce séparée est réalisé en installant des vannes thermostatiques avec des têtes thermiques sur les radiateurs.

Un aspect très important de l'utilisation d'un thermostat est encore une fois l'économie de carburant. Expliquons comment cela se fait. Par exemple, dans la pièce où le capteur est installé, les invités se sont rassemblés et la température a augmenté de 2 ° C en raison du dégagement naturel de chaleur des personnes. Le panneau de commande détecte ces changements et donne l'ordre de réduire la température du liquide de refroidissement dans ce circuit, bien qu'un capteur extérieur puisse exiger exactement le contraire. Réduire la consommation de chaleur pour chauffer cette pièce permet naturellement d'économiser du carburant. Mais il y a aussi des problèmes ici. Inonder une pièce avec un thermostat, une cheminée ou laisser une fenêtre ouverte pendant une longue période peut provoquer des changements de température dans toute la maison. Pour prendre en compte ces facteurs dans de nombreux systèmes, il est possible de modifier l'algorithme de régulation en réglant le coefficient d'influence de la sonde d'ambiance sur le caractère de la courbe de chauffage. Mais en général, les experts ne recommandent tout simplement pas d'installer des appareils de mesure de la température ambiante près des cheminées, des portes d'entrée, des fenêtres et d'autres sources de chaleur ou de froid qui peuvent introduire une erreur dans les résultats de mesure.

Il faut également noter que l'installation d'un seul thermostat d'ambiance, sans sonde de température extérieure, augmente considérablement l'inertie du système de régulation thermique. Les changements dans le fond de chaleur se produiront avec un retard, car l'automatisation ne commencera à fonctionner que lorsque la température dans la maison, par exemple, baissera, et cela se produira après la vague de froid réelle à l'extérieur.

Les contrôleurs modernes surveillent non seulement la météo, mais ont également un assez grand nombre de fonctions, dont certaines sont personnalisées et d'autres sont de service. Alors que les premiers veillent au confort, les seconds surveillent l'état du système et assurent le fonctionnement correct et sûr de l'équipement.

Automatisation en fonction de la météo Vaillant

Le Multimatic VRC 700 de Vaillant contrôle le chauffage par le sol et jusqu'à 10 circuits de chauffage mixtes.

Spécifications Vaillant VRC 700 Multimatic:

• réglage des paramètres avec un bouton rotatif;
• travailler avec chauffage solaire du liquide de refroidissement et ventilation forcée;
• courbes de chauffage préréglées Vaillant - nuit, invité, jour et ventilation;
• enregistrement d'un programme de contrôle individuel;
• diagnostic du système à distance par service.

Schémas de commande d'automatisation compensés en fonction des conditions météorologiques VRC 700:

• Un circuit de chauffage direct et une pompe de recirculation avec module supplémentaire.
• Deux lignes de mélange, expansion VR 70, pompe de chaudière.
• Contrôle direct du flux caloporteur.
• Circuits - droits et mixtes, avec deux modules VR 70, pompe de recirculation.
• Contrôle de deux lignes de mélange de fluide caloporteur avec expansion VR 70, le module VR 91 régule le processus.
• Régulation de deux circuits mélangeurs au moyen d'un détendeur VR 70 et d'une chaudière via une platine chaudière à condensation.
• Trois lignes de mélange avec module VR 71 et une pompe de recirculation.
• Contrôle plus de 3 contours, dont l'un est droit. Le circuit comprend les extensions VR 60, VR 32, VR 90.

La version de l'automatisation en fonction des conditions météorologiques Vaillant VRC 700/6 peut connecter plusieurs chaudières au travail, et avec l'unité VR 900, contrôler la cascade à distance dans une application spéciale.

Contrôle de la pompe à partir d'un signal externe

La connexion du régulateur au système «maison intelligente» élargit considérablement les possibilités de contrôle du chauffage. En plus de l'opération de chauffage sous la commande d'un contrôleur d'automatisation dépendant des conditions météorologiques, le système offre aux propriétaires la possibilité d'ajuster à distance le régime de température dans les locaux.

La condition principale ici est la connexion du contrôleur à Internet et l'installation d'une application spéciale sur les appareils mobiles pour gérer les systèmes de survie à domicile.

Chaudières à température contrôlée Baxi

Les chaudières à gaz consomment du combustible même en mode normal, car le brûleur continue de fonctionner lorsqu'il n'y a personne dans la maison. Si la maison est bien isolée, éteindre le chauffage réduit la température de 2 ° C en 6 heures et allumer le chauffage donne une augmentation de 2 ° C en une heure. Les chaudières du modèle Baksi Luna 3 Comfort sont commandées à distance via une application mobile. Vous pouvez lier un script de contrôle automatique du chauffage à un calendrier.

Les chaudières de la série Baxi Slim ont les fonctions suivantes:

• enquête à distance de la température dans l'appartement et dans la rue;
• contrôle à distance de la température de l'eau dans les circuits direct et retour;
• lecture des relevés de compteurs de gaz;
• contrôle de la pression dans le système;
• notification des erreurs et arrêt d'urgence de la chaudière;
• activation à distance de la chaudière.

Avantages des chaudières murales:

• circuit séparé de chauffage et de chauffage de l'eau;
• température constante du liquide de refroidissement;
• travail silencieux;
• modulation électronique de la flamme;
• fonctionnement de la chaudière à pression de gaz réduite dans le système;
• la possibilité de connecter le chauffage par le sol.

Les chaudières du fabricant italien Baxi sont sans prétention.

Commande manuelle de la chaudière de chauffage

Jusqu'à un certain point, le moyen le plus courant de contrôler une chaudière de chauffage était la régulation manuelle de la température du liquide de refroidissement (de nombreuses chaudières sont toujours contrôlées de cette manière). L'automatisation était simple - le thermostat intégré à la chaudière était réglé manuellement à une certaine température du liquide de refroidissement circulant dans le système, par exemple 50 ° C. Mais le contrôle manuel n'est efficace que dans des conditions externes stables. Disons qu'il est nécessaire de maintenir une certaine température dans la pièce - 23 ° C. Lorsque la température du liquide de refroidissement atteint 50 ° C, le thermostat donne l'ordre d'éteindre le brûleur à gaz et, si la température baisse, de l'allumer. Ce processus cyclique explique «l'ondulation» du graphique orange de la température de départ et du graphique vert de la température ambiante. S'il fait plus froid dehors et que le thermostat continue de fonctionner dans le même mode (50 ° C), la température de la pièce baissera inévitablement. Pour corriger cette situation, la participation d'une personne est requise, qui doit augmenter la température du liquide de refroidissement à des valeurs plus élevées.
Les inconvénients de cette méthode de régulation sont évidents - il s'agit de l'implication d'une personne dans le fonctionnement du système de chauffage et le fonctionnement continu de l'allumage automatique du brûleur.

Avantages:

• Haute précision de maintien d'une température stable dans la maison à une température extérieure constante;
• Il n'est pas nécessaire de payer un supplément pour l'automatisation du contrôle, car il est inclus dans le prix de la chaudière.

Désavantages:

• La nécessité d'un ajustement manuel constant du régime de température de la chaudière;
• En raison de la pompe en marche constante, une consommation d'énergie accrue se produit;
• Des cycles marche / arrêt fréquents usent plus rapidement l'automatisation de la chaudière.

Contrôle automatique des chaudières Protherm

Les chaudières sans régulation activent le chauffage en fonction des paramètres du caloporteur. L'équipement dépendant des conditions météorologiques Protherm contrôle le chauffage en fonction des données des capteurs extérieurs et intérieurs. Les thermostats permettent d'économiser jusqu'à 30% de carburant en réduisant la fréquence de mise en marche de la chaudière.

Régulateurs d'ambiance utilisés avec la chaudière électrique Proterm Skat:

• Instat Plus avec connexion filaire, maintient des températures de 5 à 30 ° C, il existe un mode nuit pour réduire le chauffage.
• Termolink B - régulateur d'ambiance pour le chauffage de l'air dans la plage de 8 à 30 ° C, mode de fonctionnement programmable pendant 24 heures, fonction de protection contre le gel.

Le chauffage électrique est une source de chaleur sûre et sans émission dans votre maison. Aucun système de ventilation requis pour l'installation. L'équipement d'une chaudière électrique Protherm est plus simple qu'une chaudière à gaz.

Avec les chaudières en fonte au sol Protherm Bear, les thermostats de l'eBus sont utilisés:

• Termolink P - il existe un mode de modulation, une régulation du chauffage de l'air et de l'eau chaude, une courbe de contrôle du chauffage en fonction des capteurs de température.
• Termolink S - peut changer le mode de fonctionnement de la chaudière par heure de la journée, programmable pendant une semaine. Le mode vacances et la protection contre le gel sont préréglés.

Les chaudières de la série Medved modifient la température de l'eau avec un brûleur à injection. L'élément chauffant est en fonte. L'affichage sur le panneau informe sur les paramètres du liquide de refroidissement.

Description du fonctionnement du contrôleur:

En fonction du circuit hydraulique activé, le contact sans potentiel R1, les contacts de puissance R2 ... R8, ainsi que les contacts basse tension des capteurs de température T1 ... T8 reçoivent une place correspondante dans le circuit hydraulique. circuit. Des contacts de puissance libres peuvent être affectés pour contrôler tout appareil supplémentaire (chaudière ou pompes de mélange, bornes du 2ème étage du brûleur, pompe solaire, élément chauffant, etc.). Le nombre d'appareils supplémentaires connectés est limité par le nombre de bornes de contact de puissance libres.

L'extension du circuit en termes de nombre de circuits de chauffage régulés est réalisée en connectant le nombre requis de régulateurs EH supplémentaires (esclaves) au régulateur maître EH via l'eBUS (câble à 2 conducteurs d'une section de 0,5. .. 0,75 mm2). Tous les contrôleurs EH peuvent agir en tant que contrôleur maître ou esclave.

Le capteur de température extérieure peut être connecté soit un à plusieurs contrôleurs, soit chaque contrôleur peut avoir son propre capteur de température extérieure (T2).

Dans les circuits hydrauliques avec circuits mélangeurs, vous pouvez sélectionner le type d'appareils de chauffage utilisés: radiateurs ou chauffage par le sol. Par exemple, lorsque vous sélectionnez «plancher chauffant», la courbe de chauffage basse température correspondante est activée, les programmes horaires sont décalés en tenant compte de l'inertie, il devient possible de démarrer le programme de séchage de chape, etc.

Le circuit du ballon ECS peut être chargé selon la priorité, ou en parallèle avec le système de chauffage. Il est possible de faire fonctionner le régulateur dans des systèmes avec des réservoirs combinés (chauffage + alimentation en eau chaude) de type stockage ou débit.

Le contact d'alimentation R5 peut être utilisé pour contrôler une pompe de recirculation dans le système ECS. Dans ce cas, les signaux des capteurs de température T1 ou T8 sont utilisés (s'ils sont libres dans le circuit hydraulique sélectionné).

Le contact d'alimentation R6 a la capacité de contrôler la vitesse de rotation de la pompe qui lui est connectée. Il est également possible de régler la vitesse de rotation minimale de la pompe préréglée sur ce contact d'alimentation.

Capacités fonctionnelles des contrôleurs EH-7, EH-17, EH-52

Automatisation en fonction de la météo Meibes

Le thermostat à compensation climatique HZR-M Meibes contrôle le circuit de mélange du fluide caloporteur indépendamment, avec d'autres régulateurs. Caractéristiques de l'appareil Maybes:

• interface avec des icônes;
• programmes de mode de chauffage intégrés;
• intégration avec d'autres régulateurs sur le bus eBUS;
• alimentation autonome avec batteries;
• affichage rétroéclairé;
• connecteur pour connexion informatique.

Automatisation en fonction de la météo pour les systèmes de chauffage d'une maison privée - appareils avec accès à distance Meibes LE HZ de production allemande.

Le thermostat contrôle deux circuits ou une cascade de 2 chaudières, pompes de recirculation. Caractéristiques de Meibes LE HZ:

• connexion des contrôleurs à distance;
• extension du contrôle par 8 boucles via eBUS;
• menu symbolique;

Avantages - installation facile sur le mur.

Quand l'automatisation dépendante de la météo est utile

Dans les maisons privées, si elles sont de taille moyenne ou plus petite, la nécessité d'installer ces automatismes apparaît principalement lorsque les propriétaires sont absents de la maison pendant une longue période.Dans d'autres cas, les ajustements ne sont pas difficiles à faire manuellement ou à l'aide de gadgets.

Une situation différente se développe dans les grands chalets ou hôtels particuliers, ainsi que dans les bâtiments publics de grande superficie. Ici, l'organisation de la régulation automatique du chauffage au moyen de l'automatisation des chaudières devient une nécessité directe.

Selon les résultats du test de contrôle, qui a vérifié le fonctionnement du nouveau système, il a été constaté que la consommation de carburant pour le chauffage dans un immeuble d'appartements de grande hauteur avec un grand nombre de surfaces vitrées était réduite de 2 fois.

En outre, l'automatisation dépendant des conditions météorologiques a produit un rendement élevé dans la chaufferie de chauffage central du secteur résidentiel, réglé pour desservir un certain nombre de bâtiments.

Thermostat ZONT

Le régulateur de chauffage ZONT H-1 est un système intelligent contrôlé à distance via GSM ou Internet. L'appareil est connecté via une application mobile, un compte personnel sur le site du fabricant ou par des commandes SMS. Caractéristiques du thermostat:

• Gestion de la carte SIM 2G;
• transmission des lectures des capteurs de température et du mode de fonctionnement de la chaudière;
• sélection de la courbe de contrôle du chauffage;
• programmation du chauffage des pièces pendant une semaine;
• notification des erreurs et des cas d'urgence;
• un message concernant une panne de courant dans la maison;
• historique des opérations pendant 3 mois;
• mise à jour du logiciel via Internet.

Le thermostat est connecté de 2 façons - via les bornes sur la chaudière ou via un adaptateur au bus numérique. Le contrôle du chauffage peut être effectué en mode relais, avec allumage périodique du brûleur à gaz. Une commande numérique via un adaptateur est possible - modulation électronique de la flamme.

Spécifications ZONT H-1:

• tension de fonctionnement 10-28 V;
• entrées analogiques et numériques;
• connexion de 10 capteurs de canaux filaires et radio;
• plage de fonctionnement de –30 à + 55 ° C;
• quitter le mode - 50 secondes;
• boîtier en plastique, montage en surface universel.

Les avantages de la régulation en fonction des conditions météorologiques du système de chauffage d'une maison de campagne

Tout d'abord, vous devez déterminer les fonctions pour lesquelles l'automatisation du système de chauffage est conçue. Soulignons deux principaux: assurer les conditions les plus confortables pour les résidents et économiser l'énergie thermique.

Les conditions de confort ne sont pas seulement fournies par l'automatisation météorologique. Toute une gamme de solutions d'ingénierie est utilisée pour assurer la température optimale de l'air des locaux intérieurs, et l'automatisation météorologique est l'un des composants essentiels de ce complexe. Le fait est que les paramètres du microclimat, en règle générale, sont responsables des thermostats d'ambiance qui fonctionnent sur des capteurs de température de l'air internes et assurent un contrôle direct du système de chauffage. Cependant, il a déjà été compris que l'utilisation de thermostats seuls (si nous parlons d'un mode purement automatique) n'est pas entièrement justifiée, car il y a toujours un délai entre un changement de la température de l'air extérieur et le changement ultérieur de la température interne. température de l'air, ainsi que l'inertie du système de chauffage lui-même (c'est particulièrement vrai du chauffage par le sol). Compte tenu de tous les facteurs ci-dessus, il s'avère que le système commence à fonctionner dans un mode d'impulsion intermittente avec un retard périodique. Et ici, la même automatisation dépendante de la météo vient à notre aide, qui comprend un contrôleur qui, à l'aide d'un capteur de température extérieure, ajustera constamment la température du liquide de refroidissement et fournira les paramètres nécessaires.

Le confort est bien sûr bon, mais la question se pose de savoir s'il est conseillé d'ajuster constamment la température du liquide de refroidissement. Il est souvent possible de trouver une telle opinion qu'il est nécessaire et suffisant d'ajuster le système une fois pour une période, ou lorsque la température extérieure change brusquement.En même temps, l'ajustement peut être effectué manuellement et, en utilisant divers systèmes de commande à distance, pour éviter des «cloches et sifflets» inutiles dans leurs systèmes d'ingénierie, en simplifiant leur fonctionnement. Afin de comprendre cette question plus en détail, je propose de passer à la deuxième partie fonctionnelle de la régulation en fonction des conditions météorologiques - économiser les ressources énergétiques.

Bien sûr, si vous demandez: "Quel type de régulation de l'alimentation en liquide de refroidissement sera le plus économe en énergie?", Alors vous pouvez immédiatement, sans hésitation, répondre: "Automatique!" et ainsi terminer cet article. Mais une question se pose immédiatement, non seulement associée à l'efficacité énergétique, mais à combien les coûts réels de production d'énergie thermique à partir de l'utilisation de l'automatisation dépendant des conditions météorologiques sont réduits et dans quelle mesure ces mesures sont opportunes.

De nombreux fabricants donnent des chiffres différents lorsqu'ils parlent d'économies, mais il n'y a pratiquement pas de données réelles, confirmées par des calculs ou des expériences. Cela est peut-être dû au fait qu'il est assez difficile de calculer à l'avance quel sera l'effet réel de ce système, car un grand nombre de variables sont incluses dans le calcul.

Toutes ces variables sont associées au mode de fonctionnement réel du système de chauffage à eau chaude et au nombre d'heures que les gens passent dans la maison.

Ainsi, nous pouvons déterminer l'effet de l'utilisation de la régulation en fonction des conditions météorologiques de deux manières. La première méthode est expérimentale, la seconde est calculée.

Dans cet article, nous utiliserons simplement la méthode n ° 2, et pour cela, nous définirons les données initiales. Par exemple, prenons une maison (Fig. 1), située dans la région de Leningrad, qui a les caractéristiques de conception indiquées dans le tableau. une.

Pour commencer, déterminons la perte de chaleur [W] de notre bâtiment à une température extérieure tн = –26 ° C. Le calcul des pertes de chaleur à travers chaque structure enveloppante est effectué selon la formule:

où k est le coefficient de transfert de chaleur de l'enceinte, W / (m2 · K); A - la superficie de la structure de clôture, m²; tв et tн - températures de l'air intérieur et extérieur, respectivement, ° C; n - coefficient de réduction de la différence de température calculée; β est un coefficient qui prend en compte les pertes de chaleur supplémentaires supérieures aux principales.

Ainsi, la valeur de la valeur maximale de la déperdition thermique à la température extérieure minimale sera de 14 891 W ou 14,9 kW.

Cependant, en raison du changement de température de l'air extérieur, le processus de transfert de chaleur se transforme en dynamique. Afin d'estimer la charge thermique requise pour notre bâtiment, en fonction de la température de l'air extérieur, il est proposé de faire un certain nombre de calculs, en substituant séquentiellement des valeurs variables de la température de l'air extérieur dans la formule initiale, à la suite de quoi nous pouvons obtenir la dépendance illustrée à la Fig. 2.

Veuillez noter que ce graphique présente une certaine flexion, ce qui indique une relation non linéaire entre la température et la puissance. Cette relation non linéaire sera différente pour chaque bâtiment en raison de ses caractéristiques de conception individuelles.

En plus des caractéristiques présentées ci-dessus, nous avons besoin des valeurs des températures de l'air extérieur pendant toute la période de chauffage. Pour ce faire, nous utiliserons les archives de données de la région de Leningrad au cours de la période 2015-2016. Bien sûr, il existe des normes sur la base desquelles la saison de chauffage commence chaque année à une certaine heure.Cependant, si nous envisageons une maison privée, cela se produit généralement lors de la première vague de froid. Après avoir analysé le changement de température au cours de l'année, il a été conclu que la période de chauffage a vraisemblablement commencé le 5 octobre 2020 et s'est terminée le 30 avril 2020. Ainsi, la durée de la période de chauffage était de sept mois, ce qui est un indicateur tout à fait normal pour cette région.

En figue.3 montre un graphique des changements de température de l'air pendant toute la période de chauffage. Après avoir sécurisé les données initiales, nous procédons au calcul de l'effet de l'utilisation de l'automatisation dépendant de la météo.

Le principe de fonctionnement de ce type de régulation est le suivant. Le capteur de température extérieure détecte les changements de température et envoie un signal au contrôleur.

Le contrôleur traite les informations reçues et, selon un certain algorithme, calcule la température requise du liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Le signal du contrôleur va à l'actionneur de la vanne mélangeuse, qui, à son tour, s'ouvrant ou se fermant, fournit la température de liquide de refroidissement requise dans le circuit desservi. Notez que dans ce cas, un ajustement qualitatif se produit, dans lequel le débit total du liquide de refroidissement dans le système reste constant, car la régulation consiste en le degré de mélange du liquide de refroidissement chaud avec celui refroidi. Une diminution du mélange de fluide caloporteur chaud entraîne une augmentation de la température du fluide caloporteur renvoyé vers le circuit de chauffage (chaudière). Cela provoquera l'arrêt du brûleur ou réduira l'alimentation en combustible du brûleur. C'est ainsi que se forment les économies d'énergie, que je voudrais évaluer.

Pour le calcul direct, nous définirons les modes de fonctionnement suivants du système de chauffage:

1. Premier mode de fonctionnement - correction constante de la température du liquide de refroidissement par le capteur d'air extérieur (mode automatique). Pour calculer l'énergie thermique consommée, nous effectuerons le calcul en tenant compte des variations de la température de l'air extérieur toutes les trois heures.

Ce calcul sera effectué pour chaque jour pendant toute la période de chauffage.

2. Deuxième mode de fonctionnement - dans ce mode, nous prendrons en compte les changements de température extérieure par jour au cours du mois. On suppose qu'il s'agit du même mode lorsque le propriétaire a la possibilité de régler manuellement ou à distance la température du liquide de refroidissement tous les jours. La logique de cette régulation est la suivante. Lors de la visualisation d'une météo ou d'une réelle sensation de froid, une personne règle la température requise, cependant, le critère principal ne sera pas d'économiser des ressources, mais le désir de ne pas geler. Cependant, lorsque la température augmente de 2 à 4 ° C, la probabilité que le propriétaire aille immédiatement couvrir le régulateur tend à zéro. Ainsi, le calcul de ce type de régulation sera basé sur la température extérieure minimale pendant la journée. Le calcul est effectué de la même manière pour tous les jours de la période de chauffage.

3. Troisième mode de fonctionnement - implique un réglage manuel du système lors d'un changement brusque de la température de l'air extérieur. Pour plus de clarté, renvoyons-nous au graphique illustré à la Fig. 4. On peut voir sur la figure que dans l'intervalle du premier au 23 inclus, la température de l'air extérieur a fluctué dans la plage de –20… –10 ° C, avec une valeur moyenne de –15 ° C. Puis la tendance est remontée et nous voyons une valeur moyenne autour de +2,5 ° C.

Il est évident que c'est à un tel moment que toute personne sensée tentera de réduire la température du liquide de refroidissement par la méthode dont elle dispose, par exemple en ajustant la puissance de la chaudière. Ainsi, lors du calcul du troisième mode de fonctionnement du système de chauffage, nous serons fixés par les valeurs minimales de la température de l'air extérieur dans la tendance.

4. Quatrième mode de fonctionnement - absence totale de régulation de la température du liquide de refroidissement. On suppose que le système de chauffage fonctionne à pleine capacité pendant toute la période de chauffage. Les résultats du calcul de l'énergie thermique consommée pour la période de chauffage pour différents types de régulation sont résumés dans le tableau. 2 et le graphique illustré à la Fig. 5. En outre, il est possible de calculer la consommation de carburant:

où Q est la consommation de chaleur pendant la période de chauffage, kW / h; qн - la chaleur la plus basse de combustion du gaz, kW / m³; η - efficacité de la chaudière.

Pour le calcul, nous prenons la valeur moyenne du pouvoir calorifique net du gaz naturel - 10,619 kW / m³ et la valeur moyenne du rendement de la chaudière égale à 0,92.

Le calcul des coûts financiers est effectué en multipliant la consommation de carburant qui en résulte par le coût de 1 000 m³ de gaz naturel, pris en fonction des prix de détail du gaz pour la période 2015-2016. Le coût de 1000 m³ de gaz était de 5636,09 roubles.

Pour déterminer les coûts mensuels moyens, il est nécessaire de diviser la valeur obtenue de notre part par le nombre de mois de la période de chauffage que nous envisageons:

où Gg - consommation de carburant pendant la période de chauffage, m³ / h; B - le coût de 1 000 m³ de gaz naturel; n est le nombre de mois de la saison de chauffage. Les résultats sont résumés dans le tableau. 3. Comme le montre le tableau ci-dessus, le mode de fonctionnement, dans lequel il n'y a pas de régulation, est pris à 100%. Les économies réalisées en mode entièrement automatique étaient de 64,4%. Il est à noter que l'augmentation de l'effet économique se fera par l'utilisation, par exemple, du mode de fonctionnement pour les périodes de présence / absence de résidents, qui sont configurées individuellement.

Après avoir analysé les calculs et calendriers ci-dessus, il convient de noter que la régulation en fonction des conditions météorologiques est une mesure tout à fait justifiée qui permet non seulement d'augmenter le degré de confort, mais aussi d'économiser un pourcentage assez important d'argent. Bien entendu, ce calcul a été effectué en tenant compte d'un certain nombre d'hypothèses et d'hypothèses, mais toutes ont été prises dans le cadre de valeurs adéquates, ce qui nous permet d'estimer l'ordre des prix. Dans tous les cas, l'automatisation en fonction de la météo est une solution justifiée à part entière qui évolue au rythme du temps.

Fonctionnement de la chaudière avec chauffage par le sol

Pour le confort, un système de plancher chaud est utilisé dans la maison, où le caloporteur est de l'eau ou un liquide avec un point de congélation bas. La pompe de circulation est régulée par un équipement automatique dépendant des conditions météorologiques.

La composition du système de chauffage par le sol:

• contrôleur compensé par les conditions météorologiques;
• sonde de température extérieure installée à l'ombre;
• servocommande de l'unité de mélange;
• capteur de température de l'eau en circulation;
• pipeline de chauffage par le sol;
• thermostat dans une pièce chauffée.

Le contrôleur TRTs-03 de fabrication russe maintient la température le long de la courbe de contrôle du chauffage.

Les sols chauds sont utilisés avec d'autres types de chauffage des pièces. Il existe quatre types de contrôleurs météorologiques conçus pour fonctionner ensemble:

• Principal - contrôle 8 types de circuits hydrauliques, dont 6 comprennent une chaudière.
• Extension pour 2 systèmes hydrauliques en plus du régulateur principal.
• Contrôle indépendant du circuit de mélange, peut réguler indépendamment un système.
• Unité de contrôle de chauffage avec ballon tampon et minuterie.

Les sols chauds ont une inertie importante, de sorte que le thermostat d'ambiance réagit plus précisément aux conditions météorologiques.

Schémas de pompe

Le deuxième schéma populaire pour le fonctionnement d'une pompe de circulation dans un système de chauffage dépendant des conditions météorologiques est son utilisation dans le circuit de chauffage par le sol. L'installation d'un chauffage par le sol permet d'élever la température ambiante pendant une courte période. L'essence de ce schéma est d'utiliser une pompe de circulation pour pomper du liquide de refroidissement chaud dans le système de chauffage par le sol pendant la période d'abaissement de la température extérieure. Le contrôleur, en lisant les lectures des capteurs de température, calcule le degré de refroidissement de la pièce lorsque la température extérieure baisse. Après avoir traité les informations et effectué les calculs nécessaires, des commandes sont données pour ouvrir les vannes et basculer le fonctionnement de la pompe dans le mode souhaité. Le liquide de refroidissement remplit le collecteur et pénètre dans les poutres du sol chaud.

Les avantages de ce schéma sont la création rapide d'une température confortable dans la pièce pour y rester, tandis que, après le réchauffement, le contrôleur bloque à nouveau l'alimentation du liquide de refroidissement et passe en fonctionnement normal.

Automatisation en fonction des conditions météorologiques pour les serres

Cultiver des produits agricoles toute l'année dans les climats nordiques est une tâche difficile. Pour assurer la végétation des plantes, un chauffage dépendant des conditions météorologiques est utilisé. La meilleure option est un système de chauffage du sol canalisé qui stimule le développement des racines et réduit la consommation d'énergie.

La température dans la serre est différente la nuit et pendant la journée, et le sol doit être plus chaud de 2-3 ° C. L'automatisation Aries TRM-32 ou les contrôleurs Aries PLC 100, combinés dans un système avec un centre de contrôle, se chargeront de cette tâche.

Caractéristiques du système de contrôle Aries TRM-32:

• contrôle du chauffage du liquide de refroidissement basé sur le signal de quatre capteurs externes;
• connexion à un ordinateur via un adaptateur;
• plage de contrôle de –50 à + 200 ° C;
• longueur de communication par fil - 1200 m;
• la température dans la serre est de +1 à + 50 ° C;
• commande par bouton-poussoir, affichage d'informations;
• programmation du programme de chauffage à une valeur de température donnée;
• passage du fonctionnement de jour au fonctionnement de nuit.

Le contrôle à distance du microclimat dans les serres est effectué en ventilant et en modifiant la vitesse des pompes.

Régulation automatique DIY

Une régulation en fonction des conditions météorologiques est utilisée pour maintenir le confort et l'économie. Ils installent de leurs propres mains le chauffage en fonction des conditions météorologiques dans de petites maisons privées et des datchas. Les appareils assemblés en usine conviennent pour un fonctionnement stable du système. Les appareils fabriqués par nos soins ne fonctionneront pas de manière stable, ils ne sont pas sûrs.

Une chaudière universelle Ochag, qui fonctionne au combustible solide, convient à une maison de campagne. Dans le circuit de commande, il y a trois capteurs de température - le liquide de refroidissement dans la chaudière, les gaz résiduaires et l'eau dans la chaudière. Actionneurs - registre de débit d'air et registre sur la canalisation. Le contrôle automatique est organisé à l'aide du contrôleur Arduino Nano.

Dispositif de contrôle de chauffage

Consommateurs et générateurs

Il est très important de comprendre pourquoi l'automatisation est nécessaire pour chauffer une maison privée et comment cela fonctionne. L'automatisation peut fonctionner à la fois avec les consommateurs et les générateurs de chaleur. Dans ce cas, les consommateurs comprennent les appareils de chauffage (radiateurs, «planchers chauds», etc.). Pour contrôler le transfert de chaleur des consommateurs, des éléments de commande séparés sont utilisés, qui régulent la chaleur. Ces commandes peuvent inclure des pompes, des robinets ou des mélangeurs. Une nuance importante: avec une diminution du nombre de consommateurs sur le circuit, la précision du contrôle augmente.
Le générateur de chaleur du système est généralement une chaudière. L'automatisation d'une chaudière de chauffage peut fonctionner dans les deux sens, en augmentant ou en diminuant la température, ce qui permet un contrôle précis de la température du liquide de refroidissement dans la canalisation. Si vous définissez un programme sur le système une fois, il s'exécutera tout le temps, sans avoir besoin d'une surveillance constante.

Dans quelle mesure un système de chauffage compensé par les conditions météorologiques est-il nécessaire?

L'automatisation de la gestion de la chaleur n'est pas toujours nécessaire. La régulation a lieu avec un écart de 2 ° C par rapport à la norme dans la pièce avec le capteur, dans les autres pièces, la dispersion est plus grande. Le coût de l'installation de l'automatisation installée séparément atteint 2 mille euros.

Si l'équipement est fourni avec une chaudière de chauffage, l'utilisation d'une automatisation en fonction des conditions météorologiques est justifiée. Dans d'autres cas, les coûts ne couvriront pas les économies possibles.

Les têtes de radiateur thermostatiques suffisent à réguler le chauffage.

Avantages de la régulation automatique du chauffage

En raison de son coût élevé, la réglementation en fonction des conditions météorologiques est plus souvent utilisée dans les immeubles d'appartements et les bâtiments industriels, où elle est économiquement justifiée. Avantages de l'automatisation:

• Température constante;
• diminution de la consommation de carburant avec les baisses de température;
• contrôle automatique de l'environnement par des capteurs;
• maintenir une basse température;
• absence de facteur humain.

Les chaudières des nouveaux modèles sont équipées d'une régulation automatique.Les fonctions de ces systèmes sont suffisantes pour le confort de la maison sans investissement supplémentaire.

Types d'appareils de contrôle

Pour assurer le contrôle du régime de température du générateur de chaleur ou du consommateur, le même appareil équipé d'un capteur de température est utilisé.
Ces appareils sont divisés en trois catégories, qui peuvent fonctionner individuellement ou conjointement:

1. Thermostat
   ... Cet appareil est le dispositif de commande le plus simple du système de chauffage. Situé dans un bâtiment, il surveille les changements de température de l'air. Lorsque la température requise est atteinte, le thermostat envoie un signal à la chaudière ou à la vanne du radiateur, à la suite de quoi le chauffage du liquide de refroidissement s'arrête ou l'alimentation en liquide du radiateur est bloquée. L'auto-installation du thermostat n'est pas particulièrement difficile: il suffit de regarder la photo, qui montre un schéma de sa connexion et de son fonctionnement, pour s'assurer que cette conception est simple.
2. Régulateur de température d'agent de chauffage
   ... Un tel appareil peut fonctionner indépendamment ou avec un thermostat. La conception fonctionne au moyen de capteurs de température installés à l'intérieur du circuit de chauffage. Ils surveillent en permanence les changements de température dans le système et transmettent ces données au module de commande, qui commande la vanne mélangeuse du circuit. Si la température augmente, le régulateur peut effectuer cette tâche à l'aide d'une vanne.
3. Automatisation des installations de chauffage en fonction des conditions météorologiques
   ... Ce type d'appareil peut être classé comme le plus complexe, car un tel système doit fonctionner non seulement avec le circuit de chauffage, mais également avec l'environnement, grâce auquel le contrôle de température le plus précis et le plus rationnel est fourni.

La conception de base de l'automatisation à compensation climatique comprend un thermomètre extérieur, un régulateur de circuit thermique et un thermostat situé dans la pièce. Malgré le coût élevé, un tel système est considéré comme le plus demandé, car il est capable de fournir le maximum de confort qui ne peut être évité que par le chauffage. L'automatisation des systèmes de chauffage en fonction des conditions météorologiques utilise des systèmes logiciels sophistiqués, qui vous permettent de garantir une efficacité et une économie maximales.

Pour les calculs, ces systèmes utilisent la température extérieure, sur la base de laquelle le contrôleur du système de chauffage en fonction des conditions météorologiques prend la décision d'augmenter ou de diminuer la température du liquide de refroidissement. La rentabilité est assurée par une utilisation compétente et équilibrée du carburant.

L'automatisation dépendant de la météo peut être contrôlée à la fois depuis sa propre télécommande et à distance en installant le logiciel nécessaire sur un smartphone ou une tablette (plus en détail: «Comment choisir une télécommande de chauffage - caractéristiques, capacités»). Dans ce cas, vous pouvez régler la température de la maison à distance.
Conclusion

L'automatisation des chaudières de chauffage coûte cher, mais immédiatement après l'installation, ces appareils commenceront à économiser du carburant, ce qui affectera la situation économique après un certain temps. De plus, c'est le système de contrôle automatique de la température qui assure un maximum de confort dans la maison.