I vantaggi della regolazione dipendente dal clima del sistema di riscaldamento di una casa di campagna

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Pubblicato: 24.05.2019

Tempo di lettura: 3 minuti

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Gli scienziati moderni, insieme agli ingegneri, stanno cercando un aumento dell'efficienza dei sistemi di riscaldamento al fine di ridurre le conseguenze negative dell'ambiente che ci colpisce. Uno dei modi per risolvere questo problema è l'automazione dipendente dal clima in grado di controllare i sistemi di riscaldamento.

Questo gruppo di dispositivi è in grado di controllare il consumo di carburante in un'unità in funzione, tenendo conto degli attuali cambiamenti meteorologici. Allo stesso tempo, è possibile prevedere un raffreddamento eccessivo o una temperatura eccessiva nella stanza riscaldata per compensare immediatamente eventuali deviazioni.

È importante capire che il lavoro svolto dall'automazione dipendente dal clima è finalizzato a mantenere l'equilibrio ottimale tra un microclima confortevole e una modalità di riscaldamento economica.

• 1 Dispositivo di automazione dipendente dal clima
• 2 Come funziona
• 3 Vantaggi e svantaggi
• 4 Quando l'automazione compensata dalle condizioni atmosferiche è utile

Il dispositivo e il principio di funzionamento dell'automazione dipendente dal clima

La parte meccanica dell'automazione del riscaldamento è una pompa con una valvola di controllo. L'apparecchiatura è controllata da un computer sulla base dei dati di 4 sensori di temperatura che rispondono alla temperatura esterna e nella stanza. Il programma per la regolazione intelligente del controllo della caldaia dipendente dal clima è integrato nel controller. Il contorno viene regolato in base alle condizioni operative e al tipo di stanza.

Gli schemi normativi esistenti si basano su tre principi:

1. L'elevatore idraulico utilizza l'acqua di ritorno, mescolandosi con l'acqua riscaldata nella caldaia. Il dispositivo è controllato da un regolatore di riscaldamento dipendente dal clima, che dà un comando per spostare il cancello del cono in base alle letture dei sensori.
2. Un circuito con una pompa di circolazione e una valvola a tre posizioni limita il flusso riscaldato e restituisce il vettore di calore di scarto al sistema. La valvola a tre vie è controllata dal processore secondo un determinato programma.
3. La valvola di intercettazione sulla linea di ritorno è chiusa da una valvola. Il dispositivo è controllato dal regolatore del sistema di riscaldamento dipendente dal clima in base ai sensori di temperatura.

I sensori automatici dipendenti dal clima per i sistemi di riscaldamento di un condominio (MKD) sono installati in un soggiorno.

La stazione di riscaldamento individuale (ITP) si trova nel seminterrato, dove è più facile mantenere l'attrezzatura.

Vantaggi e svantaggi

L'automazione dipendente dal clima consente agli utenti di evitare un riscaldamento eccessivo della stanza durante i periodi di riscaldamento e di evitare di caricare in anticipo le caldaie di riscaldamento durante gli scatti freddi.

Il sistema presentato presenta una serie di vantaggi che consentono al riscaldamento di funzionare in modalità ottimale:

• gli sbalzi di temperatura esterni non influiscono sul microclima della stanza;
• il consumo di carburante più economico;
• transizioni fluide tra le modalità operative escludono carichi prolungati sulle apparecchiature di riscaldamento;
• la quantità di emissioni nocive nel camino è ridotta;
• la durata del sistema di riscaldamento aumenta.

L'installazione del controllo automatico del riscaldamento farà risparmiare in modo significativo denaro, otterrà il massimo comfort e non sarà distratto dalle modalità di riscaldamento autoregolanti.

Tuttavia, si dovrebbe anche tenere conto degli svantaggi di questa apparecchiatura:

1. Alto prezzo.
2. La posizione interna del sensore influirà seriamente sulle prestazioni complessive del sistema.
3. L'installazione, la regolazione e la riparazione dell'automazione sono possibili solo con l'aiuto di specialisti qualificati.

L'automazione dipendente dalle condizioni meteorologiche controlla perfettamente il riscaldamento nei grattacieli, le cui facciate sono accessibili a tutti i venti. L'uso nel settore privato dipende fortemente dall'ambiente.

Tipi di sistemi di controllo automatico

Quando si utilizza il riscaldamento individuale, i proprietari di appartamenti hanno spesso problemi con il controllo della temperatura. Il metodo di regolazione manuale non è accurato e consuma una quantità eccessiva di carburante. L'uso della regolazione automatica con compensazione del clima del sistema di riscaldamento fa risparmiare risorse e libera tempo personale.

Tipi di automazione:

• un termostato collegato a un meccanismo dipendente;
• controllo wireless del sistema di conservazione del calore a seconda del tempo.

Funzioni dei dispositivi di controllo:

• mantenere la temperatura ambiente da parte del termostato ad un determinato livello;
• impostazione programmata del livello di riscaldamento per ora del giorno per un massimo di una settimana.

Tipi di dispositivi:

• termostato meccanico - accende la rete elettrica quando la temperatura ambiente cambia;
• dispositivo elettronico - controlla con precisione il riscaldamento in base ai segnali del sensore;
• dispositivo elettromeccanico: un relè di temperatura controlla l'azionamento della valvola.

I termostati di controllo del riscaldamento possono essere collegati a una pompa, una caldaia o un attuatore di arresto meccanico.

Metodi per il controllo del sistema di riscaldamento con automazione dipendente dal clima

Automazione termica

Il metodo più comune di controllo della temperatura è chiamato "esposizione diretta". Cioè, per cambiare il microclima in casa, devi andare a cambiare gli indicatori del generatore di calore (caldaia, stufa, camino o stufa elettrica) con le tue mani. In questo modo si ottiene il massimo controllo del livello di temperatura ambiente. Questo approccio è molto efficace, ma piuttosto scomodo, poiché richiede uno sforzo per gestire il calore ogni volta.

Regole per il funzionamento del riscaldamento dipendente dal clima

I sistemi di controllo del riscaldamento hanno una funzione di autodiagnostica. I messaggi di errore vengono inviati al display e al proprietario resta la scelta di come risolverli.

Se il termoregolatore non funziona, è necessario prima controllare l'elettricità.

Problemi frequenti:

• scoppiettio durante il funzionamento - scarso contatto con l'alimentazione;
• riscaldamento debole della stanza a un livello impostato alto: è possibile un effetto termico estraneo sul sensore;
• il dispositivo collegato secondo le regole non si accende: il motivo è nel design, sarà necessaria la sostituzione;
• lampeggiante del LED - il sensore di temperatura è rotto;
• il termostato non fornisce la modalità impostata - il dispositivo è difettoso.

Per un funzionamento continuo senza guasti, è sufficiente rispettare i requisiti operativi stabiliti dal produttore. L'installazione e la configurazione del sistema vengono eseguite secondo le istruzioni.

Utilizzando il controllo automatico del riscaldamento

I sistemi di controllo del riscaldamento differiscono per funzione e prezzo. I modelli semplici sono controllati da un telecomando o touch screen. I sistemi complessi hanno il proprio software con accesso tramite controllo remoto. L'automazione dipendente dal clima è disponibile in diversi tipi di caldaie per riscaldamento:

• a parete, situato in una delle stanze;
• a pavimento, installato nel locale caldaia;
• boiler elettrico.

Nell'impostazione del programma del controllore, il valore iniziale viene impostato quando la temperatura interna ed esterna sono uguali. Quindi viene eseguita la calibrazione, i parametri del liquido di raffreddamento vengono selezionati per ogni tipo di tempo. Il produttore programma le proprie opzioni per impostazione predefinita, una delle quali può essere selezionata per il lavoro.

Per impostare il sistema, è necessario installare sensori di temperatura all'esterno e nella stanza in modo che i dati vengano trasmessi senza distorsioni.

I vantaggi della gestione sono la disponibilità di operazioni autonome, il risparmio di risorse.Svantaggi dell'automazione compensata dalle condizioni atmosferiche: la manutenzione e le riparazioni possono essere costose a causa della sostituzione dell'elettronica difettosa.

Il principio del controllo del riscaldamento con compensazione delle condizioni atmosferiche

Spieghiamo come viene effettuato il mantenimento della temperatura ambiente tenendo conto delle variazioni della temperatura stradale. Quando si imposta il controller, viene impostata una cosiddetta curva di temperatura, che riflette la dipendenza della temperatura del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento dai cambiamenti delle condizioni meteorologiche esterne. Questa curva è una linea, un punto della quale corrisponde a + 20 ° C all'esterno (mentre la temperatura del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento è anche + 20 ° C, poiché si ritiene che in tali condizioni non ci sia bisogno di riscaldamento) . Il secondo punto è la temperatura del liquido di raffreddamento (diciamo 70 ° C), alla quale, anche nei giorni più freddi della stagione di riscaldamento, la temperatura nella stanza rimarrà impostata (ad esempio, 23 ° C). Se l'edificio non è sufficientemente isolato, sarà necessaria una temperatura leggermente più alta del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento per compensare la perdita di calore. Di conseguenza, la pendenza della curva sarà ripida. E viceversa, se tutto è in ordine con l'isolamento termico della casa. Durante la fabbricazione del controller, molte curve simili vengono inserite nella memoria del dispositivo, in modo da poter poi selezionare dall'intera famiglia una linea adatta specificamente alle condizioni della vostra casa.

In genere, un singolo sensore esterno non è sufficiente per massimizzare il comfort termico e risparmiare carburante. Pertanto, un sensore aggiuntivo viene spesso installato all'interno di una stanza riscaldata. La presenza di due sensori contemporaneamente, sia interno che esterno, consente di monitorare con precisione e regolare rapidamente la temperatura nei locali di casa.

In genere, il sensore di temperatura ambiente viene installato in una cosiddetta stanza di riferimento: la temperatura in essa corrisponderà al tuo concetto di un confortevole sfondo termico. Questa stanza non deve essere riscaldata dalla luce solare diretta o soffiata da correnti d'aria. Di norma, gli asili nido e le camere da letto vengono scelti come riferimento. L'installazione di un sensore ambiente consente di attivare la modalità di autoadattamento, in cui la curva di riscaldamento viene automaticamente adattata alla stanza corrispondente - dal microcomputer della centrale stessa. Inoltre, la sonda ambiente è spesso integrata in un termostato, con il quale è possibile impostare la temperatura desiderata e il suo livello medio in tutta la casa. Il controllo della temperatura locale in una stanza separata si ottiene installando valvole termostatiche con testine termiche sui radiatori.

Un aspetto molto importante dell'utilizzo di un termostato è ancora una volta il risparmio di carburante. Spieghiamo come viene eseguito. Ad esempio, nella stanza in cui è installato il sensore, gli ospiti si sono riuniti e la temperatura è aumentata di 2 ° C per il naturale rilascio di calore delle persone. Il pannello di controllo rileva questi cambiamenti e dà un comando per ridurre la temperatura del liquido di raffreddamento in questo circuito, sebbene un sensore esterno possa richiedere esattamente l'opposto. Riducendo il consumo di calore per riscaldare questa stanza si risparmia naturalmente carburante. Ma ci sono anche problemi qui. Allagarsi in una stanza con un termostato, un caminetto o lasciare una finestra aperta per un lungo periodo può causare sbalzi di temperatura in tutta la casa. Per tenere conto di tali fattori in molti sistemi, è possibile modificare l'algoritmo di controllo impostando il coefficiente di influenza della sonda ambiente sul carattere della curva di riscaldamento. Ma in generale, gli esperti semplicemente sconsigliano di installare dispositivi di misurazione della temperatura ambiente vicino a camini, porte d'ingresso, finestre e altre fonti di calore o freddo che possono introdurre un errore nei risultati della misurazione.

Si segnala inoltre che l'installazione di un solo termostato ambiente, senza sonda di temperatura esterna, aumenta notevolmente l'inerzia del sistema di termoregolazione. I cambiamenti nello sfondo del calore avverranno con un ritardo, poiché l'automazione inizierà a funzionare solo quando la temperatura in casa, ad esempio, diminuirà, e ciò avverrà dopo l'effettivo scatto di freddo all'esterno.

I controller moderni non solo monitorano il tempo, ma hanno anche un numero abbastanza elevato di funzioni, alcune delle quali sono personalizzate e altre sono di servizio. Mentre i primi sono attenti al comfort, i secondi monitorano lo stato del sistema e garantiscono il corretto e sicuro funzionamento delle apparecchiature.

Automazione dipendente dalle condizioni meteorologiche Vaillant

Il Multimatic VRC 700 di Vaillant controlla il riscaldamento a pavimento e fino a 10 circuiti di riscaldamento misti.

Vaillant VRC 700 Multimatic specifiche:

• impostazione dei parametri con manopola rotativa;
• lavorare con riscaldamento solare del liquido di raffreddamento e ventilazione forzata;
• curve di riscaldamento preimpostate Vaillant - notte, ospite, giorno e ventilazione;
• registrazione di un programma di controllo individuale;
• diagnostica remota del sistema tramite servizio.

Schemi di controllo dell'automazione con compensazione climatica VRC 700:

• Un circuito di riscaldamento diretto e pompa di ricircolo con modulo aggiuntivo.
• Due linee di miscelazione, espansione VR 70, pompa caldaia.
• Controllo diretto del flusso del vettore di calore.
• Circuiti - diritti e misti, con due moduli VR 70, pompa di ricircolo.
• Controllo di due linee di miscelazione del mezzo di riscaldamento con espansione VR 70, il modulo VR 91 regola il processo.
• Regolazione di due circuiti di miscelazione tramite espansione VR 70 e caldaia tramite scheda caldaia a condensazione.
• Tre linee di miscelazione con modulo VR 71 e una pompa di ricircolo.
• Controlla più di 3 contorni, uno dei quali è diritto. Il circuito include estensioni VR 60, VR 32, VR 90.

La versione dell'automazione dipendente dal clima Vaillant VRC 700/6 può collegare più caldaie al lavoro e, con l'unità VR 900, controllare la cascata a distanza in un'applicazione speciale.

Controllo della pompa da un segnale esterno

Il collegamento del controller al sistema "casa intelligente" amplia notevolmente le possibilità di controllo del riscaldamento. Oltre al funzionamento del riscaldamento sotto il controllo di un controller di automazione dipendente dal clima, il sistema offre ai proprietari l'opportunità di regolare a distanza il regime di temperatura nei locali.

La condizione principale qui è la connessione del controller a Internet e l'installazione di un'applicazione speciale sui dispositivi mobili per la gestione dei sistemi di supporto vitale a casa.

Caldaie Baxi a controllo climatico

Le caldaie a gas consumano carburante anche in modalità normale, poiché il bruciatore continua a funzionare quando non ci sono persone in casa. Se la casa è ben isolata, spegnendo il riscaldamento la temperatura diminuisce di 2 ° C in 6 ore e accendendo il riscaldamento si ottiene un aumento di 2 ° C in un'ora. Le caldaie del modello Baksi Luna 3 Comfort sono controllate a distanza tramite un'applicazione mobile. È possibile collegare uno script per il controllo automatico del riscaldamento a un calendario.

Le caldaie della serie Baxi Slim hanno le seguenti funzioni:

• indagine a distanza della temperatura in appartamento e per strada;
• controllo remoto della temperatura dell'acqua nei circuiti diretto e di ritorno;
• lettura delle letture del contatore del gas;
• controllo della pressione nel sistema;
• notifica di errori e arresto di emergenza della caldaia;
• attivazione remota della caldaia.

Vantaggi delle caldaie murali:

• circuito di riscaldamento e riscaldamento dell'acqua separati;
• temperatura costante del liquido di raffreddamento;
• lavoro silenzioso;
• modulazione elettronica della fiamma;
• funzionamento caldaia a pressione gas ridotta nell'impianto;
• la possibilità di collegare il riscaldamento a pavimento.

Le caldaie del produttore italiano Baxi sono senza pretese.

Controllo manuale della caldaia di riscaldamento

Fino a un certo punto, il modo più comune per controllare una caldaia per riscaldamento era la regolazione manuale della temperatura del liquido di raffreddamento (molte caldaie sono ancora controllate in questo modo). L'automazione era semplice: il termostato integrato nella caldaia veniva regolato manualmente a una certa temperatura del liquido di raffreddamento circolante nel sistema, ad esempio 50 ° C. Ma il controllo manuale è efficace solo in condizioni esterne stabili. Diciamo che è necessario mantenere una certa temperatura nella stanza - 23 ° C. Quando la temperatura del liquido di raffreddamento raggiunge i 50 ° C, il termostato darà un comando per spegnere il bruciatore a gas e, se la temperatura scende, accenderlo. Questo processo ciclico spiega l '"ondulazione" del grafico della temperatura di mandata arancione e del grafico della temperatura ambiente verde. Se fuori fa più freddo e il termostato continua a funzionare nella stessa modalità (50 ° C), la temperatura nella stanza inevitabilmente scenderà. Per correggere questa situazione, è necessaria la partecipazione di una persona, che deve aumentare la temperatura del liquido di raffreddamento a valori più alti.
Gli svantaggi di questo metodo di regolazione sono evidenti: questo è il coinvolgimento di una persona nel funzionamento dell'impianto di riscaldamento e il funzionamento continuo dell'accensione automatica del bruciatore.

Benefici:

• Elevata precisione nel mantenere una temperatura stabile in casa a una temperatura esterna costante;
• Non è necessario pagare un extra per l'automazione del controllo, perché è compreso nel prezzo della caldaia.

Svantaggi:

• La necessità di una regolazione manuale costante del regime di temperatura della caldaia;
• A causa della pompa costantemente in funzione, si verifica un aumento del consumo di energia;
• Frequenti cicli di accensione / spegnimento logorano più velocemente l'automazione della caldaia.

Controllo automatico delle caldaie Protherm

Le caldaie senza regolazione accendono il riscaldamento in base ai parametri del vettore di calore. L'apparecchiatura dipendente dal clima di Protherm controlla il riscaldamento in base ai dati dei sensori esterni e interni. I termostati risparmiano fino al 30% di combustibile riducendo la frequenza di accensione della caldaia.

Regolatori ambiente che vengono utilizzati con il boiler elettrico Proterm Skat:

• Instat Plus con connessione cablata, mantiene le temperature da 5 a 30 ° C, è presente una modalità notturna per ridurre il riscaldamento.
• Termolink B - regolatore ambiente per riscaldamento aria nel range da 8 a 30 ° C, modalità di funzionamento programmabile per 24 ore, funzione antigelo.

Il riscaldamento elettrico è una fonte di calore sicura e priva di emissioni nella vostra casa. Nessun sistema di ventilazione richiesto per l'installazione. La dotazione di una caldaia elettrica Protherm è più semplice di quella a gas.

Con le caldaie a basamento in ghisa Protherm Bear, i termostati sull'eBus vengono utilizzati:

• Termolink P - c'è una modalità di modulazione, regolazione del riscaldamento dell'aria e dell'acqua calda, curva di controllo del riscaldamento in base ai sensori di temperatura.
• Termolink S - può cambiare la modalità di funzionamento della caldaia in base all'ora del giorno, programmabile per una settimana. La modalità vacanza e la protezione antigelo sono preimpostate.

Le caldaie della serie Medved cambiano la temperatura dell'acqua con un bruciatore ad iniezione. L'elemento riscaldante è in ghisa. Il display sul pannello informa sui parametri del liquido di raffreddamento.

Descrizione del funzionamento del controller:

A seconda di quale dei circuiti idraulici è attivato, il contatto a potenziale zero R1, i contatti di potenza R2 ... R8, nonché i contatti a bassa tensione dei sensori di temperatura T1 ... T8 ricevono un posto corrispondente nell'idraulica circuito. Possono essere assegnati contatti liberi di potenza per comandare eventuali dispositivi aggiuntivi (caldaia o pompe miscelatrici, morsetti del 2 ° stadio del bruciatore, pompa solare, resistenza, ecc.). Il numero di dispositivi aggiuntivi collegati è limitato dal numero di terminali di contatto di alimentazione liberi.

L'espansione del circuito in termini di numero di circuiti di riscaldamento controllati viene eseguita collegando il numero richiesto di controller EH aggiuntivi (slave) al controller EH master tramite eBUS (cavo a 2 conduttori con una sezione di 0,5. .. 0,75 mm2). Qualsiasi controller EH può agire come controller master o slave.

La sonda di temperatura esterna può essere collegata o una a più regolatori, oppure ogni regolatore può avere la propria sonda di temperatura esterna (T2).

Nei circuiti idraulici con circuiti di miscelazione è possibile selezionare il tipo di dispositivi di riscaldamento utilizzati: radiatori o riscaldamento a pavimento. Ad esempio selezionando “riscaldamento a pavimento” si attiva la corrispondente curva di riscaldamento a bassa temperatura, si spostano i programmi orari tenendo conto dell'inerzia, diventa possibile avviare il programma di asciugatura massetto, ecc.

Il circuito del bollitore può essere caricato in base alla priorità o in parallelo all'impianto di riscaldamento. E 'possibile far funzionare il controllore in impianti con accumuli combinati (riscaldamento + fornitura di acqua calda) di tipo accumulo o portata.

Il contatto di potenza R5 può essere utilizzato per controllare una pompa di ricircolo nel sistema ACS. In questo caso vengono utilizzati i segnali delle sonde di temperatura T1 o T8 (se libere nel circuito idraulico selezionato).

Il contatto di potenza R6 ha la capacità di controllare la velocità di rotazione della pompa ad esso collegata. Su questo contatto di potenza è inoltre possibile impostare la velocità di rotazione della pompa minima preimpostata.

Capacità funzionali dei controller EH-7, EH-17, EH-52

Automazione dipendente dal clima Meibes

Il termostato con compensazione climatica HZR-M Meibes controlla il circuito di miscelazione del mezzo di riscaldamento in modo indipendente, completo di altri controller. Caratteristiche del dispositivo Maybes:

• interfaccia con icone;
• programmi in modalità riscaldamento integrati;
• integrazione con altri regolatori sul bus eBUS;
• alimentazione autonoma con batterie;
• retroilluminazione del display;
• connettore per collegamento al computer.

Automazione dipendente dal clima per impianti di riscaldamento di una casa privata - dispositivi con accesso remoto Meibes LE HZ di produzione tedesca.

Il termostato controlla due circuiti o una cascata di 2 caldaie, pompe di ricircolo. Caratteristiche di Meibes LE HZ:

• collegamento remoto dei controller;
• espansione del controllo di 8 loop tramite eBUS;
• menu simbolico;

Vantaggi: facile installazione a parete.

Quando l'automazione dipendente dal clima è utile

Nelle case private, se sono di medie o piccole dimensioni, la necessità di installare queste automazioni si manifesta principalmente quando i proprietari sono assenti dall'abitazione per molto tempo.In altri casi, le regolazioni non sono difficili da effettuare manualmente o con l'aiuto di gadget.

Una situazione diversa si sviluppa nei grandi cottage o palazzi, così come negli edifici pubblici con una vasta area. Qui l'organizzazione del controllo automatico del riscaldamento mediante automazione per caldaie diventa una necessità diretta.

Secondo i risultati del test di controllo, che ha verificato il funzionamento del nuovo sistema, è stato riscontrato che il consumo di carburante per il riscaldamento in un condominio a molti piani con un gran numero di superfici vetrate è stato ridotto di 2 volte.

Inoltre, l'automazione dipendente dal clima ha prodotto un'elevata efficienza nella centrale termica del settore residenziale, ottimizzata per servire un certo numero di edifici.

Termostato ZONT

Il regolatore di riscaldamento dipendente dal clima ZONT H-1 è un sistema intelligente controllato a distanza tramite GSM o Internet. Il dispositivo è connesso tramite un'applicazione mobile, un account personale sul sito Web del produttore o tramite comandi SMS. Caratteristiche del termostato:

• Gestione della scheda SIM 2G;
• trasmissione di letture da sonde di temperatura e modalità di funzionamento caldaia;
• selezione della curva di regolazione del riscaldamento;
• programmazione riscaldamento ambiente per una settimana;
• notifica di errori e casi di emergenza;
• un messaggio su un'interruzione di corrente in casa;
• storia delle operazioni per 3 mesi;
• aggiornamento del software tramite Internet.

Il termostato è collegato in 2 modi: tramite i terminali sulla caldaia o tramite un adattatore al bus digitale. Il controllo del riscaldamento può essere effettuato in modalità relè, con accensione periodica del bruciatore a gas. Possibilità di controllo digitale tramite adattatore - modulazione elettronica della fiamma.

Specifiche ZONT H-1:

• tensione di esercizio 10-28 V;
• ingressi analogici e digitali;
• collegamento di 10 sensori a filo e canale radio;
• range di funzionamento da –30 a + 55 ° C;
• uscire alla modalità - 50 secondi;
• custodia in plastica, montaggio superficiale universale.

I vantaggi della regolazione dipendente dal clima del sistema di riscaldamento di una casa di campagna

Innanzitutto, è necessario determinare quali funzioni è progettata per eseguire l'automazione del sistema di riscaldamento. Evidenziamo due principali: garantire le condizioni più confortevoli per i residenti e risparmiare energia termica.

Le condizioni confortevoli sono fornite non solo dall'automazione meteorologica. Viene utilizzata un'intera gamma di soluzioni ingegneristiche per garantire la temperatura ottimale dell'aria all'interno dei locali e l'automazione meteorologica è uno dei componenti essenziali di questo complesso. Il fatto è che i parametri del microclima, di regola, sono responsabili dei termostati ambiente che funzionano su sensori di temperatura dell'aria interni e forniscono il controllo diretto del sistema di riscaldamento. Tuttavia, si è già capito che il solo utilizzo dei termostati (se parliamo di una modalità puramente automatica) non è del tutto giustificato, poiché c'è sempre un ritardo tra una variazione della temperatura dell'aria esterna e la successiva variazione di quella interna temperatura dell'aria, nonché l'inerzia del sistema di riscaldamento stesso (questo è particolarmente vero per il riscaldamento a pavimento). Considerando tutti i fattori di cui sopra, risulta che il sistema inizia a funzionare in modalità a impulsi intermittenti con un ritardo periodico. E qui ci viene in aiuto la stessa automazione dipendente dal clima, che include un controller che, utilizzando un sensore di temperatura esterno, regolerà costantemente la temperatura del liquido di raffreddamento e fornirà i parametri necessari.

Il comfort è, ovviamente, buono, ma sorge la domanda se sia consigliabile regolare costantemente la temperatura del liquido di raffreddamento. Spesso è possibile imbattersi in una tale opinione che sia necessario e sufficiente regolare il sistema una volta per un periodo, o quando la temperatura esterna cambia bruscamente.Allo stesso tempo, la regolazione può essere effettuata manualmente e, utilizzando vari sistemi di controllo remoto, per evitare inutili "campanelli e fischietti" nei loro sistemi di ingegneria, semplificandone il funzionamento. Per comprendere questo problema in modo più dettagliato, propongo di passare alla seconda parte funzionale della regolamentazione dipendente dal clima: il risparmio di risorse energetiche.

Naturalmente, se chiedi: "Che tipo di regolazione della fornitura di refrigerante sarà la più efficiente dal punto di vista energetico?", Allora puoi immediatamente, senza esitazione, rispondere: "Automatico!" e così finisci questo articolo. Ma sorge subito una domanda, non solo associata all'efficienza energetica, ma a quanto si riducono i costi reali di generazione di energia termica dall'uso dell'automazione dipendente dal clima e quanto siano opportune queste misure.

Molti produttori forniscono cifre diverse quando si parla di risparmio, ma non ci sono praticamente dati reali, confermati da calcoli o esperimenti. Forse ciò è dovuto al fatto che è piuttosto difficile calcolare in anticipo quale sarà l'effetto reale di questo sistema, perché nel calcolo è incluso un gran numero di variabili.

Tutte queste variabili sono associate alla modalità di funzionamento effettiva dell'impianto di riscaldamento dell'acqua calda e al numero di ore che le persone trascorrono in casa.

Pertanto, possiamo determinare l'effetto dell'uso della regolazione dipendente dal clima in due modi. Il primo metodo è sperimentale, il secondo è calcolato.

In questo articolo, useremo solo il metodo n. 2 e per questo imposteremo i dati iniziali. Ad esempio, prendi una casa (Fig.1), situata nella regione di Leningrado, che ha le caratteristiche di progettazione indicate nella tabella. uno.

Per cominciare, determiniamo la perdita di calore [W] del nostro edificio a una temperatura esterna tн = –26 ° C. Il calcolo delle perdite di calore attraverso ciascuna struttura di contenimento viene effettuato secondo la formula:

dove k è il coefficiente di scambio termico della custodia, W / (m2 · K); A - l'area della struttura circostante, m²; tв e tн - temperature dell'aria interna ed esterna, rispettivamente, ° C; n - coefficiente di riduzione della differenza di temperatura calcolata; β è un coefficiente che tiene conto delle perdite di calore aggiuntive superiori a quelle principali.

Pertanto, il valore del valore massimo della perdita di calore alla temperatura esterna minima sarà di 14 891 W o 14,9 kW.

Tuttavia, a causa del cambiamento della temperatura dell'aria esterna, il processo di trasferimento del calore si trasforma in dinamica. Al fine di stimare il carico termico richiesto per il nostro edificio, in funzione della temperatura dell'aria esterna, si propone di effettuare una serie di calcoli, sostituendo in sequenza i valori variabili della temperatura dell'aria esterna nella formula iniziale, in conseguenza dei quali possiamo ottenere la dipendenza mostrata in Fig. 2.

Si noti che questo grafico ha alcune flessioni, che indicano una relazione non lineare tra temperatura e potenza. Questa relazione non lineare sarà diversa per ogni edificio a causa delle sue caratteristiche di progettazione individuali.

Oltre alle caratteristiche sopra presentate, abbiamo bisogno dei valori delle temperature dell'aria esterna durante l'intero periodo di riscaldamento. A tal fine, utilizzeremo l'archivio dati per la regione di Leningrado nel periodo 2015-2016. Certo, ci sono delle norme, in base alle quali ogni anno a una certa ora inizia la stagione del riscaldamento, tuttavia, se stiamo considerando una casa privata, si verifica, di regola, al primo forte colpo di freddo. Dopo aver analizzato la variazione di temperatura nel corso dell'anno, si è concluso che il periodo di riscaldamento è presumibilmente iniziato il 5 ottobre 2020 e terminato il 30 aprile 2020. Pertanto, la durata del periodo di riscaldamento è stata di sette mesi, il che è un indicatore abbastanza normale per questa regione.

Nella fig.3 mostra un grafico delle variazioni della temperatura dell'aria durante l'intero periodo di riscaldamento. Dopo aver assicurato i dati iniziali, procediamo al calcolo dell'effetto dell'uso dell'automazione dipendente dal clima.

Il principio di funzionamento di questo tipo di regolazione è il seguente. Il sensore della temperatura esterna rileva i cambiamenti di temperatura e invia un segnale al controller.

Il controller elabora le informazioni ricevute e, secondo un determinato algoritmo, calcola la temperatura richiesta del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento. Il segnale dal controller va all'attuatore della valvola miscelatrice, che, a sua volta, aprendosi o chiudendosi, fornisce la temperatura del liquido di raffreddamento richiesta nel circuito servito. Si noti che in questo caso si verifica una regolazione qualitativa, in cui la portata totale del liquido di raffreddamento nell'impianto rimane costante, poiché la regolazione consiste nel grado di miscelazione del liquido di raffreddamento caldo con quello raffreddato. Una diminuzione della miscela di liquido di raffreddamento caldo porta ad un aumento della temperatura del liquido di raffreddamento restituito al circuito di riscaldamento (caldaia). Ciò causerà lo spegnimento del bruciatore o ridurrà l'alimentazione di combustibile al bruciatore. Ecco come si forma il risparmio energetico, che vorrei valutare.

Per il calcolo diretto, imposteremo le seguenti modalità di funzionamento del sistema di riscaldamento:

1. Prima modalità di funzionamento - correzione costante della temperatura del liquido di raffreddamento da parte del sensore aria esterna (modalità automatica). Per calcolare l'energia termica consumata, eseguiremo il calcolo, tenendo conto delle variazioni della temperatura dell'aria esterna ogni tre ore.

Questo calcolo verrà effettuato per ogni giorno durante l'intero periodo di riscaldamento.

2. Seconda modalità di funzionamento - in questa modalità terremo conto delle variazioni della temperatura esterna di giorno durante il mese. Si presume che questa sia la stessa modalità quando il proprietario ha la possibilità di regolare manualmente o da remoto la temperatura del liquido di raffreddamento ogni giorno. La logica di questo regolamento è la seguente. Durante la visualizzazione di una previsione meteorologica o di una reale sensazione di freddo, una persona imposta la temperatura richiesta, tuttavia, il criterio principale non sarà il risparmio di risorse, ma il desiderio di non congelare. Tuttavia, quando la temperatura aumenta di 2-4 ° C, la probabilità che il proprietario vada immediatamente a coprire il regolatore tende a zero. Pertanto, il calcolo di questo tipo di regolazione sarà basato sulla temperatura esterna minima durante il giorno. Il calcolo viene eseguito allo stesso modo per tutti i giorni del periodo di riscaldamento.

3. Terza modalità di funzionamento - comporta la regolazione manuale del sistema al momento di una brusca variazione della temperatura dell'aria esterna. Per chiarezza si faccia riferimento al grafico mostrato in Fig. 4. Dalla figura si evince che nell'intervallo dal primo al 23 compreso, la temperatura dell'aria esterna ha oscillato nel range –20… –10 ° C, con un valore medio di –15 ° C. Poi il trend è salito e vediamo un valore medio intorno ai +2,5 ° C.

È ovvio che è in un momento del genere che qualsiasi persona sana di mente cercherà di ridurre la temperatura del liquido di raffreddamento con il metodo a sua disposizione, ad esempio regolando la potenza della caldaia. Quindi, nel calcolare la terza modalità di funzionamento dell'impianto di riscaldamento, saremo impostati dai valori minimi della temperatura dell'aria esterna all'interno del trend.

4. Quarta modalità di funzionamento - totale assenza di regolazione della temperatura del liquido di raffreddamento. Si presume che l'impianto di riscaldamento funzioni a piena capacità durante l'intero periodo di riscaldamento. I risultati del calcolo dell'energia termica consumata per il periodo di riscaldamento per vari tipi di regolazione sono riassunti in tabella. 2 e il grafico mostrato in Fig. 5. Inoltre è possibile calcolare il consumo di carburante:

dove Q è il consumo di calore durante il periodo di riscaldamento, kW / h; qн - il calore più basso di combustione del gas, kW / m³; η - efficienza della caldaia.

Per il calcolo si prende il valore medio del potere calorifico netto del gas naturale - 10,619 kW / m³ e il valore medio del rendimento della caldaia pari a 0,92.

Il calcolo dei costi finanziari viene effettuato moltiplicando il consumo di carburante risultante per il costo di 1000 m³ di gas naturale, preso in base ai prezzi del gas al dettaglio per il periodo 2015-2016. Il costo di 1000 m³ di gas era di 5636,09 rubli.

Per determinare i costi mensili medi è necessario dividere il valore da noi ottenuto per il numero di mesi del periodo di riscaldamento che stiamo considerando:

dove Gg - consumo di carburante durante il periodo di riscaldamento, m³ / h; B - il costo di 1000 m³ di gas naturale; n è il numero di mesi nella stagione di riscaldamento. I risultati sono riassunti in tabella. 3. Come si può vedere dalla tabella sopra, la modalità di funzionamento, in cui non c'è regolazione, è presa al 100%. Il risparmio in modalità completamente automatica è stato del 64,4%. Si precisa che l'incremento dell'effetto economico sarà realizzato attraverso l'utilizzo, ad esempio, della modalità di funzionamento per i periodi di presenza / assenza dei residenti, che vengono configurati individualmente.

Dopo aver analizzato i calcoli e gli orari di cui sopra, va notato che la regolazione dipendente dal clima è una misura completamente giustificata che consente non solo di aumentare il grado di comfort, ma anche di risparmiare una percentuale di denaro abbastanza significativa. Naturalmente, questo calcolo è stato effettuato tenendo conto di una serie di ipotesi e ipotesi, ma tutte sono state prese nel quadro di valori adeguati, il che ci consente di stimare l'ordine dei prezzi. In ogni caso, l'automazione dipendente dal clima è una soluzione giustificata a tutti gli effetti che si muove al passo con i tempi.

Funzionamento caldaia con riscaldamento a pavimento

Per il comfort, in casa viene utilizzato un sistema di pavimento caldo, dove il vettore di calore è acqua o liquido con un basso punto di congelamento. La pompa di circolazione è regolata da un'apparecchiatura automatica dipendente dal clima.

La composizione dello schema di riscaldamento a pavimento:

• controller con compensazione delle condizioni atmosferiche;
• sensore di temperatura esterno installato all'ombra;
• servoazionamento unità di miscelazione;
• sensore di temperatura dell'acqua circolante;
• conduttura del riscaldamento a pavimento;
• termostato in una stanza riscaldata.

Il controller TRTs-03 di fabbricazione russa mantiene la temperatura lungo la curva di controllo del riscaldamento.

I pavimenti caldi vengono utilizzati con altri tipi di riscaldamento degli ambienti. Esistono quattro tipi di controller meteorologici progettati per funzionare insieme:

• Principale - controlla 8 tipi di circuiti idraulici, 6 dei quali includono una caldaia.
• Espansione per 2 sistemi idraulici oltre al regolatore principale.
• Controllo indipendente del circuito di miscelazione, in grado di regolare in modo indipendente un sistema.
• Centrale termica con accumulatore inerziale e temporizzatore.

I pavimenti caldi hanno un'inerzia significativa, quindi il termostato ambiente reagisce in modo più accurato alle intemperie.

Schemi della pompa

Il secondo schema popolare per il funzionamento di una pompa di circolazione in un sistema di riscaldamento dipendente dal clima è il suo utilizzo nel circuito di riscaldamento a pavimento. L'installazione di un riscaldamento a pavimento consente di aumentare la temperatura ambiente per un breve periodo. L'essenza di questo schema è utilizzare una pompa di circolazione per pompare il refrigerante caldo nel sistema di riscaldamento a pavimento durante il periodo di abbassamento della temperatura esterna. Il controllore, leggendo le letture dei sensori di temperatura, calcola di quanto si raffredderà la stanza quando la temperatura esterna scende. Dopo aver elaborato le informazioni ed eseguito i calcoli necessari, vengono impartiti i comandi per aprire le valvole e commutare il funzionamento della pompa nella modalità desiderata. Il liquido di raffreddamento riempie il collettore ed entra nelle travi del pavimento caldo.

I vantaggi di questo schema sono la rapida creazione di una temperatura confortevole nella stanza per rimanervi, mentre, dopo il riscaldamento, il controller blocca nuovamente l'erogazione del liquido di raffreddamento e passa al normale funzionamento.

Automazione dipendente dalle condizioni meteorologiche per le serre

Coltivare prodotti agricoli tutto l'anno nei climi settentrionali è un compito difficile. Per garantire la vegetazione delle piante, viene utilizzato il riscaldamento dipendente dal clima. L'opzione migliore è un sistema di riscaldamento del suolo con tubazioni che stimola lo sviluppo delle radici e riduce il consumo di energia.

La temperatura nella serra è diversa di notte e durante il giorno e il terreno dovrebbe essere più caldo di 2-3 ° C. L'automazione Aries TRM-32 oi controller Aries PLC 100, combinati in un sistema con un centro di controllo, faranno fronte a questo compito.

Caratteristiche del sistema di controllo Aries TRM-32:

• controllo del riscaldamento del liquido di raffreddamento in base al segnale di quattro sensori esterni;
• connessione a un computer tramite un adattatore;
• campo di regolazione da –50 a + 200 ° C;
• lunghezza di comunicazione filo - 1200 m;
• la temperatura nella serra va da +1 a + 50 ° C;
• comando a pulsante, visualizzazione delle informazioni;
• programmare il programma di riscaldamento ad un dato valore di temperatura;
• passaggio dal funzionamento diurno a quello notturno.

Il controllo remoto del microclima nelle serre viene effettuato ventilando e modificando la velocità delle pompe.

Regolazione automatica fai da te

La regolazione dipendente dalle condizioni meteorologiche viene utilizzata per mantenere il comfort e l'economia. Installano il riscaldamento dipendente dal tempo con le proprie mani in piccole case private e dacie. I dispositivi assemblati in fabbrica sono adatti per un funzionamento stabile del sistema. I dispositivi autocostruiti non funzioneranno stabilmente, non sono sicuri.

Una caldaia universale Ochag, che funziona a combustibile solido, è adatta per una casa di campagna. Nel circuito di controllo sono presenti tre sensori di temperatura: il liquido di raffreddamento nella caldaia, i gas di scarico e l'acqua nella caldaia. Attuatori: serranda del flusso d'aria e serranda sulla tubazione. Il controllo automatico è organizzato utilizzando il controller Arduino Nano.

Dispositivo di controllo del riscaldamento

Consumatori e generatori

È molto importante capire perché l'automazione è necessaria per riscaldare una casa privata e come funziona. L'automazione può funzionare sia con i consumatori che con i generatori di calore. In questo caso, i consumatori includono dispositivi di riscaldamento (radiatori, "pavimenti caldi", ecc.). Per controllare il trasferimento di calore dai consumatori, vengono utilizzati elementi di controllo separati che regolano il calore. Questi controlli possono includere pompe, rubinetti o miscelatori. Una sfumatura importante: con una diminuzione del numero di consumatori sul circuito, la precisione del controllo aumenta.
Il generatore di calore nell'impianto è solitamente una caldaia. L'automazione per una caldaia per riscaldamento può funzionare in entrambe le direzioni, aumentando o diminuendo la temperatura, il che consente un controllo preciso della temperatura del liquido di raffreddamento nella tubazione. Se si imposta una volta un programma sul sistema, verrà eseguito sempre, senza la necessità di un monitoraggio costante.

Quanto è necessario un sistema di riscaldamento compensato dal tempo

L'automazione della gestione del calore non è sempre necessaria. La regolazione avviene con uno scostamento di 2 ° C dalla norma nella stanza con il sensore, negli altri ambienti la diffusione è maggiore. Il costo per l'installazione dell'automazione installata separatamente raggiunge i 2mila euro.

Se l'apparecchiatura è dotata di una caldaia per il riscaldamento, è giustificato l'uso dell'automazione dipendente dal clima. In altri casi, i costi non copriranno i possibili risparmi.

Le teste termostatiche sono sufficienti per regolare il riscaldamento.

Vantaggi del controllo automatico del riscaldamento

A causa del suo costo elevato, la regolazione dipendente dal clima è più spesso utilizzata nei condomini e negli edifici industriali, dove è economicamente giustificata. Vantaggi dell'automazione:

• temperatura costante;
• diminuzione del consumo di carburante con cadute di temperatura;
• controllo automatico dell'ambiente tramite sensori;
• mantenere una bassa temperatura;
• mancanza di un fattore umano.

Le caldaie di nuovi modelli sono dotate di regolazione automatica.Le funzioni di questi sistemi sono sufficienti per il comfort in casa senza investimenti aggiuntivi.

Tipi di dispositivi di controllo

Per garantire il controllo del regime di temperatura del generatore di calore o dell'utenza, viene utilizzato lo stesso dispositivo dotato di un sensore di temperatura.
Questi dispositivi sono suddivisi in tre categorie, che possono funzionare singolarmente o in combinazione:

1. Termostato
   ... Questo dispositivo è il dispositivo di controllo più semplice nel sistema di riscaldamento. Situato in un edificio, monitora le variazioni della temperatura dell'aria. Quando viene raggiunta la temperatura richiesta, il termostato invia un segnale alla caldaia o alla valvola del radiatore, a seguito della quale si interrompe il riscaldamento del liquido di raffreddamento o viene bloccata l'alimentazione del liquido al radiatore. L'autoinstallazione del termostato non è particolarmente difficile: basta guardare la foto, che mostra uno schema del suo collegamento e funzionamento, per assicurarsi che questo design sia semplice.
2. Regolatore di temperatura dell'agente riscaldante
   ... Un tale dispositivo può funzionare indipendentemente o insieme a un termostato. Il progetto funziona per mezzo di sensori di temperatura installati all'interno del circuito di riscaldamento. Monitorano costantemente le variazioni di temperatura nel sistema e trasmettono questi dati al modulo di controllo, che controlla la valvola miscelatrice del circuito. Se la temperatura aumenta, il regolatore può eseguire questa operazione utilizzando una valvola.
3. Automazione degli impianti di riscaldamento dipendente dalle condizioni meteorologiche
   ... Questo tipo di dispositivo può essere classificato come il più complesso, poiché un tale sistema deve funzionare non solo con il circuito di riscaldamento, ma anche con l'ambiente, grazie al quale viene fornito il controllo della temperatura più accurato e razionale.

Il design di base dell'automazione compensata dal clima comprende un termometro esterno, un regolatore del circuito termico e un termostato situato nella stanza. Nonostante l'elevato costo, un tale sistema è considerato il più richiesto, poiché è in grado di fornire il massimo comfort che può essere spremuto solo dal riscaldamento. L'automazione degli impianti di riscaldamento dipendente dalle condizioni meteorologiche utilizza sofisticati sistemi software, che consentono di garantire la massima efficienza ed economia.

Per i calcoli, questi sistemi utilizzano la temperatura esterna, sulla base della quale il controller del sistema di riscaldamento dipendente dal clima decide di aumentare o diminuire la temperatura del liquido di raffreddamento. La redditività è garantita da un uso competente ed equilibrato del carburante.

L'automazione dipendente dal clima può essere controllata sia dal proprio telecomando che da remoto installando il software necessario su uno smartphone o tablet (più in dettaglio: "Come scegliere un controllo remoto del riscaldamento - caratteristiche, capacità"). In questo caso, puoi regolare la temperatura della casa da una certa distanza.
Conclusione

L'automazione per il riscaldamento delle caldaie è costosa, ma subito dopo l'installazione, questi dispositivi inizieranno a risparmiare carburante, il che influenzerà la situazione economica dopo un po '. Inoltre, è il sistema di controllo automatico della temperatura che garantisce il massimo comfort in casa.