Предимствата на зависимото от времето регулиране на отоплителната система на селска къща

Начало / Автоматизация на котела

Обратно към

Публикувано: 24.05.2019

Време за четене: 3 минути

0

855

Съвременните учени, заедно с инженерите, търсят повишаване на ефективността на отоплителните системи, за да намалят негативните последици от засягащата ни околна среда. Един от начините за решаване на този проблем е автоматизацията, зависима от времето, способна да контролира отоплителните системи.

Тази група устройства е в състояние да контролира разхода на гориво в работещ агрегат, като отчита текущите метеорологични промени. В същото време е възможно да се предвиди прекомерно охлаждане или излишна температура в отопляемото помещение, за да се компенсират незабавно възможните отклонения.

Важно е да се разбере, че работата, извършена чрез автоматизация, зависима от времето, е насочена към поддържане на оптимален баланс между комфортен микроклимат и икономичен режим на отопление.

• 1 Устройство за автоматизация, зависещо от времето
• 2 Как работи
• 3 Предимства и недостатъци
• 4 Когато автоматизацията с компенсация на времето е полезна

Устройството и принципът на работа на автоматизацията, зависима от времето

Механичната част на отоплителната автоматика е помпа с управляващ клапан. Оборудването се управлява от компютър, базиран на данни от 4 температурни сензора, които реагират на температурата отвън и в стаята. В контролера е вградена програмата за интелигентно регулиране на управлението на котела, зависещо от времето. Контурът се регулира според условията на работа и вида на помещението.

Съществуващите регулаторни схеми се основават на три принципа:

1. Хидравличният асансьор използва обратна вода, смесвайки се с водата, загрята в котела. Устройството се управлява от метеорологичен контролер за отопление, даващ команда за преместване на конусния клапан според показанията на сензорите.
2. Верига с циркулационна помпа и трипозиционен клапан ограничава нагрятия поток и връща отпадъчния топлоносител в системата. Трипътният клапан се управлява от процесора според дадена програма.
3. Спирателният клапан на връщащата линия е затворен от клапан. Устройството се управлява от метеорологичен контролер на отоплителната система според температурните сензори.

Зависими от атмосферни влияния автоматични сензори за отоплителни системи на жилищна сграда (MKD) са инсталирани в хол.

Индивидуалната отоплителна станция (ITP) се намира в мазето, където е по-лесно да се поддържа оборудването.

Предимства и недостатъци

Автоматизацията, зависима от времето, позволява на потребителите да избягват прекомерно отопление на помещението по време на периодите на затопляне и да избягват предварително натоварване на отоплителни котли по време на застудявания.

Представената система има редица предимства, които позволяват на отоплението да работи в оптимален режим:

• внезапните промени в температурата навън не влияят на микроклимата в помещението;
• най-икономичния разход на гориво;
• плавните преходи между режимите на работа изключват продължителни натоварвания на отоплителното оборудване;
• намалява количеството на вредните емисии в комина;
• се увеличава експлоатационният живот на отоплителната система.

Инсталирането на автоматичен контрол върху отоплението значително ще спести пари, ще получи максимален комфорт и няма да се разсейва от самонастройката на режимите на отопление.

Трябва обаче да се вземат предвид и недостатъците на това оборудване:

1. Висока цена.
2. Вътрешното разположение на сензора ще повлияе сериозно на цялостната работа на системата.
3. Монтаж, настройка и ремонт на автоматика е възможно само с помощта на квалифицирани специалисти.

Автоматизацията, зависима от времето, перфектно контролира отоплението във високи високи сгради, чиито фасади са достъпни за всички ветрове. Употребата в частния сектор е силно зависима от околната среда.

Видове системи за автоматично управление

Когато използват индивидуално отопление, собствениците на апартаменти често имат проблем с контрола на температурата. Методът за ръчно регулиране е неточен и изразходва прекомерно гориво. Използването на автоматично регулиране на отоплението с компенсация на времето спестява ресурси и освобождава лично време.

Видове автоматизация:

• термостат, свързан към зависим механизъм;
• безжичен контрол на системата за запазване на топлината в зависимост от времето.

Функции на контролните устройства:

• поддържане на стайната температура от термостата на дадено ниво;
• програмирана настройка на нивото на отопление по време на денонощието до една седмица.

Видове устройства:

• механичен термостат - включва електрическата мрежа при промяна на околната температура;
• електронно устройство - прецизно контролира отоплението според сигналите на сензора;
• електромеханично устройство - температурно реле управлява задвижването на клапана.

Термостатите за управление на отоплението могат да бъдат свързани към помпа, котел или механично изключващо задвижване.

Методи за управление на отоплителната система с автоматизация, зависима от времето

Термична автоматизация

Най-често срещаният метод за контрол на температурата се нарича "директно излагане". Тоест, за да промените микроклимата в къщата, трябва да отидете и да промените индикаторите на топлинния генератор (отоплителен котел, печка, камина или електрически нагревател) със собствените си ръце. По този начин се постига максимален контрол върху нивото на стайната температура. Този подход е много ефективен, но доста неудобен, тъй като са необходими усилия за управление на топлината всеки път.

Правила за работа на отопление, зависещо от времето

Системите за контрол на отоплението имат функция за самодиагностика. Съобщенията за грешки се изпращат на дисплея и на собственика остава избор как да ги разреши.

Ако терморегулаторът не работи, първо трябва да проверите електричеството.

Чести проблеми:

• пращене по време на работа - лош контакт с електрозахранването;
• слабо отопление на помещението при високо зададено ниво - възможен е външен топлинен ефект върху сензора;
• устройството, свързано съгласно правилата, не се включва - причината е в дизайна, ще се наложи подмяна;
• мигане на светодиода - температурният сензор е счупен;
• термостатът не осигурява зададения режим - устройството е повредено.

За непрекъсната работа без повреди е достатъчно да се спазват експлоатационните изисквания, установени от производителя. Инсталирането и конфигурирането на системата се извършва съгласно инструкциите.

Използване на автоматично управление на отоплението

Системите за управление на отоплението се различават по функция и цена. Простите модели се управляват от дистанционно управление или сензорен екран. Сложните системи разполагат със собствен софтуер с достъп за дистанционно управление. Автоматизацията, зависима от времето, се предлага в различни видове отоплителни котли:

• монтирани на стена, разположени в една от стаите;
• подово, монтирано в котелното;
• електрически бойлер.

В програмната настройка на контролера първоначалната стойност се задава, когато вътрешната и външната температура са еднакви. След това се извършва калибриране, параметрите на охлаждащата течност се избират за всеки тип време. Производителят програмира собствени опции по подразбиране, една от които може да бъде избрана за работа.

За да настроите системата, трябва да инсталирате температурни сензори отвън и в стаята, така че данните да се предават без изкривяване.

Предимствата на управлението са наличието на автономна работа, спестяване на ресурси.Недостатъци на автоматизацията, компенсирана от времето - поддръжката и ремонтите могат да бъдат скъпи поради подмяната на дефектна електроника.

Принципът на управление на отоплението, компенсирано от времето

Нека обясним как се извършва поддържането на стайната температура, като се вземат предвид промените в уличната температура. При настройката на контролера се задава така наречената температурна крива, която отразява зависимостта на температурата на охлаждащата течност в отоплителния кръг от промените във външните метеорологични условия. Тази крива е линия, една точка от която съответства на + 20 ° С отвън (докато температурата на охлаждащата течност в отоплителния кръг също е + 20 ° С, тъй като се смята, че при такива условия няма нужда от отопление) . Втората точка е температурата на охлаждащата течност (да речем 70 ° C), при която дори в най-студените дни от отоплителния сезон температурата в помещението ще остане зададена (например 23 ° C). Ако сградата не е достатъчно изолирана, ще е необходима малко по-висока температура на охлаждащата течност в отоплителния кръг, за да компенсира топлинните загуби. Съответно наклонът на кривата ще бъде стръмен. И обратно, ако всичко е в ред с топлоизолацията на къщата. По време на производството на контролера, много подобни криви се въвеждат в паметта на устройството, така че след това можете да изберете от цялото семейство подходяща линия, специално за условията на вашия дом.

Обикновено един външен сензор не е достатъчен, за да увеличи максимално топлинния комфорт и да спести гориво. Поради това в отопляемото помещение често се инсталира допълнителен сензор. Наличието на два сензора наведнъж, както вътрешни, така и външни, ви позволява точно да наблюдавате и бързо да регулирате температурата в помещенията на къщата.

Обикновено сензорът за стайна температура е инсталиран в така наречената референтна стая - температурата в него ще съответства на вашата концепция за комфортен топлинен фон. Тази стая не трябва да се отоплява от пряка слънчева светлина или да се издухва от течение. Като правило детските градини и спалните се избират като ориентир. Инсталирането на стаен сензор дава възможност да се активира режимът на самоадаптация, при който отоплителната крива автоматично се съчетава със съответната стая - от микрокомпютъра на самия контролен панел. В допълнение, стайният сензор често е интегриран в термостат, с който можете да зададете желаната температура и нейното средно ниво в цялата къща. Локалният контрол на температурата в отделно помещение се постига чрез инсталиране на термостатични клапани с термоглави на радиаторите.

Много важен аспект от използването на термостат отново е икономията на гориво. Нека обясним как се извършва. Например в стаята, където е монтиран сензорът, гостите са се събрали и температурата се е повишила с 2 ° C поради естественото отделяне на топлина от хората. Контролният панел открива тези промени и дава команда за намаляване на температурата на охлаждащата течност в тази верига, въпреки че външният сензор може да изисква точно обратното. Намаляването на консумацията на топлина за отопление на тази стая естествено спестява гориво. Но тук има и проблеми. Наводнението в стая с термостат, камина или оставянето на прозорец отворен за дълго време може да доведе до температурни промени в цялата къща. За да се вземат предвид такива фактори в много системи, е възможно да се измени алгоритъмът за управление чрез задаване на коефициента на влияние на стайния сензор върху характера на отоплителната крива. Но като цяло специалистите просто не препоръчват инсталирането на устройства за измерване на стайна температура в близост до камини, входни врати, прозорци и други източници на топлина или студ, които могат да доведат до грешка в резултатите от измерването.

Трябва също да се отбележи, че инсталирането само на един стаен термостат, без датчик за външна температура, значително увеличава инерцията на системата за термичен контрол. Промените в топлинния фон ще настъпят със закъснение, тъй като автоматиката ще започне да работи само когато температурата в къщата, например, спадне, и това ще се случи след реалното застудяване навън.

Съвременните контролери не само следят времето, но имат и доста голям брой функции, някои от които са по поръчка, а други са сервизни. Докато първите са нащрек за комфорт, вторите наблюдават състоянието на системата и гарантират правилната и безопасна работа на оборудването.

Метеорологична автоматизация Vaillant

Multimatic VRC 700 на Vaillant контролира подово отопление и до 10 смесени отоплителни кръга.

Vaillant VRC 700 Multimatic спецификации:

• задаване на параметри с въртящо се копче;
• работа със слънчево отопление на охлаждащата течност и принудителна вентилация;
• предварително зададени криви на отопление Vaillant - нощ, гост, ден и вентилация;
• запис на индивидуална програма за контрол;
• дистанционна диагностика на системата по сервиз.

Схеми за контрол на автоматизация с компенсация на времето VRC 700:

• Един директен отоплителен кръг и рециркулационна помпа с допълнителен модул.
• Две смесителни линии, разширителен VR 70, котелна помпа.
• Директно управление на потока на топлоносителя.
• Вериги - прави и смесени, с два модула VR 70, рециркулационна помпа.
• Управление на две линии за смесване на нагревателна среда с разширение VR 70, модул VR 91 регулира процеса.
• Регулиране на две смесителни вериги с помощта на разширяване VR 70 и котел чрез кондензиращ котел.
• Три смесителни линии с модул VR 71 и рециркулационна помпа.
• Управлява повече от 3 контура, единият от които е прав. Схемата включва разширения VR 60, VR 32, VR 90.

Версията на автоматизацията Vaillant VRC 700/6, зависима от времето, може да свърже няколко котли за работа, а с устройството VR 900 управлява каскадата дистанционно в специално приложение.

Управление на помпата от външен сигнал

Свързването на контролера към системата „интелигентен дом“ значително разширява възможностите за управление на отоплението. В допълнение към отоплителната операция под контрола на метеорологичния контролер за автоматизация, системата дава възможност на собствениците да регулират дистанционно температурния режим в помещенията.

Основното условие тук е свързването на контролера към Интернет и инсталирането на специално приложение на мобилни устройства за управление на системи за поддържане на живота у дома.

Котли с контролирано време Baxi

Газовите котли, дори в нормален режим, консумират гориво, тъй като горелката продължава да работи при отсъствие на хора в къщата. При добра изолация на къщата, изключването на отоплението намалява температурата с 2 ° C за 6 часа, а включването на отоплението дава повишение от 2 ° C за един час. Котлите от модела Baksi Luna 3 Comfort се управляват дистанционно чрез мобилно приложение. Скрипт за автоматично управление на отоплението може да бъде свързан с календар.

Котлите от серията Baxi Slim имат следните функции:

• дистанционно запитване за температура в апартамента и на улицата;
• дистанционно управление на температурата на водата в директния и обратния кръг;
• отчитане на показанията на газомер;
• контрол на налягането в системата;
• уведомяване за грешки и аварийно спиране на котела;
• дистанционно активиране на котела.

Предимства на окачени котли:

• отделен кръг за отопление и отопление на водата;
• постоянна температура на охлаждащата течност;
• тиха работа;
• електронна модулация на пламъка;
• работа на котела при намалено налягане на газа в системата;
• възможността за свързване на подово отопление.

Италианският производител котли Baxi са непретенциозни.

Ръчно управление на отоплителния котел

До определен момент най-често срещаният начин за управление на отоплителния котел беше ръчното регулиране на температурата на отоплителния агент (много котли все още се контролират по този начин). Автоматизацията беше проста - термостатът, вграден в котела, беше ръчно настроен на определена температура на охлаждащата течност, циркулираща в системата, например 50 ° C. Но ръчното управление е ефективно само при стабилни външни условия. Да кажем, че е необходимо да се поддържа определена температура в помещението - 23 ° C. Когато температурата на охлаждащата течност достигне 50 ° C, термостатът ще даде команда за изключване на газовата горелка и ако температурата спадне, след това я включете. Този цикличен процес обяснява „вълнообразността“ на оранжевата графика на температурата на потока и графика на температурата в зелената стая. Ако навън стане по-студено и термостатът продължи да работи в същия режим (50 ° C), тогава температурата в стаята неминуемо ще спадне. За да се коригира тази ситуация, се изисква участие на човек, който трябва да повиши температурата на охлаждащата течност до по-високи стойности.
Недостатъците на този метод на регулиране са очевидни - това е участието на човек в работата на отоплителната система и непрекъснатата работа на автоматичното запалване на горелката.

Ползи:

• Висока точност на поддържане на стабилна температура в къщата при постоянна температура навън;
• Не е необходимо да плащате допълнително за автоматизация на управлението, тъй като той е включен в цената на котела.

Недостатъци:

• Необходимостта от постоянно ръчно регулиране на температурния режим на котела;
• Поради постоянно работещата помпа се получава повишен разход на енергия;
• Честите цикли на включване / изключване износват автоматиката на котела по-бързо.

Автоматично управление на котли Protherm

Котлите без регулиране включват отопление в зависимост от параметрите на топлоносителя. Оборудването Protherm, зависимо от времето, контролира отоплението въз основа на данни от външни и вътрешни сензори. Термостатите спестяват до 30% гориво, намалявайки честотата на включване на котела.

Стайни регулатори, които се използват с електрическия котел Proterm Skat:

• Instat Plus с кабелна връзка, поддържа температури от 5 до 30 ° C, има нощен режим за намаляване на отоплението.
• Termolink B - стаен регулатор за отопление на въздуха в диапазона от 8 до 30 ° C, програмируем режим на работа за 24 часа, функция за защита от замръзване.

Електрическото отопление е безопасен и без емисии източник на топлина във вашия дом. Не е необходима вентилационна система за монтаж. Оборудването на електрически котел Protherm е по-просто от газовото.

С подаващите се на пода чугунени котли Protherm Bear се използват термостати на eBus:

• Termolink P - има режим на модулация, регулиране на отоплението на въздух и топла вода, крива на управление на отоплението в зависимост от температурните сензори.
• Termolink S - може да променя режима на работа на котела по време на деня, програмируем за една седмица. Режимът на ваканция и защитата от замръзване са предварително зададени.

Котлите от серия Medved променят температурата на водата с инжекционна горелка. Нагревателният елемент е направен от чугун. Дисплеят на панела информира за параметрите на охлаждащата течност.

Описание на работата на контролера:

В зависимост от това коя от хидравличните вериги е активирана, безпотенциалният контакт R1, силовите контакти R2 ... R8, както и контактите за ниско напрежение на температурните сензори T1 ... T8 получават съответно място в хидравликата верига. За управление на всяко допълнително устройство (бойлер или смесителни помпи, клеми на 2-рия етап на горелката, соларна помпа, нагревателен елемент и др.) Могат да бъдат назначени свободни контакти за захранване. Броят на свързаните допълнителни устройства е ограничен от броя на свободните контактни клеми.

Разширяването на веригата по отношение на броя на контролираните отоплителни вериги се извършва чрез свързване на необходимия брой допълнителни (подчинени) EH контролери към EH главния контролер чрез eBUS (2-жилен кабел с напречно сечение 0,5. .. 0.75 mm2). Всеки от EH контролерите може да действа като главен или подчинен контролер.

Сензорът за външна температура може да бъде свързан или един към няколко контролера, или всеки контролер може да има свой собствен сензор за външна температура (T2).

В хидравличните вериги със смесителни вериги можете да изберете вида на използваните отоплителни устройства: радиатори или подово отопление. Например при избора на „топъл под“ се активира съответната крива на нискотемпературно отопление, времевите програми се изместват, като се отчита инерцията, става възможно стартирането на програмата за сушене на замазката и т.н.

Веригата на резервоара за БГВ може да се зарежда според приоритета или паралелно с отоплителната система. Възможно е да се управлява контролерът в системи с комбинирани резервоари (отопление + захранване с топла вода) от акумулиращ или поточен тип.

Захранващият контакт R5 може да се използва за управление на рециркулационна помпа в системата за БГВ. В този случай се използват сигналите на температурните сензори T1 или T8 (ако са свободни в избраната хидравлична верига).

Захранващият контакт R6 има способността да контролира скоростта на въртене на свързаната към него помпа. Също така е възможно да зададете минималната предварително зададена скорост на въртене на помпата на този силов контакт.

Функционални възможности на контролерите EH-7, EH-17, EH-52

Метеорологична автоматизация Meibes

Зависимият от времето термостат HZR-M Meibes управлява самостоятелно смесителната верига на отоплителната среда, в комплект с други контролери. Характеристики на устройството Maybes:

• интерфейс с икони;
• вградени програми за отопление;
• интеграция с други регулатори на шината eBUS;
• автономно захранване с батерии;
• подсветка на дисплея;
• конектор за свързване на компютър.

Метеорологична автоматизация за отоплителни системи на частна къща - устройства с дистанционен достъп Meibes LE HZ на немско производство.

Термостатът управлява две вериги или каскада от 2 бойлера, рециркулационни помпи. Характеристики на Meibes LE HZ:

• дистанционно свързване на контролери;
• разширяване на контрола с 8 цикъла чрез eBUS;
• символично меню;

Предимства - лесен монтаж на стената.

Когато автоматизацията, зависима от времето, е полезна

В частните къщи, ако те са със среден или по-малък размер, необходимостта от инсталиране на тази автоматизация се появява главно, когато собствениците отсъстват от къщата за дълго време.В други случаи корекциите не са трудни за извършване ръчно или с помощта на джаджи.

Различна ситуация се развива в големи вили или имения, както и в обществени сгради с голяма площ. Тук организирането на автоматично управление на отоплението посредством автоматизация за котли става пряка необходимост.

Според резултатите от контролния тест, който е проверил работата на новата система, е установено, че разходът на гориво за отопление в многоетажна жилищна сграда с голям брой остъклени повърхности е намален 2 пъти.

В допълнение, автоматизацията, зависима от времето, създаде висока ефективност в котелната централа за отопление на жилищния сектор, настроена да обслужва редица сгради.

Термостат ZONT

Контролерът за отопление с компенсация на времето ZONT H-1 е интелигентна система, която се управлява дистанционно чрез GSM или интернет протокол. Устройството се свързва чрез мобилно приложение, личен акаунт на уебсайта на производителя или чрез SMS команди. Характеристики на термостата:

• Управление на 2G SIM карта;
• предаване на показания от температурни сензори и режим на работа на котела;
• избор на кривата за управление на отоплението;
• програмиране на отопление на стаите за една седмица;
• уведомяване за грешки и спешни случаи;
• съобщение за прекъсване на тока в къщата;
• история на операциите за 3 месеца;
• актуализация на софтуера чрез интернет.

Термостатът е свързан по 2 начина - чрез клемите на котела или чрез адаптер към цифровата шина. Управлението на отоплението може да се извърши в релеен режим, с периодично включване на газовата горелка. Възможно е цифрово управление чрез адаптер - електронна модулация на пламъка.

Спецификации ZONT H-1:

• работно напрежение 10-28 V;
• аналогови и цифрови входове;
• свързване на 10 жични и радиоканални сензори;
• работен обхват от –30 до + 55 ° C;
• изход в режим - 50 секунди;
• пластмасов корпус, универсално повърхностно монтиране.

Предимствата на зависимото от времето регулиране на отоплителната система на селска къща

Първо, трябва да определите какви функции е предназначена да изпълнява автоматизацията на отоплителната система. Нека да подчертаем две основни: осигуряване на най-удобните условия за жителите и спестяване на топлинна енергия.

Комфортни условия се осигуряват не само от автоматизацията на времето. Цяла гама от инженерни решения се използва за осигуряване на оптимална температура на въздуха в интериорните помещения, а автоматизацията на времето е един от основните компоненти на този комплекс. Факт е, че параметрите на микроклимата, като правило, са отговорни за стайните термостати, които работят на вътрешни сензори за температура на въздуха и осигуряват директен контрол на отоплителната система. По-рано обаче беше разбрано, че използването само на термостати (ако говорим за чисто автоматичен режим) не е напълно оправдано, тъй като винаги има закъснение между промяна на температурата на външния въздух и последваща промяна на вътрешната температура на въздуха, както и инерцията на самата отоплителна система (това е особено вярно за подово отопление). Имайки предвид всички горепосочени фактори, се оказва, че системата започва да работи в режим на прекъсващ импулс с периодично закъснение. И тук на помощ ни идва същата автоматична метеорологична автоматизация, която включва контролер, който, използвайки сензор за външна температура, постоянно ще регулира температурата на охлаждащата течност и ще осигури необходимите параметри.

Комфортът, разбира се, е добър, но възниква въпросът дали е препоръчително постоянно да регулирате температурата на охлаждащата течност. Често е възможно да се натъкнете на такова мнение, че е необходимо и достатъчно да настроите системата веднъж за определен период или когато външната температура се промени рязко.В същото време настройката може да се извърши ръчно и с помощта на различни системи за дистанционно управление, за да се избегнат ненужните „звънци и свирки“ в техните инженерни системи, опростявайки работата им. За да разбера този въпрос по-подробно, предлагам да преминем към втората функционална част на регулацията, зависима от времето - спестяване на енергийни ресурси.

Разбира се, ако попитате: "Какъв вид регулиране на подаването на охлаждаща течност ще бъде най-енергийно ефективно?", Тогава можете веднага, без колебание, да отговорите: "Автоматично!" и по този начин завършете тази статия. Но веднага възниква въпрос, свързан не само с енергийната ефективност, но с това доколко реалните разходи за генериране на топлинна енергия от използването на автоматизация, зависима от времето, и колко целесъобразни са тези мерки.

Много производители дават различни цифри, когато говорят за спестявания, но на практика няма реални данни, потвърдени чрез изчисление или експеримент. Може би това се дължи на факта, че е доста трудно да се изчисли предварително какъв ще бъде реалният ефект от дадена система, тъй като голям брой променливи са включени в изчислението.

Всички тези променливи са свързани с действителния режим на работа на отоплителната система с топла вода и броя часове, прекарани от хората в къщата.

По този начин можем да определим ефекта от използването на регулация, зависима от времето, по два начина. Първият метод е експериментален, вторият се изчислява.

В тази статия просто ще използваме метод №2 и за това ще зададем първоначалните данни. Например, вземете къща (фиг. 1), разположена в Ленинградска област, която има конструктивните характеристики, дадени в таблица. един.

Като начало, нека определим топлинните загуби [W] на нашата сграда при външна температура tн = –26 ° C. Изчисляването на топлинните загуби през всяка заграждаща конструкция се извършва по формулата:

където k е коефициентът на топлопреминаване на заграждението, W / (m² · K); A - площта на ограждащата конструкция, m²; tв и tн - температури на вътрешния и външния въздух, съответно, ° C; n - коефициент на намаляване на изчислената температурна разлика; β е коефициент, който отчита допълнителни топлинни загуби, превишаващи основните.

По този начин стойността на максималната стойност на топлинните загуби при минималната външна температура ще бъде 14 891 W или 14,9 kW.

Въпреки това, поради изменението на температурата на външния въздух, процесът на пренос на топлина се превръща в динамика. За да се изчисли необходимото топлинно натоварване за нашата сграда, в зависимост от температурата на външния въздух, се предлага да се направят редица изчисления, като последователно се заменят променливите стойности на температурата на външния въздух в първоначалната формула, в резултат на което можем да получим зависимостта, показана на фиг. 2.

Моля, имайте предвид, че тази графика има известно огъване, което показва нелинейна връзка между температурата и мощността. Тази нелинейна зависимост ще бъде различна за всяка сграда поради нейните индивидуални дизайнерски характеристики.

В допълнение към характеристиките, представени по-горе, ще ни трябват стойностите на температурите на външния въздух през целия отоплителен период. За целта ще използваме архива с данни за Ленинградска област в периода 2015–2016 г. Разбира се, има норми, въз основа на които всяка година в определено време започва отоплителният сезон, обаче, ако обмисляме частна къща, тогава това се случва, като правило, при първото рязко застудяване. След анализ на изменението на температурата през годината беше направено заключението, че отоплителният период вероятно започва на 5 октомври 2020 г. и завършва на 30 април 2020 г. По този начин продължителността на отоплителния период беше седем месеца, което е съвсем нормален показател за този регион.

На фиг.3 показва графика на промените в температурата на въздуха през целия отоплителен период. След като осигурихме първоначалните данни, пристъпваме към изчисляване на ефекта от използването на автоматизация, зависима от времето.

Принципът на действие на този тип регулиране е следният. Сензорът за външна температура записва температурните промени и изпраща сигнал до контролера.

Контролерът обработва получената информация и според определен алгоритъм изчислява необходимата температура на охлаждащата течност в отоплителната система. Сигналът от контролера отива към задвижващия механизъм на смесителния клапан, който от своя страна, отваряйки или затваряйки, осигурява необходимата температура на охлаждащата течност в обслужваната верига. Имайте предвид, че в този случай се случва качествена настройка, при която общият дебит на охлаждащата течност в системата остава постоянен, тъй като регулирането се състои в степента на смесване на горещата охлаждаща течност с охладената. Намаляването на сместа от гореща охлаждаща течност води до повишаване на температурата на охлаждащата течност, върната в отоплителната (котелната) верига. Това или ще доведе до изключване на горелката, или ще намали подаването на гориво към горелката. Така се формират икономиите на енергия, което бих искал да оценя.

За директно изчисление ще зададем следните режими на работа на отоплителната система:

1. Първи режим на работа - постоянна корекция на температурата на охлаждащата течност от сензора за външен въздух (автоматичен режим). За да изчислим консумираната топлинна енергия, ние ще извършим изчислението, като вземем предвид промените в температурата на външния въздух на всеки три часа.

Това изчисление ще се прави за всеки ден през целия отоплителен период.

2. Втори режим на работа - в този режим ще вземем предвид промените във външната температура през деня през месеца. Предполага се, че това е същият режим, когато собственикът има възможност ръчно или дистанционно да регулира температурата на охлаждащата течност всеки ден. Логиката на тази наредба е следната. Когато гледа прогноза за времето или истинско усещане за студ, човек задава необходимата температура, но основният критерий няма да бъде спестяването на ресурси, а желанието да не замръзва. Въпреки това, когато температурата се повиши с 2–4 ° C, вероятността собственикът веднага да отиде да покрие регулатора има тенденция към нула. По този начин изчисляването на този тип регулиране ще се основава на минималната външна температура през деня. Изчислението се извършва по същия начин за всички дни от отоплителния период.

3. Трети режим на работа - включва ръчно регулиране на системата по време на рязка промяна на температурата на външния въздух. За по-голяма яснота нека се позовем на графиката, показана на фиг. 4. От фигурата може да се види, че в интервала от първия до 23-ти включително температурата на външния въздух се е колебала в диапазона от –20… –10 ° C, със средна стойност –15 ° C. След това тенденцията се покачи и виждаме средна стойност около +2,5 ° C.

Очевидно е, че в такъв момент всеки здравомислещ човек ще се опита да намали температурата на охлаждащата течност по метода, който му е достъпен, например чрез регулиране на мощността на котела. Така че, когато изчисляваме третия режим на работа на отоплителната система, ние ще бъдем настроени от минималните стойности на температурата на външния въздух в рамките на тенденцията.

4. Четвърти режим на работа - пълно отсъствие на каквото и да е регулиране на температурата на охлаждащата течност. Предполага се, че отоплителната система работи с пълен капацитет през целия отоплителен период. Резултатите от изчисляването на консумираната топлинна енергия за отоплителния период за различни видове регулиране са обобщени в таблица. 2 и графиката, показана на фиг. 5. Освен това е възможно да се изчисли разхода на гориво:

където Q е консумацията на топлина за отоплителния период, kW / h; qн - най-ниската топлина на изгаряне на газ, kW / m³; η - ефективност на котела.

За изчислението вземаме средната стойност на нетната калоричност за природен газ - 10,619 kW / m³ и средната стойност на ефективността на котела, равна на 0,92.

Изчисляването на финансовите разходи се извършва чрез умножаване на получения разход на гориво по себестойността на 1000 м³ природен газ, взети според цените на газа на дребно за периода 2015–2016 г. Цената на 1000 м³ газ е 5636,09 рубли.

За да се определят средните месечни разходи, е необходимо получената от нас стойност да се раздели на броя месеци в отоплителния период, който разглеждаме:

където Gg - разход на гориво през отоплителния период, m³ / h; Б - цената на 1000 м³ природен газ; n е броят на месеците в отоплителния сезон. Резултатите са обобщени в таблица. 3. Както се вижда от горната таблица, режимът на работа, при който няма регулиране, се приема за 100%. Икономиите в напълно автоматичен режим са 64,4%. Трябва да се отбележи, че увеличаването на икономическия ефект ще се осъществи чрез използването, например, на режима на работа за периодите на присъствие / отсъствие на жители, които се конфигурират индивидуално.

След анализ на горните изчисления и графици, трябва да се отбележи, че метеорологичното регулиране е напълно оправдана мярка, която позволява не само да се повиши степента на комфорт, но и да се спестят доста значителен процент пари. Разбира се, това изчисление е извършено, като се вземат предвид редица предположения и предположения, но всички те са взети в рамките на адекватни стойности, което ни позволява да изчислим реда на цените. Във всеки случай автоматизацията, зависима от времето, е пълноценно оправдано решение, което се движи в крак с времето.

Работа на котела с подово отопление

За комфорт в къщата се използва система за подово отопление, където топлоносителят е вода или течност с ниска точка на замръзване. Циркулационната помпа се регулира от автоматична апаратура, зависима от времето.

Състав на схемата за подово отопление:

• контролер с компенсация на времето;
• сензор за външна температура, монтиран на сянка;
• серво задвижване на смесител;
• сензор за температура на циркулиращата вода;
• тръбопровод за подово отопление;
• термостат в отопляемо помещение.

Руският контролер TRTs-03 поддържа температурата по кривата на управлението на отоплението.

Топлите подове се използват с други видове отопление на помещенията. Има четири вида контролери за времето, проектирани да работят заедно:

• Основно - управлява 8 вида хидравлични вериги, 6 от които включват котел.
• Разширение за 2 хидравлични системи в допълнение към основния регулатор.
• Независим контрол на смесителната верига, може независимо да регулира една система.
• Блок за управление на отоплението с буферен резервоар и таймер.

Топлите подове имат значителна инерция, така че стайният термостат реагира по-точно на времето.

Помпени схеми

Втората популярна схема за работа на циркулационна помпа в зависима от атмосферните условия отоплителна система е нейното използване в подово отоплителна верига. Инсталирането на подово отопление дава възможност за кратко време да се повиши стайната температура. Същността на тази схема е да се използва циркулационна помпа за изпомпване на гореща охлаждаща течност в системата за подово отопление по време на периода на понижаване на външната температура. Чрез отчитане на показанията от температурните сензори контролерът изчислява колко ще се охлади помещението, когато външната температура падне. След обработка на информацията и извършване на необходимите изчисления се дават команди за отваряне на клапаните и превключване на работата на помпата в желания режим. Охлаждащата течност запълва колектора и навлиза в гредите на топлия под.

Предимствата на тази схема са бързото създаване на комфортна температура в помещението за престой в нея, докато след загряване контролерът отново блокира подаването на охлаждащата течност и преминава към нормална работа.

Метеорологична автоматизация за оранжерии

Отглеждането на селскостопански продукти целогодишно в северния климат е трудна задача. За да се осигури растителността на растенията, се използва отопление, зависещо от времето. Най-добрият вариант е тръбна система за отопление на почвата, която стимулира развитието на корените и намалява консумацията на енергия.

Температурата в оранжерията е различна през нощта и през деня, а почвата трябва да е по-топла с 2-3 ° C. Автоматизацията на Aries TRM-32 или контролерите Aries PLC 100, комбинирани в система с контролен център, ще се справят с такава задача.

Характеристики на системата за управление Aries TRM-32:

• контрол на нагряването на охлаждащата течност въз основа на сигнала на четири външни сензора;
• връзка с компютър чрез адаптер;
• диапазон на управление от –50 до + 200 ° C;
• дължина на телената комуникация - 1200 m;
• температурата в оранжерията е от +1 до + 50 ° C;
• бутонно управление, дисплей с информация;
• програмиране на графика за отопление при дадена стойност на температурата;
• превключване от дневна към нощна работа.

Дистанционното управление на микроклимата в оранжериите се осъществява чрез проветряване и промяна на скоростта на помпите.

Направи си сам автоматично регулиране

Регулирането, зависещо от времето, се използва за поддържане на комфорт и икономичност. Те инсталират зависимо от времето отопление със собствените си ръце в малки частни къщи и в летни вили. Фабрично сглобените устройства са подходящи за стабилна работа на системата. Самоделните устройства няма да работят стабилно, те са опасни.

Универсален котел Ochag, който работи на твърдо гориво, е подходящ за селска къща. В управляващата верига има три температурни сензора - охлаждащата течност в котела, отпадъчните газове и водата в котела. Задвижващи механизми - амортисьор на въздушния поток и амортисьор на тръбопровода. Автоматичното управление се организира с помощта на контролера Arduino Nano.

Устройство на отоплителния контролер

Потребители и генератори

Много е важно да разберете защо изобщо е необходима автоматизация за отопление на частна къща и как тя работи. Автоматизацията може да работи както с потребители, така и с топлинни генератори. В този случай потребителите включват отоплителни устройства (радиатори, "топли подове" и т.н.). За управление на преноса на топлина от консуматори се използват отделни контролни елементи, които регулират топлината. Тези контроли могат да включват помпи, кранове или смесители. Важен нюанс: с намаляване на броя на потребителите във веригата точността на управлението се увеличава.
Генераторът на топлина в системата обикновено е котел. Автоматизацията за отоплителен котел може да работи и в двете посоки, като увеличава или намалява температурата, което позволява прецизен контрол на температурата на охлаждащата течност в тръбопровода. Ако зададете програма на системата веднъж, тя ще работи непрекъснато, без да е необходимо постоянно наблюдение.

Колко необходима е система за отопление с компенсация на времето

Автоматизацията на управлението на топлината не винаги е необходима. Регулирането се извършва с отклонение от 2 ° C от нормата в помещението със сензора, в останалите помещения разпространението е по-голямо. Цената за инсталиране на отделно инсталирана автоматизация достига 2 хиляди евро.

Ако оборудването е снабдено с отоплителен котел, използването на автоматизация, зависима от времето, е оправдано. В други случаи разходите няма да покрият възможните спестявания.

Термостатичните глави на радиатора са достатъчни за регулиране на отоплението.

Предимства на автоматичния контрол на отоплението

Поради високата си цена, зависимото от времето регулиране се използва по-често в жилищни сгради и индустриални сгради, където е икономически обосновано. Предимства на автоматизацията:

• постоянна температура;
• намаляване на разхода на гориво с температурни спадове;
• автоматичен контрол на околната среда от сензори;
• поддържане на ниска температура;
• липса на човешки фактор.

Котлите от нови модели са оборудвани с автоматично регулиране.Функциите на тези системи са достатъчни за комфорт в къщата без допълнителни инвестиции.

Видове контролни устройства

За да се осигури контрол върху температурния режим на топлинния генератор или консуматора, се използва същото устройство, оборудвано с температурен сензор.
Тези устройства са разделени в три категории, които могат да работят поотделно или заедно:

1. Термостат
   ... Това устройство е най-простото устройство за управление в отоплителната система. Разположен в сграда, той следи промените в температурата на въздуха. Когато се достигне необходимата температура, термостатът изпраща сигнал към котела или радиаторния клапан, в резултат на което нагряването на охлаждащата течност спира или подаването на течност към радиатора е блокирано. Самостоятелното инсталиране на термостата не е особено трудно: просто погледнете снимката, която показва диаграма на нейното свързване и работа, за да сте сигурни, че този дизайн е прост.
2. Регулатор на температурата на нагревател
   ... Такова устройство може да работи самостоятелно или заедно с термостат. Дизайнът работи с помощта на температурни сензори, които са инсталирани в отоплителния кръг. Те постоянно следят промените в температурата в системата и предават тези данни на управляващия модул, който управлява смесителния клапан на веригата. Ако се изисква повишаване на температурата, регулаторът може да изпълни тази задача с помощта на клапан.
3. Автоматизация на отоплителните системи, зависима от времето
   ... Този тип устройства могат да бъдат класифицирани като най-сложните, тъй като такава система трябва да работи не само с отоплителния кръг, но и с околната среда, поради което се осигурява най-точен и рационален контрол на температурата.

Основният дизайн на автоматиката, зависима от атмосферните условия, включва външен термометър, регулатор на термичната верига и термостат, разположени в стаята. Въпреки високата цена, такава система се счита за най-търсената, тъй като е в състояние да осигури максимален комфорт, който може да бъде изцеден само от отоплението. Зависимата от времето автоматизация на отоплителните системи използва усъвършенствани софтуерни системи, които ви позволяват да осигурите максимална ефективност и икономичност.

За изчисления тези системи използват външната температура, въз основа на която зависимият от времето контролер на отоплителната система взема решение за увеличаване или намаляване на температурата на отоплителната среда. Рентабилността се осигурява чрез компетентно и балансирано използване на горивото.

Автоматизацията, зависима от времето, може да се контролира както от собственото му дистанционно управление, така и дистанционно чрез инсталиране на необходимия софтуер на смартфон или таблет (по-подробно: „Как да изберем дистанционно управление за отопление - характеристики, възможности“). В този случай можете да регулирате температурата в къщата от разстояние от нея.
Заключение

Автоматизацията за отоплителни котли е скъпа, но веднага след инсталирането тези устройства ще започнат да пестят гориво, което ще повлияе на икономическата ситуация след известно време. Освен това системата за автоматичен контрол на температурата осигурява максимален комфорт в къщата.