Zalety zależnej od pogody regulacji systemu grzewczego w wiejskim domu

Strona główna / Automatyka kotłów

Wrócić do

Opublikowano: 24.05.2019

Czas czytania: 3 minuty

0

855

Współcześni naukowcy wraz z inżynierami poszukują zwiększenia wydajności systemów grzewczych w celu ograniczenia negatywnych skutków oddziałujących na nas środowiska. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest automatyka zależna od pogody, która umożliwia sterowanie systemami grzewczymi.

Ta grupa urządzeń jest w stanie monitorować zużycie paliwa w pracującej jednostce z uwzględnieniem aktualnych zmian pogody. Jednocześnie można przewidzieć nadmierne chłodzenie lub nadmierną temperaturę w ogrzewanym pomieszczeniu w celu natychmiastowej kompensacji ewentualnych odchyleń.

Ważne jest, aby zrozumieć, że prace wykonywane przez automatykę zależną od pogody mają na celu utrzymanie optymalnej równowagi między komfortowym mikroklimatem a ekonomicznym trybem ogrzewania.

• 1 Urządzenie automatyki zależne od pogody
• 2 Jak to działa
• 3 Zalety i wady
• 4 Gdy przydaje się automatyka sterowana pogodowo

Urządzenie i zasada działania automatyki pogodowej

Częścią mechaniczną automatyki grzewczej jest pompa z zaworem regulacyjnym. Sprzęt sterowany jest przez komputer na podstawie danych z 4 czujników temperatury, które reagują na temperaturę w pomieszczeniu i na zewnątrz. W sterowniku wbudowany jest program do inteligentnej regulacji pogodowej regulacji kotła. Kontur jest dostosowywany do warunków pracy i rodzaju pomieszczenia.

Istniejące systemy regulacyjne opierają się na trzech zasadach:

1. Winda hydrauliczna wykorzystuje wodę powrotną, mieszając się z wodą podgrzaną w kotle. Urządzenie sterowane jest przez pogodowy regulator ogrzewania, który wydaje polecenie przesunięcia bramki stożkowej zgodnie ze wskazaniami czujników.
2. Obwód z pompą obiegową i zaworem trójpołożeniowym ogranicza przepływ ciepła i zawraca nośnik ciepła odpadowego do systemu. Zawór trójdrogowy jest sterowany przez procesor zgodnie z zadanym programem.
3. Zawór odcinający na przewodzie powrotnym jest zamykany zaworem. Urządzenie jest sterowane pogodowym regulatorem instalacji grzewczej na podstawie czujników temperatury.

W salonie zamontowane są zależne od pogody automatyczne czujniki do systemów ogrzewania budynku mieszkalnego (MKD).

Indywidualna stacja grzewcza (ITP) znajduje się w piwnicy, gdzie łatwiej jest konserwować sprzęt.

Zalety i wady

Automatyzacja zależna od pogody pozwala użytkownikom uniknąć nadmiernego nagrzewania się pomieszczenia w okresach ocieplenia oraz uniknąć wcześniejszego ładowania kotłów grzewczych podczas zimna.

Prezentowany system posiada szereg zalet, które pozwalają na pracę ogrzewania w optymalnym trybie:

• nagłe zmiany temperatury na zewnątrz nie wpływają na mikroklimat pomieszczenia;
• najbardziej ekonomiczne zużycie paliwa;
• płynne przejścia między trybami pracy wykluczają długotrwałe obciążenia urządzeń grzewczych;
• zmniejsza się ilość szkodliwych emisji do komina;
• wydłuża się żywotność systemu grzewczego.

Zainstalowanie automatycznego sterowania ogrzewaniem znacznie zaoszczędzi pieniądze, zapewni maksymalny komfort i nie będzie rozpraszane przez samostrojenie trybów ogrzewania.

Należy jednak wziąć pod uwagę również wady tego sprzętu:

1. Wysoka cena.
2. Lokalizacja czujnika w pomieszczeniu poważnie wpłynie na ogólną wydajność systemu.
3. Instalacja, regulacja i naprawa automatyki jest możliwa tylko przy pomocy wykwalifikowanych specjalistów.

Automatyka zależna od pogody doskonale kontroluje ogrzewanie w wieżowcach, których fasady są dostępne dla wszystkich wiatrów. Wykorzystanie w sektorze prywatnym w dużym stopniu zależy od środowiska.

Rodzaje układów automatyki

Podczas korzystania z ogrzewania indywidualnego właściciele mieszkań często mają problem z regulacją temperatury. Metoda ręcznej regulacji jest niedokładna i powoduje nadmierne zużycie paliwa. Zastosowanie automatycznej regulacji ogrzewania w zależności od pogody oszczędza zasoby i oszczędza czas.

Rodzaje automatyzacji:

• termostat podłączony do mechanizmu zależnego;
• bezprzewodowe sterowanie systemem podtrzymywania ciepła w zależności od pogody.

Funkcje urządzeń sterujących:

• utrzymywanie temperatury pokojowej przez termostat na zadanym poziomie;
• zaprogramowane ustawienie poziomu ogrzewania w zależności od pory dnia na okres do jednego tygodnia.

Rodzaje urządzeń:

• termostat mechaniczny - włącza sieć elektryczną, gdy zmienia się temperatura otoczenia;
• urządzenie elektroniczne - precyzyjnie steruje ogrzewaniem na podstawie sygnałów z czujników;
• urządzenie elektromechaniczne - przekaźnik temperatury steruje napędem zaworu.

Termostaty sterujące ogrzewaniem można podłączyć do pompy, kotła lub mechanicznego siłownika odcinającego.

Sposoby sterowania systemem grzewczym z automatyką pogodową

Automatyka termiczna

Najpowszechniejszą metodą kontroli temperatury jest „ekspozycja bezpośrednia”. Oznacza to, że aby zmienić mikroklimat w domu, musisz własnymi rękami zmienić wskaźniki generatora ciepła (kocioł grzewczy, piec, kominek lub grzejnik elektryczny). W ten sposób uzyskuje się maksymalną kontrolę nad poziomem temperatury w pomieszczeniu. Takie podejście jest bardzo skuteczne, ale dość niewygodne, ponieważ za każdym razem zarządzanie ciepłem wymaga wysiłku.

Zasady działania ogrzewania zależnego od pogody

Systemy sterowania ogrzewaniem mają funkcję autodiagnostyki. Komunikaty o błędach są wysyłane na wyświetlacz, a właścicielowi pozostaje wybór sposobu ich rozwiązania.

Jeśli regulator temperatury nie działa, musisz najpierw sprawdzić prąd.

Częste problemy:

• trzaski podczas pracy - słaby kontakt z zasilaczem;
• słabe ogrzewanie pomieszczenia przy wysokim ustawionym poziomie - możliwy jest zewnętrzny wpływ termiczny na czujnik;
• urządzenie podłączone zgodnie z zasadami nie włącza się - przyczyna tkwi w projekcie, konieczna będzie wymiana;
• miganie diody - uszkodzony czujnik temperatury;
• termostat nie zapewnia ustawionego trybu - urządzenie jest uszkodzone.

Do ciągłej pracy bez awarii wystarczy spełnienie wymagań eksploatacyjnych ustalonych przez producenta. Instalacja i konfiguracja systemu odbywa się zgodnie z instrukcją.

Korzystanie z automatycznej kontroli ogrzewania

Systemy sterowania ogrzewaniem różnią się funkcją i ceną. Proste modele są sterowane za pomocą pilota lub ekranu dotykowego. Złożone systemy mają własne oprogramowanie z dostępem do zdalnego sterowania. Automatyka pogodowa jest dostępna w różnych typach kotłów grzewczych:

• naścienny, zlokalizowany w jednym z pomieszczeń;
• wolnostojący, montowany w kotłowni;
• kocioł elektryczny.

W ustawieniach programu sterownika wartość początkowa jest ustawiana, gdy temperatura wewnętrzna i zewnętrzna są takie same. Następnie przeprowadzana jest kalibracja, parametry chłodziwa dobierane są do każdego rodzaju pogody. Producent domyślnie programuje własne opcje, z których jedną można wybrać do pracy.

Aby skonfigurować system, należy zainstalować czujniki temperatury na zewnątrz iw pomieszczeniu, aby dane były przesyłane bez zniekształceń.

Zaletą zarządzania jest dostępność autonomicznej pracy, oszczędzająca zasoby.Wady automatyki sterowanej pogodowo - konserwacja i naprawy mogą być kosztowne ze względu na wymianę uszkodzonej elektroniki.

Zasada pogodowej regulacji ogrzewania

Wyjaśnijmy, jak odbywa się utrzymanie temperatury w pomieszczeniu, biorąc pod uwagę zmiany temperatury ulicy. Podczas ustawiania sterownika ustawia się tzw. Krzywą temperaturową, która odzwierciedla zależność temperatury chłodziwa w obiegu grzewczym od zmian warunków atmosferycznych na zewnątrz. Ta krzywa jest linią, której jeden punkt odpowiada + 20 ° С na zewnątrz (podczas gdy temperatura chłodziwa w obiegu grzewczym wynosi również + 20 ° С, ponieważ uważa się, że w takich warunkach nie ma potrzeby ogrzewania) . Drugi punkt to temperatura płynu chłodzącego (powiedzmy 70 ° C), przy której nawet w najzimniejsze dni sezonu grzewczego temperatura w pomieszczeniu pozostanie na określonej wartości (na przykład 23 ° C). Jeśli budynek nie jest dostatecznie izolowany, do skompensowania strat ciepła wymagana będzie nieco wyższa temperatura chłodziwa w obiegu grzewczym. W związku z tym nachylenie krzywej będzie strome. I odwrotnie, jeśli wszystko jest w porządku z izolacją termiczną domu. Podczas produkcji sterownika do pamięci urządzenia wpisywanych jest wiele podobnych krzywych, dzięki czemu z całej rodziny można wybrać odpowiednią linię specjalnie do warunków w Twoim domu.

Zwykle pojedynczy czujnik zewnętrzny nie wystarcza, aby zmaksymalizować komfort cieplny i zaoszczędzić paliwo. Dlatego często w ogrzewanym pomieszczeniu instaluje się dodatkowy czujnik. Obecność dwóch czujników jednocześnie, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz, pozwala dokładnie monitorować i szybko regulować temperaturę w pomieszczeniach domu.

Zazwyczaj czujnik temperatury pokojowej jest instalowany w tak zwanym pomieszczeniu referencyjnym - temperatura w nim będzie odpowiadać Twojej koncepcji wygodnego tła termicznego. Pomieszczenie to nie powinno być ogrzewane przez bezpośrednie działanie promieni słonecznych ani przedmuchiwane przez przeciągi. Z reguły jako punkt odniesienia wybierane są żłobki i sypialnie. Zainstalowanie czujnika pokojowego umożliwia aktywację trybu samoadaptacji, w którym krzywa grzewcza dopasowywana jest automatycznie do odpowiedniego pomieszczenia - przez sam mikrokomputer centrali. Dodatkowo czujnik pokojowy jest często zintegrowany z termostatem, za pomocą którego można ustawić żądaną temperaturę i jej średni poziom w całym domu. Lokalną kontrolę temperatury w oddzielnym pomieszczeniu uzyskuje się poprzez zainstalowanie na grzejnikach zaworów termostatycznych z głowicami termicznymi.

Bardzo ważnym aspektem używania termostatu jest znowu oszczędność paliwa. Wyjaśnijmy, jak to się odbywa. Na przykład w pomieszczeniu, w którym zainstalowany jest czujnik, goście zebrali się i temperatura wzrosła o 2 ° C z powodu naturalnego wydzielania się ciepła przez ludzi. Centrala wykrywa te zmiany i wydaje polecenie obniżenia temperatury chłodziwa w tym obwodzie, chociaż czujnik zewnętrzny może wymagać czegoś przeciwnego. Zmniejszenie zużycia ciepła do ogrzewania tego pomieszczenia w naturalny sposób oszczędza paliwo. Ale są też problemy. Zalanie w pomieszczeniu z termostatem, kominkiem lub pozostawienie otwartego okna przez długi czas może spowodować zmiany temperatury w całym domu. Aby uwzględnić takie czynniki w wielu systemach, istnieje możliwość zmiany algorytmu regulacji poprzez ustawienie współczynnika wpływu czujnika pokojowego na charakter krzywej grzewczej. Ogólnie rzecz biorąc, eksperci po prostu nie zalecają instalowania urządzeń do pomiaru temperatury w pomieszczeniu w pobliżu kominków, drzwi wejściowych, okien i innych źródeł ciepła lub zimna, które mogą wprowadzić błąd w wynikach pomiarów.

Należy również zauważyć, że montaż tylko jednego termostatu pokojowego bez czujnika temperatury zewnętrznej znacznie zwiększa bezwładność układu regulacji termicznej. Zmiany tła ciepła będą następować z opóźnieniem, ponieważ automatyka zacznie działać tylko wtedy, gdy np. Temperatura w domu spadnie, a stanie się to po rzeczywistym trzaskaniu zimna na zewnątrz.

Współczesne kontrolery nie tylko monitorują pogodę, ale mają również dość dużą liczbę funkcji, z których część jest niestandardowa, a część usługowa. Podczas gdy ci pierwsi czuwają nad komfortem, ci drudzy monitorują stan systemu i zapewniają poprawną i bezpieczną pracę sprzętu.

Automatyka zależna od pogody Vaillant

Multimatic VRC 700 firmy Vaillant steruje ogrzewaniem podłogowym i maksymalnie 10 mieszanymi obiegami grzewczymi.

Specyfikacje Vaillant VRC 700 Multimatic:

• ustawianie parametrów za pomocą pokrętła;
• pracować przy słonecznym ogrzewaniu chłodziwa i wymuszonej wentylacji;
• wstępnie ustawione krzywe grzewcze Vaillant - noc, gość, dzień i wentylacja;
• zapis indywidualnego programu sterującego;
• zdalna diagnostyka systemu przez serwis.

Schematy sterowania automatyką VRC 700 z kompensacją pogodową:

• Jeden bezpośredni obieg grzewczy i pompa recyrkulacyjna z dodatkowym modułem.
• Dwie linie mieszające, rozszerzenie VR 70, pompa kotła.
• Bezpośrednia kontrola przepływu nośnika ciepła.
• Obwody - proste i mieszane, z dwoma modułami VR 70, pompa recyrkulacyjna.
• Sterowanie dwoma liniami mieszania czynnika grzewczego z rozszerzeniem VR 70, moduł VR 91 reguluje proces.
• Regulacja dwóch obwodów mieszających za pomocą rozszerzenia VR 70 i kotła poprzez płytkę kotła kondensacyjnego.
• Trzy linie mieszające z modułem VR 71 i pompą recyrkulacyjną.
• Kontroluje więcej niż 3 kontury, z których jeden jest prosty. Obwód zawiera rozszerzenia VR 60, VR 32, VR 90.

Wersja automatyki zależnej od pogody Vaillant VRC 700/6 może łączyć kilka kotłów do pracy, a wraz z jednostką VR 900 zdalnie sterować kaskadą w specjalnej aplikacji.

Sterowanie pompą za pomocą sygnału zewnętrznego

Podłączenie sterownika do systemu „inteligentnego domu” znacznie rozszerza możliwości sterowania ogrzewaniem. Oprócz pracy w trybie ogrzewania pod kontrolą pogodowego regulatora automatyki, system daje właścicielom możliwość zdalnej regulacji reżimu temperaturowego w pomieszczeniach.

Głównym warunkiem jest tutaj podłączenie kontrolera do internetu i zainstalowanie na urządzeniach mobilnych specjalnej aplikacji do zarządzania systemami podtrzymywania życia w domu.

Kotły pogodowe Baxi

Kotły gazowe, nawet w trybie normalnym, zużywają paliwo, ponieważ palnik nadal działa pod nieobecność ludzi w domu. Przy dobrej izolacji domu wyłączenie ogrzewania obniża temperaturę o 2 ° C w ciągu 6 godzin, a włączenie ogrzewania daje wzrost o 2 ° C w ciągu godziny. Kotły modelu Baksi Luna 3 Comfort sterowane są zdalnie poprzez aplikację mobilną. Skrypt do automatycznej kontroli ogrzewania można połączyć z kalendarzem.

Kotły serii Baxi Slim posiadają następujące funkcje:

• zdalne zapytanie o temperaturę w mieszkaniu i na ulicy;
• zdalne sterowanie temperaturą wody w obwodzie bezpośrednim i powrotnym;
• odczyt wskazań gazomierzy;
• kontrola ciśnienia w układzie;
• powiadamianie o błędach i awaryjne zatrzymanie kotła;
• zdalne uruchomienie kotła.

Zalety kotłów wiszących:

• oddzielny obieg grzewczy i grzewczy wody;
• stała temperatura chłodziwa;
• cicha praca;
• elektroniczna modulacja płomienia;
• praca kotła przy obniżonym ciśnieniu gazu w instalacji;
• możliwość podłączenia ogrzewania podłogowego.

Kotły włoskiego producenta Baxi są bezpretensjonalne.

Ręczne sterowanie kotłem grzewczym

Do pewnego momentu najpowszechniejszym sposobem sterowania kotłem grzewczym była ręczna regulacja temperatury czynnika grzewczego (wiele kotłów nadal jest sterowanych w ten sposób). Automatyzacja była prosta - termostat wbudowany w kocioł został ręcznie wyregulowany do określonej temperatury chłodziwa krążącego w układzie np. 50 ° C. Ale sterowanie ręczne jest skuteczne tylko w stabilnych warunkach zewnętrznych. Powiedzmy, że konieczne jest utrzymanie określonej temperatury w pomieszczeniu - 23 ° C. Gdy temperatura płynu chłodzącego osiągnie 50 ° C, termostat wyda polecenie wyłączenia palnika gazowego, a jeśli temperatura spadnie, włącz go. Ten cykliczny proces wyjaśnia „falistość” pomarańczowego wykresu temperatury zasilania i zielonego wykresu temperatury w pomieszczeniu. Jeśli na zewnątrz zrobi się chłodniej, a termostat nadal będzie pracował w tym samym trybie (50 ° C), to temperatura w pomieszczeniu nieuchronnie spadnie. Aby poprawić tę sytuację, wymagany jest udział osoby, która musi podnieść temperaturę chłodziwa do wyższych wartości.
Wady tej metody regulacji są oczywiste - jest to zaangażowanie osoby w działanie systemu grzewczego i ciągła praca automatycznego zapłonu palnika.

Korzyści:

• Wysoka dokładność utrzymania stabilnej temperatury w domu przy stałej temperaturze zewnętrznej;
• Nie ma potrzeby dopłacać za automatyzację sterowania, ponieważ jest wliczone w cenę kotła.

Niedogodności:

• Konieczność stałej ręcznej regulacji reżimu temperatury kotła;
• Ze względu na stale pracującą pompę następuje zwiększone zużycie energii;
• Częste cykle włączania / wyłączania powodują szybsze zużycie automatyki kotła.

Automatyczne sterowanie kotłami Protherm

Kotły bez regulacji włączają ogrzewanie w zależności od parametrów nośnika ciepła. Sprzęt Protherm sterowany pogodą steruje ogrzewaniem na podstawie danych z czujników zewnętrznych i wewnętrznych. Termostaty oszczędzają do 30% paliwa, zmniejszając częstotliwość załączania kotła.

Regulatory pokojowe używane z kotłem elektrycznym Proterm Skat:

• Instat Plus z połączeniem przewodowym, utrzymuje temperaturę od 5 do 30 ° C, istnieje tryb nocny w celu zmniejszenia ogrzewania.
• Termolink B - regulator pokojowy do ogrzewania powietrza w zakresie od 8 do 30 ° C, programowalny tryb pracy na 24 godziny, funkcja ochrony przed zamarzaniem.

Ogrzewanie elektryczne to bezpieczne i bezemisyjne źródło ciepła w Twoim domu. Do instalacji nie jest wymagany system wentylacji. Wyposażenie kotła elektrycznego Protherm jest prostsze niż gazowego.

W stojących żeliwnych kotłach Protherm Bear zastosowano termostaty na eBusie:

• Termolink P - istnieje tryb modulacji, regulacja grzania powietrza i CWU, krzywa regulacji grzania w zależności od czujników temperatury.
• Termolink S - może zmieniać tryb pracy kotła w zależności od pory dnia, programowalny na tydzień. Tryb urlopowy i ochrona przed zamarzaniem są ustawione fabrycznie.

Kotły serii Medved zmieniają temperaturę wody za pomocą palnika wtryskowego. Element grzejny wykonany jest z żeliwa. Wyświetlacz na panelu informuje o parametrach chłodziwa.

Opis działania sterownika:

W zależności od tego, który z obwodów hydraulicznych jest aktywowany, styk bezpotencjałowy R1, styki mocy R2 ... R8, a także styki niskonapięciowe czujników temperatury T1 ... T8 otrzymują odpowiednie miejsce w układzie hydraulicznym. obwód. Wolne styki mocy można przypisać do sterowania dowolnym urządzeniem dodatkowym (pompa kotła lub mieszacza, zaciski II stopnia palnika, pompa solarna, element grzejny itp.). Liczba podłączanych dodatkowych urządzeń jest ograniczona liczbą wolnych zacisków styków mocy.

Rozszerzenie obwodu pod względem ilości sterowanych obiegów grzewczych odbywa się poprzez podłączenie wymaganej liczby dodatkowych (podrzędnych) regulatorów EH do regulatora nadrzędnego EH poprzez eBUS (kabel 2-żyłowy o przekroju 0,5. .. 0,75 mm2). Każdy z kontrolerów EH może działać jako kontroler nadrzędny lub podrzędny.

Czujnik temperatury zewnętrznej można podłączyć od jednego do kilku regulatorów lub każdy regulator może mieć własny czujnik temperatury zewnętrznej (T2).

W obwodach hydraulicznych z obwodami mieszającymi można wybrać rodzaj zastosowanych urządzeń grzewczych: grzejniki lub ogrzewanie podłogowe. Na przykład przy wyborze „ciepłej podłogi” aktywowana jest odpowiednia niskotemperaturowa krzywa grzewcza, programy czasowe są przesuwane z uwzględnieniem bezwładności, możliwe staje się uruchomienie programu suszenia jastrychu itp.

Obwód zbiornika CWU może być ładowany zgodnie z priorytetem lub równolegle z systemem ogrzewania. Istnieje możliwość pracy regulatora w układach ze zbiornikami kombinowanymi (ogrzewanie + zaopatrzenie w ciepłą wodę) typu buforowego lub przepływowego.

Styk mocy R5 może służyć do sterowania pompą recyrkulacyjną w układzie CWU. W tym przypadku wykorzystywane są sygnały z czujników temperatury T1 lub T8 (o ile są wolne w wybranym obwodzie hydraulicznym).

Styk mocy R6 posiada możliwość sterowania prędkością obrotową podłączonej do niego pompy. Możliwe jest również ustawienie minimalnej prędkości obrotowej pompy na tym styku mocy.

Możliwości funkcjonalne sterowników EH-7, EH-17, EH-52

Automatyka zależna od pogody Meibes

Termostat pogodowy HZR-M Meibes steruje niezależnie obiegiem mieszania czynnika grzewczego wraz z innymi regulatorami. Charakterystyka urządzenia Maybes:

• interfejs z ikonami;
• wbudowane programy grzewcze;
• integracja z innymi regulatorami na magistrali eBUS;
• autonomiczne zasilanie z bateriami;
• podświetlenie wyświetlacza;
• złącze do podłączenia komputera.

Automatyka pogodowa do systemów grzewczych prywatnego domu - urządzenia ze zdalnym dostępem Meibes LE HZ produkcji niemieckiej.

Termostat steruje dwoma obwodami lub kaskadą 2 kotłów, pomp recyrkulacyjnych. Cechy Meibes LE HZ:

• zdalne podłączanie kontrolerów;
• rozszerzenie sterowania o 8 pętli poprzez eBUS;
• symboliczne menu;

Zalety - łatwy montaż na ścianie.

Gdy przydaje się automatyzacja zależna od pogody

W domach prywatnych, jeśli są one średniej lub mniejszej wielkości, potrzeba zainstalowania tych automatyki pojawia się głównie wtedy, gdy właściciele są nieobecni w domu przez długi czas.W innych przypadkach korekty nie są trudne do wykonania ręcznie lub za pomocą gadżetów.

Odmienna sytuacja ma miejsce w dużych domkach czy dworach, a także w budynkach użyteczności publicznej o dużej powierzchni. Tutaj organizacja automatycznej regulacji ogrzewania za pomocą automatyzacji kotłów staje się bezpośrednią koniecznością.

Na podstawie wyników testu kontrolnego, w którym sprawdzono działanie nowego systemu, stwierdzono, że zużycie paliwa do ogrzewania w wieżowcu z dużą liczbą przeszklonych powierzchni zmniejszyło się 2-krotnie.

Ponadto automatyka zależna od pogody zapewniła wysoką wydajność w kotłowni centralnego ogrzewania sektora mieszkaniowego, dostosowanej do obsługi wielu budynków.

Termostat ZONT

Pogodowy regulator ogrzewania ZONT H-1 to inteligentny system sterowany zdalnie poprzez protokół GSM lub Internet. Urządzenie łączy się za pomocą aplikacji mobilnej, konta osobistego na stronie producenta lub za pomocą poleceń SMS. Funkcje termostatu:

• Zarządzanie kartą SIM 2G;
• przekazywanie odczytów z czujników temperatury i trybu pracy kotła;
• wybór krzywej regulacji ogrzewania;
• programowanie ogrzewania pomieszczeń na tydzień;
• powiadamianie o błędach i nagłych przypadkach;
• wiadomość o awarii zasilania w domu;
• historia operacji przez 3 miesiące;
• aktualizacja oprogramowania przez Internet.

Termostat podłącza się na 2 sposoby - poprzez zaciski na kotle lub poprzez adapter do magistrali cyfrowej. Sterowanie ogrzewaniem może odbywać się w trybie przekaźnikowym z okresowym włączaniem palnika gazowego. Możliwe sterowanie cyfrowe za pomocą adaptera - elektroniczna modulacja płomienia.

Dane techniczne ZONT H-1:

• napięcie robocze 10-28 V;
• wejścia analogowe i cyfrowe;
• podłączenie 10 czujników przewodowych i radiowych;
• zakres pracy od –30 do + 55 ° C;
• wyjście do trybu - 50 sekund;
• plastikowa obudowa, uniwersalny montaż powierzchniowy.

Zalety zależnej od pogody regulacji systemu grzewczego w wiejskim domu

Najpierw musisz określić, jakie funkcje ma spełniać automatyzacja systemu grzewczego. Podkreślmy dwa główne: zapewnienie jak najbardziej komfortowych warunków mieszkańcom oraz oszczędność energii cieplnej.

Komfortowe warunki zapewnia nie tylko automatyka pogodowa. W celu zapewnienia optymalnej temperatury powietrza we wnętrzach zastosowano cały szereg rozwiązań inżynieryjnych, a automatyka pogodowa jest jednym z podstawowych elementów tego kompleksu. Faktem jest, że parametry mikroklimatu z reguły odpowiadają za termostaty pokojowe, które działają na wewnętrznych czujnikach temperatury powietrza i zapewniają bezpośrednie sterowanie systemem grzewczym. Jednak już wcześniej zrozumiano, że stosowanie samych termostatów (jeśli mówimy o trybie czysto automatycznym) nie jest do końca uzasadnione, ponieważ zawsze występuje opóźnienie między zmianą temperatury powietrza zewnętrznego a późniejszą zmianą temperatury wewnętrznej temperatura powietrza, a także bezwładność samego systemu grzewczego (dotyczy to zwłaszcza ogrzewania podłogowego). Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe czynniki, okazuje się, że układ zaczyna pracować w trybie impulsowym przerywanym z okresowym opóźnieniem. I tu z pomocą przychodzi nam ta sama automatyka zależna od pogody, w skład której wchodzi sterownik, który za pomocą czujnika temperatury zewnętrznej na bieżąco reguluje temperaturę płynu chłodzącego i zapewnia niezbędne parametry.

Komfort jest oczywiście dobry, ale pojawia się pytanie, czy wskazane jest ciągłe dostosowywanie temperatury chłodziwa. Często można spotkać się z taką opinią, że konieczne i wystarczające jest wyregulowanie systemu raz na jakiś czas lub w przypadku gwałtownych zmian temperatury zewnętrznej.Jednocześnie regulacja może być wykonywana ręcznie i za pomocą różnych systemów zdalnego sterowania, aby uniknąć niepotrzebnych „dzwonków i gwizdów” w ich systemach inżynieryjnych, upraszczając ich obsługę. Aby lepiej zrozumieć tę kwestię, proponuję przejść do drugiej funkcjonalnej części regulacji zależnej od pogody - oszczędzania zasobów energii.

Oczywiście, jeśli zapytasz: „Jaki rodzaj regulacji dopływu chłodziwa będzie najbardziej energooszczędny?”, Wtedy możesz od razu, bez wahania, odpowiedzieć: „Automatycznie!” iw ten sposób zakończ ten artykuł. Ale od razu pojawia się pytanie, nie tylko związane z efektywnością energetyczną, ale z tym, jak bardzo zmniejszają się rzeczywiste koszty wytwarzania energii cieplnej z automatyzacji zależnej od pogody i jak celowe są te środki.

Wielu producentów podaje różne liczby, mówiąc o oszczędnościach, ale praktycznie nie ma prawdziwych danych, potwierdzonych obliczeniami lub eksperymentem. Być może wynika to z faktu, że dość trudno jest z góry obliczyć, jaki rzeczywisty efekt przyniesie dany system, ponieważ w obliczeniach uwzględniona jest duża liczba zmiennych.

Wszystkie te zmienne są związane z rzeczywistym trybem pracy systemu podgrzewania ciepłej wody użytkowej i liczbą godzin spędzanych przez ludzi w domu.

W ten sposób możemy określić efekt zastosowania regulacji zależnej od pogody na dwa sposoby. Pierwsza metoda jest eksperymentalna, druga jest obliczana.

W tym artykule użyjemy tylko metody nr 2 iw tym celu ustawimy dane początkowe. Na przykład weź dom (ryc. 1), położony w regionie Leningradu, który ma cechy projektowe podane w tabeli. jeden.

Na początek określmy straty ciepła [W] naszego budynku przy temperaturze zewnętrznej tn = –26 ° C. Obliczanie strat ciepła przez każdą otaczającą strukturę przeprowadza się według wzoru:

gdzie k jest współczynnikiem przenikania ciepła obudowy, W / (m² · K); A - powierzchnia otaczającej konstrukcji, m²; tв i tн - odpowiednio temperatury powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, ° C; n - współczynnik redukcji obliczonej różnicy temperatur; β to współczynnik uwzględniający dodatkowe straty ciepła ponad główne.

Zatem wartość maksymalnej wartości strat ciepła przy minimalnej temperaturze zewnętrznej wyniesie 14 891 W lub 14,9 kW.

Jednak ze względu na zmianę temperatury powietrza zewnętrznego proces wymiany ciepła zmienia się w dynamikę. W celu oszacowania wymaganego obciążenia cieplnego naszego budynku w zależności od temperatury powietrza zewnętrznego proponuje się wykonanie szeregu obliczeń, kolejno podstawiając zmienne wartości temperatury powietrza zewnętrznego do wzoru wyjściowego, w wyniku czego możemy otrzymać zależność pokazaną na ryc. 2.

Należy pamiętać, że ten wykres ma pewne załamania, co wskazuje na nieliniową zależność między temperaturą a mocą. Ta nieliniowa zależność będzie inna dla każdego budynku ze względu na jego indywidualne cechy konstrukcyjne.

Oprócz przedstawionych powyżej charakterystyk będziemy potrzebować wartości temperatur powietrza zewnętrznego w całym okresie grzewczym. W tym celu wykorzystamy archiwum danych dla regionu Leningradu w latach 2015–2016. Oczywiście istnieją normy, na podstawie których co roku o określonej godzinie zaczyna się sezon grzewczy, jednak jeśli rozważamy prywatny dom, to z reguły pojawia się on przy pierwszym ostrym trzasku na zimno. Po przeanalizowaniu zmian temperatury w ciągu roku stwierdzono, że okres grzewczy rozpoczął się przypuszczalnie 5 października 2020 r., A zakończył 30 kwietnia 2020 r. Tak więc czas trwania okresu grzewczego wynosił siedem miesięcy, co jest dość normalnym wskaźnikiem dla tego regionu.

Na rys.3 przedstawia wykres zmian temperatury powietrza w całym okresie grzewczym. Po zabezpieczeniu danych wstępnych przystępujemy do wyliczenia efektu zastosowania automatyki zależnej od pogody.

Zasada działania tego typu regulacji jest następująca. Czujnik temperatury zewnętrznej rejestruje zmiany temperatury i wysyła sygnał do sterownika.

Sterownik przetwarza otrzymane informacje i zgodnie z określonym algorytmem oblicza wymaganą temperaturę chłodziwa w systemie grzewczym. Sygnał ze sterownika trafia do siłownika zaworu mieszającego, który z kolei otwierając lub zamykając zapewnia wymaganą temperaturę płynu chłodzącego w obsługiwanym obwodzie. Należy zauważyć, że w tym przypadku następuje regulacja jakościowa, w której całkowite natężenie przepływu chłodziwa w układzie pozostaje stałe, ponieważ regulacja polega na stopniu zmieszania gorącego chłodziwa z chłodzonym. Spadek mieszanki gorącego chłodziwa prowadzi do wzrostu temperatury chłodziwa powracającego do obiegu grzewczego (kotłowego). Spowoduje to wyłączenie palnika lub zmniejszenie dopływu paliwa do palnika. Tak powstają oszczędności energii, które chciałbym ocenić.

Do bezpośrednich obliczeń ustawimy następujące tryby pracy systemu grzewczego:

1. Pierwszy tryb pracy - stała korekta temperatury płynu chłodzącego przez czujnik powietrza zewnętrznego (tryb automatyczny). Aby obliczyć zużytą energię cieplną, wykonamy obliczenia, biorąc pod uwagę zmiany temperatury powietrza zewnętrznego co trzy godziny.

Obliczenie to będzie wykonywane dla każdego dnia w całym okresie grzewczym.

2. Drugi tryb pracy - w tym trybie będziemy uwzględniać zmiany temperatury zewnętrznej w dzień w ciągu miesiąca. Zakłada się, że jest to ten sam tryb, w którym właściciel ma codziennie możliwość ręcznej lub zdalnej regulacji temperatury chłodziwa. Logika tego przepisu jest następująca. Podczas przeglądania prognozy pogody lub prawdziwego uczucia chłodu osoba ustawia wymaganą temperaturę, jednak głównym kryterium nie będzie oszczędzanie zasobów, ale chęć niezamarzania. Jednak gdy temperatura wzrośnie o 2–4 ° C, prawdopodobieństwo, że właściciel natychmiast zajmie się osłoną regulatora, zbliża się do zera. W związku z tym obliczenia tego rodzaju regulacji będą oparte na minimalnej temperaturze zewnętrznej w ciągu dnia. Obliczenia przeprowadza się w ten sam sposób dla wszystkich dni okresu grzewczego.

3. Trzeci tryb pracy - polega na ręcznej regulacji układu w momencie gwałtownej zmiany temperatury powietrza zewnętrznego. Dla jasności odwołajmy się do wykresu pokazanego na rys. 4. Z rysunku wynika, że ​​w przedziale od I do 23 włącznie temperatura powietrza zewnętrznego wahała się w przedziale –20… –10 ° C, przy średniej wartości –15 ° C. Potem trend poszedł w górę i widzimy średnią wartość około +2,5 ° C.

Oczywiste jest, że w takim momencie każda rozsądna osoba spróbuje obniżyć temperaturę chłodziwa dostępną mu metodą, na przykład regulując moc kotła. Zatem obliczając trzeci tryb pracy systemu grzewczego, będziemy ustawiać minimalne wartości temperatury powietrza zewnętrznego w ramach trendu.

4. Czwarty tryb pracy - całkowity brak jakiejkolwiek regulacji temperatury chłodziwa. Zakłada się, że system grzewczy pracuje z pełną wydajnością przez cały okres grzewczy. Wyniki obliczeń zużytej energii cieplnej w okresie grzewczym dla różnych typów regulacji zestawiono w tabeli. 2 i wykres pokazany na ryc. 5. Ponadto można obliczyć zużycie paliwa:

gdzie Q to zużycie ciepła w okresie grzewczym, kW / h; qн - najniższe ciepło spalania gazu, kW / m³; η - sprawność kotła.

Do obliczeń bierzemy średnią wartość opałową netto dla gazu ziemnego - 10,619 kW / m³ oraz średnią wartość sprawności kotła równą 0,92.

Kalkulacja kosztów finansowych dokonywana jest poprzez przemnożenie uzyskanego zużycia paliwa przez koszt 1000 m³ gazu ziemnego, przyjmowany według cen detalicznych gazu za lata 2015–2016. Koszt 1000 m³ gazu wyniósł 5636,09 rubli.

Aby określić średnie miesięczne koszty, należy podzielić uzyskaną od nas wartość przez liczbę miesięcy w rozważanym przez nas okresie grzewczym:

gdzie Gg - zużycie paliwa w okresie grzewczym, m³ / h; B - koszt 1000 m³ gazu ziemnego; n to liczba miesięcy w sezonie grzewczym. Wyniki podsumowano w tabeli. 3. Jak widać z powyższej tabeli, tryb pracy, w którym nie ma regulacji, przyjmuje się jako 100%. Oszczędności w trybie w pełni automatycznym wyniosły 64,4%. Należy zaznaczyć, że wzrost efektu ekonomicznego będzie realizowany poprzez stosowanie np. Trybu pracy na okresy obecności / nieobecności mieszkańców, które są konfigurowane indywidualnie.

Po przeanalizowaniu powyższych obliczeń i harmonogramów należy zauważyć, że regulacja zależna od pogody jest w pełni uzasadnionym środkiem, pozwalającym nie tylko zwiększyć komfort, ale także zaoszczędzić dość znaczny procent pieniędzy. Oczywiście kalkulacja ta została przeprowadzona z uwzględnieniem szeregu założeń i założeń, ale wszystkie zostały przyjęte w ramach odpowiednich wartości, co pozwala oszacować kolejność cen. W każdym razie automatyzacja zależna od pogody jest w pełni uzasadnionym rozwiązaniem, które idzie w parze z duchem czasu.

Praca kotła z ogrzewaniem podłogowym

Dla komfortu w domu zastosowano system ogrzewania podłogowego, w którym nośnikiem ciepła jest woda lub ciecz o niskiej temperaturze zamarzania. Pompa obiegowa jest regulowana przez automatyczny sprzęt zależny od pogody.

Schemat ogrzewania podłogowego:

• sterownik pogodowy;
• czujnik temperatury zewnętrznej zamontowany w cieniu;
• serwonapęd zespołu mieszającego;
• czujnik temperatury wody obiegowej;
• rurociąg ogrzewania podłogowego;
• termostat w ogrzewanym pomieszczeniu.

Rosyjski regulator TRTs-03 utrzymuje temperaturę wzdłuż krzywej regulacji ogrzewania.

Ciepłe podłogi są używane z innymi rodzajami ogrzewania pomieszczeń. Istnieją cztery typy kontrolerów pogody zaprojektowanych do współpracy:

• Główny - steruje 8 typami obwodów hydraulicznych, w tym 6 z kotłem.
• Rozszerzenie o 2 układy hydrauliczne oprócz głównego regulatora.
• Niezależne sterowanie obiegiem mieszającym, może niezależnie regulować jeden system.
• Regulator ogrzewania ze zbiornikiem buforowym i timerem.

Ciepłe podłogi mają znaczną bezwładność, więc termostat pokojowy lepiej reaguje na pogodę.

Schematy pomp

Drugim popularnym schematem działania pompy obiegowej w systemie grzewczym zależnym od pogody jest jej zastosowanie w obiegu ogrzewania podłogowego. Zainstalowanie ogrzewania podłogowego pozwala na krótkotrwałe podniesienie temperatury w pomieszczeniu. Istotą tego schematu jest wykorzystanie pompy obiegowej do pompowania gorącego chłodziwa w systemie ogrzewania podłogowego w okresie obniżania temperatury zewnętrznej. Sterownik odczytując wskazania z czujników temperatury oblicza o ile pomieszczenie ostygnie, gdy temperatura zewnętrzna spadnie. Po przetworzeniu informacji i wykonaniu niezbędnych obliczeń wydawane są polecenia otwarcia zaworów i przełączenia pracy pompy na żądany tryb. Chłodziwo wypełnia kolektor i wchodzi do belek ciepłej podłogi.

Zaletami tego schematu jest szybkie wytworzenie w pomieszczeniu komfortowej temperatury do przebywania w nim, podczas gdy po rozgrzaniu sterownik ponownie blokuje dopływ chłodziwa i przechodzi do normalnej pracy.

Automatyzacja zależna od pogody dla szklarni

Uprawa produktów rolnych przez cały rok w klimatach północnych jest trudnym zadaniem. Aby zapewnić wegetację roślin, stosuje się ogrzewanie zależne od pogody. Najlepszą opcją jest system ogrzewania gleby rurociągami, który stymuluje rozwój korzeni i zmniejsza zużycie energii.

Temperatura w szklarni jest inna w nocy iw ciągu dnia, a gleba powinna być cieplejsza o 2-3 ° C. Z takim zadaniem poradzi sobie automatyka Aries TRM-32 czy sterowniki Aries PLC 100 połączone w system z centrum sterowania.

Charakterystyka systemu sterowania Aries TRM-32:

• sterowanie nagrzewaniem chłodziwa na podstawie sygnału z czterech czujników zewnętrznych;
• połączenie z komputerem za pomocą adaptera;
• zakres regulacji od –50 do + 200 ° C;
• długość komunikacji przewodowej - 1200 m;
• temperatura w szklarni wynosi od +1 do + 50 ° C;
• sterowanie przyciskiem, wyświetlacz informacyjny;
• programowanie harmonogramu ogrzewania przy zadanej wartości temperatury;
• przełączanie z trybu dziennego na nocny.

Zdalne sterowanie mikroklimatem w szklarniach odbywa się poprzez wentylację i zmianę prędkości pomp.

Samodzielna regulacja automatyczna

Regulacja zależna od pogody służy do utrzymania komfortu i oszczędności. Instalują ogrzewanie zależne od pogody własnymi rękami w małych prywatnych domach i domkach letniskowych. Urządzenia zmontowane fabrycznie zapewniają stabilną pracę systemu. Urządzenia wykonane samodzielnie nie będą działać stabilnie, są niebezpieczne.

Uniwersalny kocioł Ochag, który działa na paliwo stałe, nadaje się do wiejskiego domu. W obwodzie sterowania znajdują się trzy czujniki temperatury - chłodziwa w kotle, spalin i wody w kotle. Siłowniki - przepustnica i przepustnica przepływu powietrza na rurociągu. Sterowanie automatyczne organizowane jest za pomocą kontrolera Arduino Nano.

Urządzenie sterujące ogrzewaniem

Konsumenci i wytwórcy

Bardzo ważne jest, aby zrozumieć, dlaczego automatyzacja jest w ogóle potrzebna do ogrzewania prywatnego domu i jak to działa. Automatyzacja może współpracować zarówno z odbiorcami, jak i generatorami ciepła. W tym przypadku konsumenci obejmują urządzenia grzewcze (grzejniki, „ciepłe podłogi” itp.). Aby kontrolować przenoszenie ciepła od konsumentów, stosuje się oddzielne elementy sterujące, które regulują ciepło. Te elementy sterujące mogą obejmować pompy, krany lub mieszacze. Ważny niuans: wraz ze spadkiem liczby odbiorców w obwodzie zwiększa się dokładność sterowania.
Generatorem ciepła w systemie jest zwykle kocioł. Automatyka dla kotła grzewczego może pracować w obu kierunkach zwiększając lub obniżając temperaturę, co pozwala na precyzyjną kontrolę temperatury chłodziwa w rurociągu. Jeśli raz ustawisz program w systemie, to będzie on działał cały czas, bez konieczności ciągłego monitorowania.

Jak konieczny jest system grzewczy sterowany pogodą

Automatyzacja zarządzania ciepłem nie zawsze jest konieczna. Regulacja odbywa się z odchyleniem 2 ° C od normy w pomieszczeniu z czujnikiem, w pozostałych pomieszczeniach rozrzut jest większy. Koszt instalacji oddzielnie zainstalowanej automatyki sięga 2 tysięcy euro.

Jeżeli urządzenie jest wyposażone w kocioł grzewczy, uzasadnione jest zastosowanie automatyki zależnej od pogody. W innych przypadkach koszty nie pokryją możliwych oszczędności.

Do regulacji ogrzewania wystarczą głowice termostatyczne.

Zalety automatycznej kontroli ogrzewania

Ze względu na wysoki koszt regulacja zależna od pogody jest częściej stosowana w budynkach mieszkalnych i przemysłowych, gdzie jest to ekonomicznie uzasadnione. Zalety automatyzacji:

• stała temperatura;
• zmniejszenie zużycia paliwa wraz ze spadkami temperatury;
• automatyczna kontrola środowiska za pomocą czujników;
• utrzymywanie niskiej temperatury;
• brak czynnika ludzkiego.

Kotły nowych modeli są wyposażone w automatyczną regulację.Funkcje tych systemów są wystarczające dla zapewnienia komfortu w domu bez dodatkowych inwestycji.

Rodzaje urządzeń sterujących

Aby zapewnić kontrolę nad reżimem temperatury generatora ciepła lub odbiornika, stosuje się to samo urządzenie wyposażone w czujnik temperatury.
Urządzenia te są podzielone na trzy kategorie, które mogą działać pojedynczo lub w połączeniu:

1. Termostat
   ... To urządzenie jest najprostszym urządzeniem sterującym w systemie grzewczym. Umieszczony w budynku monitoruje zmiany temperatury powietrza. Po osiągnięciu wymaganej temperatury termostat wysyła sygnał do kotła lub zaworu grzejnikowego, w wyniku czego zatrzymuje się podgrzewanie chłodziwa lub dopływ cieczy do grzejnika jest zablokowany. Samodzielna instalacja termostatu nie jest szczególnie trudna: wystarczy spojrzeć na zdjęcie, które pokazuje schemat jego podłączenia i działania, aby upewnić się, że ten projekt jest prosty.
2. Regulator temperatury czynnika grzewczego
   ... Takie urządzenie może pracować samodzielnie lub razem z termostatem. Konstrukcja działa za pomocą czujników temperatury, które są zainstalowane wewnątrz obwodu grzewczego. Stale monitorują zmiany temperatury w układzie i przekazują te dane do modułu sterującego, który steruje zaworem mieszającym obwodu. Jeżeli wymagany jest wzrost temperatury, regulator może wykonać to zadanie za pomocą zaworu.
3. Automatyka pogodowa systemów grzewczych
   ... Ten typ urządzenia można zaliczyć do najbardziej skomplikowanych, ponieważ taki system musi współpracować nie tylko z obiegiem grzewczym, ale także z otoczeniem, dzięki czemu zapewniona jest jak najdokładniejsza i najbardziej racjonalna regulacja temperatury.

Podstawowy projekt automatyki pogodowej obejmuje termometr zewnętrzny, regulator obwodu termicznego oraz termostat znajdujący się w pomieszczeniu. Pomimo wysokich kosztów taki system jest uważany za najbardziej poszukiwany, ponieważ jest w stanie zapewnić maksymalny komfort, który można wycisnąć tylko z ogrzewania. Zależna od pogody automatyzacja systemów grzewczych wykorzystuje zaawansowane systemy oprogramowania, które pozwalają zapewnić maksymalną wydajność i ekonomiczność.

Systemy te do obliczeń wykorzystują temperaturę zewnętrzną, na podstawie której regulator pogodowy instalacji grzewczej podejmuje decyzję o podwyższeniu lub obniżeniu temperatury czynnika grzewczego. Rentowność zapewniona jest poprzez kompetentne i zrównoważone wykorzystanie paliwa.

Automatyka pogodowa może być sterowana zarówno z własnego pilota, jak i zdalnie instalując niezbędne oprogramowanie na smartfonie lub tablecie (szerzej: „Jak wybrać zdalne sterowanie ogrzewaniem - charakterystyka, możliwości”). W takim przypadku możesz regulować temperaturę w domu na odległość od niego.
Wniosek

Automatyzacja kotłów grzewczych jest droga, ale zaraz po instalacji urządzenia te zaczną oszczędzać paliwo, co po chwili wpłynie na sytuację ekonomiczną. Dodatkowo to automatyczny system kontroli temperatury zapewnia maksymalny komfort w domu.