Prehľad regulácie kotla – regulácia vykurovania

Vykurovanie je jedným z najdôležitejších systémov na zabezpečenie nielen pohodlia, ale aj života v miestnosti. V stavebníctve sa veľká časť nákladov vynakladá na projektovanie a inštaláciu systémov vykurovania a prípravy teplej vody. Ani prevádzka nie je lacná. Čím je však vykurovací systém zložitejší, tým viac spôsobov možno nájsť na zníženie prevádzkových nákladov bez toho, aby sa znížil komfort.Riadiaca jednotka kotla je komplexom rôznych elektronických komponentov a súčiastok. Ako príklad uvedieme základné komponenty používané na reguláciu plynových kotlov.Obmedzíme sa na tie, ktoré sú potrebné na reguláciu: Pre používateľa nie sú dôležité systémy a ich dizajn, ale funkcie, ktoré poskytujú.

CENTRÁLNY RIADIACI MODUL

Názov zariadenia sa od výrobcu k výrobcovi líši, ale podstata je rovnaká: umožňuje prevádzku vykurovacieho systému. Dostupnosť a počet ďalších prvkov závisí od zložitosti systému, ale centrálny modul musí byť prítomný v každom prípade – je to „mozog“ systému. K nemu sa pripájajú ďalšie komponenty: snímače, regulátory, bezpečnostné a riadiace zariadenia.

Pri väčšine nástenných a podlahových kotlov je ovládací modul namontovaný priamo na spotrebiči. Modul sa často inštaluje mimo kotolne pomocou vhodných káblov prípojníc , na vhodnejšie miesto na ovládanie – na stenu kotolne alebo do kotolne.

Čo by mal takýto modul „vedieť“ robiť? Záleží na vašich potrebách. Minimálne je potrebné ovládanie horáka, bezpečnostných systémov, aspoň jedného vykurovacieho okruhu a nastavenie požadovanej teploty. Takýto súbor funkcií však majú len niektoré malé nástenné plynové kotly „pre jednu alebo dve miestnosti“. Ešte zložitejšie aplikácie si vyžadujú zložitejší modul. Bez toho, aby sme zachádzali do technických detailov, uvedieme hlavné úlohy a zariadenia, ktoré možno teoreticky pripojiť k modulu.

Vykurovací systém môže byť nízkoteplotný alebo vysokoteplotný prípadne kombinovaný , jednookruhový alebo viacokruhový, s rôznymi čerpadlami na čerpanie kvapalín, rôznymi regulačnými snímačmi týmito špecifikami sa ani nebudeme zaoberať: počet a typ prvkov závisí od konštrukcie a vlastností kotla, horáka a samotného systému . Je reálne pripojiť ďalšie snímače a izbové regulátory, o ktorých budeme hovoriť o niečo neskôr. Systém TÚV sa často používa v spojení s vykurovacím systémom; pomocné generátory tepla – solárne kolektory, tepelné čerpadlá, vykurovacie telesá – sú menej časté. Všetky tieto činnosti musia byť tiež kontrolované alebo aspoň koordinované.

Je pochopiteľné, že úroveň zložitosti riadiacich modulov sa vo všetkých týchto prípadoch líši. V jednoduchom vykurovacom systéme sa pravdepodobne nebudú vyžadovať zbytočné funkcie; v zložitejšom systéme môžu byť iné zariadenia ako tie, ktoré sú uvedené vyššie. Výrobcovia niekedy ponúkajú minimálne dva typy cenových modulov aj pre celkom jednoduché malé kotly; prvý pre viac-menej typické úlohy, druhý pre zložitejšie a samozrejme drahšie . Zložitejšie moduly sú vybavené ďalšími výstupmi na pripojenie rôznych zariadení, najmä ďalších riadiacich modulov. Takto možno vytvoriť akúkoľvek požadovanú zložitosť.

V kaskádových vykurovacích systémoch systémy s viacerými kotlami je typické použitie regulačných modulov na každom kotle. V tomto prípade je obvyklým prístupom určiť jeden modul ako hlavný a ostatné ako podriadené. Podriadené moduly sa zvyčajne dajú spustiť bez ovládacieho panela: každý kotol nevyžaduje manuálnu obsluhu a systém môže riadiť aj hlavný modul.

Všetky riadiace systémy kotla navzájom komunikujú prostredníctvom zbernicových káblov, hoci je možná aj rádiová komunikácia. Komunikačné protokoly rôznych výrobcov sa líšia, preto je jednoduchšie spoľahnúť sa na interoperabilitu systému, ak sú prvky objednané a inštalované jedným výrobcom a jedným poskytovateľom služieb. Zariadenia od rôznych výrobcov nie vždy spolupracujú.

MODULY NA OVLÁDANIE MIESTNOSTI

Nastavenie komfortu v obydlí s viacerými miestnosťami je možné dosiahnuť len pomocou jedného modulu. Existuje prinajmenšom dobrý dôvod na to, aby sa k hlavným obytným priestorom pridali ďalšie. Na tento účel sú ovládacie prvky v miestnosti pripojené k základnému modulu prostredníctvom káblového alebo rádiového spojenia. V praxi ide o rovnaké riadiace moduly, len s menším počtom funkcií.

Najjednoduchšou možnosťou je izbový termostat. obyčajný „číselník“. Jeho hlavnou nevýhodou je zotrvačnosť vykurovacieho systému: proces zmeny teploty môže trvať až niekoľko hodín. Väčšina izbových regulátorov je zložitejšia. Zvyčajne sa dajú naprogramovať na automatické udržiavanie teploty podľa prednastaveného programu ktorý sa dá zvoliť aj bez návštevy centrálnej jednotky a dajú sa ovládať manuálne.

SNÍMAČE TEPLOTY

Hlavným cieľom komplikácie každého vykurovacieho systému je dosiahnuť maximálny komfort pri minimálnom výdaji tepelnej energie. To si vyžaduje snímače teploty. Potom je reálne naprogramovať systém na automatickú reguláciu.

Existujú tri typy takejto kontroly: „podľa vody“, „podľa teploty“ a „podľa počasia“. Čím viac možností regulácie, tým nižšia spotreba tepla, tým viac komfortných podmienok možno dosiahnuť, ale cena systému sa zvyšuje.

V okruhoch neuvažujeme so snímačmi teploty vykurovania alebo TÚV – tie sú skôr súčasťou riadiaceho systému kotla. Je tiež zrejmé, že na dodávku vody pri danej teplote sú potrebné pohony: čerpadlá a regulátory výkonu pre každý okruh.

Najjednoduchší spôsob regulácie – „podľa vody“ – sa používa vo všetkých mestských bytoch s ústredným kúrením. Radiátory sú naplnené vodou s predpísanou teplotou; teoreticky je na každom radiátore regulátor kohútik , ale v praxi sa ho nikdy nedotýka. V skutočnosti má ústredné kúrenie, samozrejme, svoj vlastný regulačný systém, ale prakticky neexistuje spätná väzba z domu k nájomníkom; teplota vody je nastavená centrálne a užívateľ nemôže teplotu regulovať. Aj keď začne volať údržbárskej spoločnosti a kričať na ňu, nie je zaručené, že to v primeranom čase povedie k nejakému výsledku. Takáto regulácia je veľmi zotrvačná.

Ak je systém doplnený snímačmi teploty v miestnosti, je možné dosiahnuť úspory: po dosiahnutí nastavenej teploty vzduchu je možné reguláciou teploty vody a výkonu každého okruhu znížiť vykurovanie a udržať ho v nastavených medziach. To je lepšie, ale len ak sa vonkajšia teplota nezmení. Aj tu je dôležitá zotrvačnosť systému a čím lepšia je izolácia, tým neskôr bude snímač v miestnosti reagovať na zmeny teploty v miestnosti.

Najpohodlnejším a najúspornejším spôsobom je použitie regulácie závislej od počasia. K systému je pripojený snímač vonkajšej teploty. Umiestňuje sa na vonkajšiu stenu, najlepšie na severnú alebo severozápadnú stranu, na mieste chránenom pred vetrom a priamym slnečným svetlom. Takýto snímač možno použiť na nastavenie teploty vody v kotle podľa teploty okolia. Ešte lepšie je, ak vonkajší snímač funguje spolu s vnútorným snímačom.

Samotný snímač je lacný, riadiaca elektronika nevyžaduje veľa úsilia a možno dosiahnuť úsporu až 20-30 %.

PROGRAMOVANIE SYSTÉMU

Celý systém si po inštalácii vyžaduje úpravy a existujú dve úrovne: serverová a používateľská. Tu je najvhodnejšia analógia s počítačom: špecialisti zostavujú, inštalujú a ladia programy a dávajú používateľovi prístupové práva – ale len k niekoľkým nastaveniam, ktoré sú pre neho dôležité.

Servisný technik musí najprv skontrolovať, či všetky prvky fungujú spoločne. Zvyčajne je všetok potrebný softvér už nainštalovaný „vyplnený“ v moduloch. Niektoré zo štandardných modulov si vyžadujú dodatočnú konfiguráciu pre špecifické podmienky; väčšina modulov sa konfiguruje automaticky, bez externého zásahu. Ďalšie nastavenie zahŕňa nastavenie prípustného rozsahu parametrov pre všetky prvky napr. ak má systém nízkoteplotný vykurovací okruh, nastavenie jeho teplotného limitu .

Rôzne vykurovacie programy sa používajú na zabezpečenie komfortu a úspory nákladov. Zvyčajne sa predpokladá, že pokles teploty v miestnosti o jeden stupeň ušetrí 5-7 % energie na vykurovanie. Hlavným spôsobom úspory je udržiavanie optimálnej teploty v každej miestnosti ak to systém umožňuje podľa prednastaveného programu a možnosť manuálneho nastavenia.

Potreba vykurovania sa v rôznych častiach dňa mení. Ráno a večer, keď sú všetci doma, je potrebné nielen teplo, ale aj teplá voda. Počas noci je lepšie znížiť teplotu o niekoľko stupňov. Do pamäte je možné uložiť niekoľko štandardných vykurovacích programov – používateľ musí len vybrať vhodný program. Štandardný program vykurovania zahŕňa jeden alebo viac režimov vykurovania a odvlhčovania, ktoré sa striedajú počas dňa, niekedy s rôznymi teplotami v každom období. Často sa stáva, že počas pracovných dní nie je nikto doma a počas víkendov je potrebný iný vykurovací program. Mnohé systémy dokážu „vytvoriť“ jeden alebo viac „týždenných“ vykurovacích programov, aby vám ušetrili starosti s preprogramovaním.

Ak používate vykurovanie závislé od počasia, musíte zadať aj teplotnú krivku, t. e. Naprogramujte požadovanú teplotu vody v kotle určuje sa pomocou snímača umiestneného kdekoľvek v systéme, zvyčajne na vstupe alebo výstupe z kotla podľa teploty vonkajšieho vzduchu. Vykurovanie by sa napríklad malo spustiť, keď je teplota vzduchu nižšia ako 20 °C. Toto je prvý bod krivky.

Ak vonkajšia teplota klesne, musíte vykurovať viac, ale o koľko viac, závisí od podmienok, najmä od tepelných strát budovy: čím sú vyššie, tým viac sa musí vykurovanie zvýšiť. V riadiacej jednotke riadiaceho modulu je spravidla uložených niekoľko takýchto kriviek a požadovaná krivka sa vyberá podľa individuálnych okolností. Po výbere krivky sa teplota vody v kotle nastaví na najnižšiu požadovanú teplotu vzduchu v danej oblasti. Tým je konfigurácia dokončená.

Čas zapnutia/vypnutia a nastavenie teplotnej krivky možno naprogramovať na úrovni používateľa alebo servisu. Niektoré systémy umožňujú okrem štandardnej krivky vytvoriť aj vlastné programy vykurovania.

Vykurovacie programy sú výhodné aj preto, že umožňujú efektívnu prevádzku systému v automatickom režime. Pre ešte väčšie pohodlie je k dispozícii niekoľko ďalších režimov. Väčšinu z nich možno ľahko zapnúť manuálne z riadiaceho modulu.

Režim zima/leto možno nastaviť manuálne alebo automaticky ovládanie podľa počasia . Ak systém zahŕňa okruh teplej vody, v letnom režime sa energia využíva len na ohrev sanitárnej vody v zásobníku; kotol sa dá aj úplne vypnúť. V prípade dlhodobejšej neprítomnosti v domácnosti je rozumné aktivovať režim „dovolenka“, ktorý udržiava prednastavenú nízku teplotu, zatiaľ čo okruh je vypnutý pri bežnej nízkej teplote

Teplá voda je vypnutá. Samozrejme, program ochrany pred mrazom má prednosť pred všetkými ostatnými; nevypne kotol úplne, ale bude využívať palivo hospodárnejšie.

Rôzni výrobcovia ponúkajú aj iné prednastavené programy, napr. dočasné vypnutie vykurovania pre vetranie alebo režim „párty“, ktorý po aktivácii predĺži dobu komfortného vykurovania na krátky čas. Ďalšie dostupné ovládacie funkcie závisia od konfigurácie samotného systému. Ak je nainštalovaný zásobník teplej vody, je možné nastaviť jednorazový ohrev keď je potrebný veľký objem teplej vody v nepravidelnom čase a termickú dezinfekciu pravidelný ohrev vody na zničenie baktérií v nej .

Zapínanie a vypínanie všetkých prevádzkových režimov sa spravidla vykonáva centrálnym ovládacím gombíkom. Ak je systém vybavený ďalšími izbovými ovládačmi, niektoré režimy sa dajú aktivovať aj z nich, ale to závisí od nastavení. V každom prípade nie je nič zložité na nastavení požadovaného režimu na úrovni používateľa.

SYSTÉMY DIAĽKOVÉHO OVLÁDANIA

Okrem káblovej alebo príležitostne bezdrôtovej komunikácie medzi jednotlivými prvkami mnohí výrobcovia v súčasnosti vyvíjajú zariadenia, ktoré môžu diaľkovo ovládať, monitorovať a spravovať vykurovacie systémy. Takéto systémy sú vhodné najmä pre občasný pobyt, keď sa dom necháva bez dozoru na neurčitý alebo neznámy čas. To si vyžaduje zabudovanie vhodného zariadenia, zvyčajne modulu GSM. Je to vlastne to isté ako mobilný telefón alebo modem s kartou SIM.

V závislosti od úlohy existuje niekoľko variantov. Prvá vec, ktorú v tomto prípade od vykurovacieho systému potrebujete, je možnosť zapnúť a vypnúť vykurovanie pomocou príkazu, keď je majiteľ občas mimo domu. Jediný kanál s niekoľkými kontaktmi, ktoré možno použiť na túto funkciu, zvyčajne stačí na to, aby sa pri ich zopnutí vyslal signál do ústredne. Mnohé ovládače majú takýto kanál, požadované nastavenie „zapnuté“ alebo „vypnuté“ je vopred naprogramované.

Zvyšok je jednoduchý: zavoláte alebo pošlete SMS na číslo krtka – regulátor prijme signál a zapne alebo vypne vykurovanie. Funkčnosť takéhoto systému nie je taká veľká ako pri iných metódach, ale je dostatočná pre pohodlie aj úsporu energie.

Rôzni výrobcovia môžu mať iné spôsoby ovládania vykurovacieho zariadenia prostredníctvom kanála GSM alebo pevnej telefónnej siete. Niekedy je možné regulovať teplotu pomocou týchto zariadení a modem bude tiež hlásiť poruchy.

Ak sa na diaľkové ovládanie používa internet, je k dispozícii oveľa viac možností. Najjednoduchším spôsobom pripojenia je mobilné pripojenie pomocou vhodného modulu so SIM kartou, prípadne pripojenie k pevnej sieti. Teoreticky je to jedno, v praxi je bezpečnejšie pevné pripojenie: ak je mobilná sieť preťažená alebo je z rôznych dôvodov odpojená, diaľkové ovládanie už nie je možné. Potom sa musíte pozrieť na umiestnenie budovy: ak sa nachádza v blízkosti diaľnic, špeciálnych zariadení alebo len miest konania veľkých podujatí, môže sa stať, že mobilný internet bude odpojený bez akéhokoľvek varovania a nebude sa mať kto sťažovať.

Samozrejme, je potrebné nainštalovať príslušný softvér do hostiteľského počítača alebo „pokročilého“ mobilného telefónu . Možnosti ovládania cez internet sú rovnaké ako v prípade bežnej ústredne; existujú používateľské a servisné úrovne. Je dôležité, aby servisný personál mohol na diaľku konfigurovať zariadenie, monitorovať systém a v niektorých prípadoch aj na diaľku odstraňovať poruchy. Je však potrebné mať na pamäti, že neustále monitorovanie zariadenia externou organizáciou je platenou službou.

„SMART HOMES

Koncept „inteligentného domu“ predpokladá centralizované riadenie a interakciu viacerých systémov súčasne. Samotná teplota nie je dostatočná pre pohodlie, je potrebné dbať aj na vetranie alebo klimatizáciu a vlhkosť. Niektoré prvky, ktoré znamenajú súčasnú prácu vykurovania a iných systémov, je možné ovládať pomocou niektorých regulátorov, napríklad pri zapojení snímačov otvorenia okien je možné naprogramovať vypnutie vykurovania miestností počas vetrania.

Komponenty vykurovacieho systému od rôznych výrobcov medzi sebou komunikujú pomocou rôznych protokolov a zberníc – skrátka „hovoria rôznymi jazykmi“. Na integráciu inteligentného vykurovania do inteligentného domu je pravdepodobne potrebný modul rozhrania brána pre regulátor vykurovacieho systému, ktorý ho prepojí s inými systémami, ktoré nesúvisia s vykurovacím systémom. Výhody súčasného ovládania všetkých domácich systémov, nielen vykurovacieho systému, sú zrejmé; všetko závisí od zložitosti systému.

ZÁLOŽNÉ NAPÁJANIE

Ak chcete vytvoriť systém, ktorý je schopný fungovať autonómne, musíte zabezpečiť odpojenie napájania, bez ktorého automatizácia samozrejme nemôže fungovať. Elektronické zariadenia a čerpadlá vykurovacieho systému nie sú lacné a vyžadujú si vysokokvalitné napájanie. Systémy „zapojené do siete“ je najlepšie pripojiť cez batériu. Ako záložný zdroj energie sa používajú buď batérie, alebo miniatúrne napájacie stanice.

Pri záložnom napájaní z batérie sa jednosmerný prúd spravidla 12 V, ale k dispozícii sú aj vyššie napätia mení na jednosmerný 220 V pomocou elektronického meniča. Kvalita prúdu je dobrá a nepretržitá prevádzka je pomerne dlhá; možno ju ľahko predĺžiť pripojením ďalších batérií. Menič je pripojený len k najdôležitejším spotrebičom: regulátorom kotla, regulátorom a čerpadlám, z ktorých každý spotrebuje maximálne 100-200 W, a to nie po celý čas.

Aj malé elektrárne môžu dodávať dostatok energie pre celý dom, ale otázka kvality energie je zložitejšia. Kolísanie napätia v dobre fungujúcej čerpacej stanici je v medziach, ale sínusový priebeh môže byť ďaleko od ideálu to je obzvlášť nebezpečné pre čerpadlá s „mokrým“ rotorom vo vykurovacích systémoch a systémoch teplej vody . A nie každá stanica musí byť pripojená priamo ku kotlu. Vysvetlenie je veľmi stručné: takmer všetky domáce spotrebiče sú vybavené štandardnou dvojkolíkovou zástrčkou, ktorú možno ľubovoľne zapojiť do elektrickej zásuvky.

Niektoré typy zariadení vrátane vykurovania však vyžadujú dodržiavanie polarity. ich „fáza“ a „mínus“ musia byť pripojené k „fáze“ a „mínusu“ napájacieho zdroja. V pevnej napájacej sieti možno príslušné výstupy ľahko zistiť pripojením voltmetra medzi zásuvku a „zem“: na jednej strane je 220 V, na druhej strane „takmer nula“. Konštrukčné vlastnosti mnohých ale nie všetkých generátorov sú také, že nie je možné nájsť „mínus“: na oboch vodičoch je napätie.

Existuje niekoľko metód na zabezpečenie bezpečnej prevádzky vykurovacích systémov v spojení s minielektrárňami. Napríklad je možné pripojiť 12 V batériu k elektrárni mnohé elektrárne majú na tento účel zásuvku a použiť menič na premenu jednosmerného prúdu na striedavý. Alebo použite dva meniče: jeden na striedavý prúd na jednosmerný a druhý na jednosmerný prúd na striedavý. Existujú stanice s invertorovými meničmi napätia, ktoré majú vyššiu kvalitu prúdu, ale v súčasnosti ich menovitý výkon zriedka prekračuje 2,0 až 2,5 kW a takéto stanice sa musia spúšťať ručne.

Ďalšou odporúčanou súčasťou systému napájania je oddeľovací transformátor. Jeho úlohou je vyrovnávať nárazy prúdu. Tento transformátor má zmysel používať pre akúkoľvek schému zapojenia vrátane zapojenia generátora do napájania. aj veľmi drahé elektrocentrály môžu mať nárast výkonu, najmä v okamihu, keď dôjde palivo a motor začne „kýchať“.

Nakoniec je potrebné pripomenúť, že kompletné opätovné zapojenie napájania je nákladné, najmä ak dôjde k výpadku sieťového napätia a je potrebné automaticky zapnúť záložný zdroj. Tieto náklady sú však opodstatnené: ak systém zamrzne v dôsledku výpadkov a nedostatku núdzového napájania, jeho oprava bude oveľa drahšia.