Смысл погодозависимой автоматики для систем отопления

Какие существуют автоматические установки?

В настоящий момент рынок представляет потребителю широкий выбор регулирующих устройств. Поэтому необходимо знать, какая автоматика для систем отопления дома вообще существуют, чему отдать предпочтение.

Комнатный термостат

По критерию установки существуют:

• Проводные термостаты. Достоинством данного вида считается возможность провести питание до приблизительно 50 метров посредством проводов.
• Беспроводные термостаты. Преимуществом является необязательность создания отверстия под провода. Однако, они имеют существенный недостаток — железобетонные стены уменьшают мощность сигнала.

По функционалу различают:

• Простые термостаты. Они удерживают нужный уровень теплоты.
• Программируемые термостаты. Такие устройства способны устанавливать определённое количество градусов на целую неделю вперёд (срок зависит от модели) с максимальной точностью до секунд. К достоинствам также можно причислить экономию средств за счёт недельного программирования.

Также различают термостаты:

• Электронные термостаты. Комплект содержит три компонента: датчик температуры, передатчик сигнала, реле. Главным плюсом устройства является максимальная точность оборудования. Не стоит забывать простоту использования.
• Механические термостаты. Основа приборов состоит в способности изменять свойства под влиянием уровня температуры. Вследствие изменения температуры в газовой мембране, замыкается или размыкается цепь, заставляющая работать определённые механизмы.
• Электромеханические термостаты. Механизм устройства гораздо проще электронного. Главным элементом является реле. Узел внешне похож на трубку, которая наполняется специальным веществом, реагирующим на температуру. Если котёл нагревается, то вещество расширяется, аналогично котёл остужается — вещество сокращается. А привод, зависящий от вещества, благодаря электроцепи регулирует температуру.

Подключение может осуществляться к :

• Котлу;
• Насосу;
• Сервоприводу;

Термоголовка

Это терморегулирующий элемент, который под влиянием внешней среды приоткрывает или закрывает радиатор. Недорогой вид автоматики для отопления дома. Значительным плюсом является то, что термоголовка очень удобна для локального нагрева, а также происходит значительная экономия средств. Из минусов: во-первых, регулировка происходит по меркам, состоящих из абстрактных чисел, а не градусов. Во-вторых, датчик измеряет градусный уровень тепла вокруг установки, но не помещения, что уменьшает точность устройства.

Погодозависимая автоматика

Конструкция погодозависимой автоматики для отопления дома несложна: снижается погода на улице-увеличивается температура теплоносителя. Однако, погодозависимая установка имеет весьма значительный недостаток — система порой не успевает адаптироваться под температуру, и, следовательно, эффект запаздывает. Особенно упомянутый минус проявляется, если подключено дополнение — полы с подогревом. К недостаткам относят то, что приборы действуют не совсем корректно, приблизительно, поэтому изменение заметно лишь при сезонной смене климата. Стоит отметить, цены на агрегат относительно высокие. Но агрегаты будут очень удобными в производстве, масштабных домах (свыше 500 квадратных метров).

Комнатный регулятор температуры

Терморегулятор Vaillant calorMATIC 470 в

Если вас интересует современная автоматика для отопления, то необходимо отметить, что в настоящее время производители предлагают достаточно уникальные технологии, которые отвечают всем требованиям и нормам современности. К таким видам относится комнатный регулятор системы отопления. Обычно такой прибор устанавливается в комнате. Его прикрепляют к стене, где он контролирует температурный режим воздуха

Самое важное, что это не просто регулятор — это целый комплекс устройств, которые отключают и включают подачу топлива (обычно такой вариант используется в системах, где установлены газовые или электрические котлы) или включают и отключают циркуляционный насос (для твердотопливных котлов)

В чем преимущества данного вида автоматики?

• Прибор контролирует температуру воздуха в помещении, а не теплоноситель в батареях. А так как объем воздуха гораздо больше объема воды, то резких перепадов температуры не будет. Это напрямую повлияет на эффективность работы отопительного котла, который будет включаться и выключаться намного реже. Специалисты уже подсчитали, что от такой работы экономия энергоносителя повышается приблизительно на 30%.
• Такой регулятор относится к категории «программируемых устройств». Его можно запрограммировать на определенный срок, к примеру, на неделю — выставить температурный режим так, чтобы в ваше отсутствие температура воздуха снижалась, а за час до вашего прихода поднималась. Как видите, экономия явная. К тому же на каждый пониженный градус вы получаете 6% экономии топлива.
• Есть более продвинутые регуляторы, которые имеют два датчика — один устанавливается в доме, а второй на улице. Это необходимо для того, чтобы температурный режим зависел от температуры уличного воздуха. Такая система может предвидеть изменения погоды, которые влияют на комфорт внутри дома. А быть осведомленным заранее означает иметь возможность предотвратить изменения без последствий. Такие модели называют погодозависимыми.
• И еще один критерий, который определяется дополнительными функциями комнатных регуляторов. С их помощью можно контролировать и управлять нагреванием воды в бойлере, контурами на разных этажах дома или общей системой и теплыми полами. А можно объединить в одном регуляторе все функции по всем контурам и распределять тепло по вашему желанию. И последнее — такая автоматика может управляться по Интернету или через СМС-сообщения.

Euroster 2510TX программируемый регулятор температуры

Если говорить о цене данного прибора, то все будет зависеть от выбранной вами модели. Но учтите, что разница в стоимости очень значительная. Если вы выбираете погодозависимый программируемый прибор, то он в 5-6 раз дороже самого простого комнатного регулятора. Но из данного положения есть выход. Можно в одной из комнат установить дорогой регулятор, а в остальных на радиаторы смонтировать ручные термостатические вентили. Выставляете температуру на программируемом устройстве, а вентили регулируете вручную.

В чем выигрыш? Дело в том, что дорогая автоматика будет влиять на работу котла, включая или выключая его. Соответственно, термовентили никакого отношения к котлу иметь не будут — они будут отвечать только за температуру внутри своей комнаты. Но в этой ситуации есть один минус. Представьте себе, что в помещении, где установлен комнатный регулятор, собралось несколько человек. Понятно, что в этой комнате температура быстро станет расти. На это отреагирует автоматика, и подача топлива на горелку котла резко сократится. По всему дому температура начнет понижаться. И если в том помещении, где собрался народ, будет находиться комфортно, то в остальных комнатах станет прохладно.

Может возникнуть вопрос — насколько быстро отреагирует автоматика в данном конкретном случае? Человек обычно выделяет 100 ватт тепловой энергии. Умножьте это на количество присутствующих — вот вам и цифра. Обычно в присутствии пяти человек температура воздуха внутри стандартной комнаты повышается на 1 градус за полчаса. А чем дальше, тем интенсивнее. Все то же самое относится и к ситуации расположения дома. К примеру, если регулятор установлен в комнате на южной стороне, то температура внутри будет всегда выше, чем в остальных помещениях. И все это необходимо обязательно учитывать при выборе автоматических регуляторов тепла.

О ЧЕМ МЫ НЕ СКАЗАЛИ?

Мы ничего не сказали о том, что Климатик управляет не только системами отопления, но и системами охлаждения. Да-да, те же теплые полы могут и охлаждать помещение, если в них подавать холодную воду. И фанкойлы могут, если вам что-то говорит это слово

Если вы используете теплые полы для охлаждения — вам важно не переохладить их, чтобы не было конденсата на их поверхности. Климатик и это умеет — просто подключите к нему наш гигростат.

Что еще? Еще Климатик умеет правильно сушить вашу стяжку теплого пола, если это нужно. Есть и еще важные инженерные мелочи, которые знает Климатик, но подробное описание все этого тянет на отдельную статью.

Конечно, мы ничего не сказали про то, какие именно датчики, насосы и приводы подключаются к Климатику, на какую мощность рассчитаны его реле и прочие премудрости. Все это подробно описано в технической документации, выложенной на сайте. Что-то не поймете — обращайтесь к нашим дилерам и представителям — они подскажут.

Да! Уважаемые специалисты, мы сразу с вами согласимся, что есть множество нюансов, про которые мы ничего не сказали. И что наши утверждения требуют подтверждения. Пишите в комментах, что считаете важным — и мы все это с удовольствием с вами обсудим и приведем необходимые обоснования.

Преимущества автоматического управления

Сейчас современную котельную сложно себе представить без систем автоматики, объединивших все новые достижения в области управления тепловыми потоками. Характерно, что для большинства потребителей до сих пор основным критерием качества отопительной системы является принцип «греет-не греет». Не смотря на то, что он совершенно не применим к автоматизированным системам отопления, мало кто признаёт значимость применения в своей котельной специальной автоматики, которая бы обеспечивала максимальный уровень теплового комфорта в доме.

В настоящее время существенно снизить затраты на отопление и заодно создать наиболее благоприятный температурный фон в доме под силу лишь современной системе терморегулирования. Такой эффект достигается благодаря оптимизации работы всех компонентов системы отопления. Отметим, что практически все современные котлы в их штатной комплектации оснащены стандартной автоматикой, которая контролирует работу горелки, принимает сигналы от датчиков и устройств безопасности, а также поддерживает установленную температуру теплоносителя в контуре

Важно заметить: именно «котловую» температуру, а не комнатную. Что не избавляет пользователя от необходимости постоянно регулировать эту температуру в зависимости от потребности в тепле

Используя столь несовершенное оборудование, вы невольно обрекаете себя на вечную «прикованность» к ручке терморегулятора: при понижении уличной температуры воду в системе будет необходимо нагреть сильнее, а когда на улице потеплеет — понизить. И проделывать эти манипуляции с терморегулятором можно до бесконечности. Но если при похолодании «раскочегаривать» котел приходится волей-неволей , то при потеплении, как это нередко бывает, снижать температуру котловой воды вроде бы и не обязательно. Ведь, как известно, жар костей не ломит. Да и не перевелись еще среди нас любители распахнуть форточку пошире, когда в комнате становится слишком жарко.

Очевидно, что, подобный подход к энергосбережению уже через короткое время ощутимо ударит по карману даже самого обеспеченного домовладельца. И прежде всего из-за перерасхода топлива. А ведь тенденция роста цен на основные энергоносители, отчетливо проявившаяся в последние годы, по прогнозам специалистов, сохранится и в будущем. Естественно, ни о каком тепловом комфорте при таких способах терморегулирования не может быть и речи. По подсчетам специалистов, пользователь котла, не оснащенного системой автоматики, тратит более 210 часов личного времени в год только на настройку температуры теплоносителя в котле! Другое дело — современные микропроцессорные панели управления. Они позволяют поддерживать разную температуру сразу в нескольких нагревательных контурах. Под таким контуром понимается часть системы, работающая со своими температурными и гидравлическими характеристиками и имеющая возможность их регулировки. Это, скажем, контур радиаторного отопления или один контур водяных теплых полов. Например, система Immergas для линейки котлов Victrix управляет тремя независимыми контурами (двумя смесительными и одним прямым) и контуром ГВС, а Color Matic от VAILLANT имеет возможность контролировать работу сразу пятнадцати, причем температура теплоносителя внутри их напрямую зависит от состояния погоды на улице.

Системы с таким принципом регулирования называются метеоуправляемыми или, как говорят специалисты, погодозависимыми (о принципе погодозависимого управления мы поговорим ниже). Для контроля наружной температуры в этих системах используется уличный датчик температуры, устанавливаемый на здании снаружи, с северной стороны. Контроллер (программатор) системы также полностью отвечает за процесс приготовления горячей воды в бойлере косвенного нагрева.

В некоторых системах используют принцип модульного построения. Он позволяет укомплектовывать систему под конкретную ситуацию и требования заказчика, а также подключать дополнительные контуры и контролировать их работу с помощью установки соответствующего модуля — без замены панели управления в целом, что дает значительную экономию средств.
 

Автоматика от разных производителей

Настенный газовый котел

Если говорить о стандартном настенном газовом котле , то он может работать по температуре теплоносителя. К нему может быть подключен комнатный термостат или хронотермостат. Так же существует возможность подключения регулятора протокола openterm (опентерм).

Частным случаем эксплуатации настенных котлов является возможность применения погодозависимой автоматики. За счёт применения датчика наружной температуры, появляются дополнительные переменные, которые позволяют более оперативно выполнять корректировку мощности горелки, температуру подачи, в зависимости от изменяющихся условий снаружи здания.

Автоматика Арбат

Устройства имеют 5 степеней защиты. Присутствует термоэлектрическая защита пламени. Подача газа блокируется при выключении. Модуляционный термостат обеспечит комфорт в применении, а сетчатый фильтр грубой очистки продлит срок эксплуатации.

Некоторые модели оснащены циркуляционным насосом. Устройство распределяет теплоноситель равномерно по системе отопления. А так же есть возможность подключения к внешнему термостату внутри или снаружи помещения.

Автоматика Хонивел (Honeywell)

Фирма Honeywell имеет широкий ряд автоматики для газовых котлов от самых бюджетных (механических) до многофункциональных автоматических систем.

Основные возможности:

• теплоноситель автоматически поддерживает температуру;
• выключение котла при перебоях в подаче газа;
• выключение при отсутствии тяги или при обратной тяге;
• блокировка подачи газа при потухании газовой горелки.

Некоторые модели оснащаются программируемой автоматикой с возможностью задать температурные периоды в зависимости от времени суток, погоды и даже разработать режим нагрева/охлаждения по дням недели. А модели серии Smile управляют сразу несколькими температурными контурами (отопление, вентиляция, «тёплый пол», горячая вода и т.д.).

Автоматика Евросит 630 (Eurosit 630)

Газовый клапан Евросит является одним из самых используемых. Его можно встретить как на отечественных, так и на импортных котлах. Основные плюсы: многофункциональность регулятора подачи газа, модуляционный термостат и функция полного модуляционного включения основной горелки. Работает как от баллонов со сжиженным топливом, так и от газгольдера, без использования электричества. Используется в разных видах газопотребляющего оборудования, требующих точного температурного регулирования.

Основные принципы работы автоматики Евросит 630.

Розжиг запальной горелки.

1. Проверьте, чтобы положение ручки соответствовало значку «выключено».
2. Переведите ручку управления в положение «звёздочка».
3. Удерживайте ручку управления нажатой несколько секунд. После отпустите и убедитесь, во включении запальной горелки. Если запальная горелка гаснет — повторите пункт 3.

Выбор температуры.

С помощью ручки управления установите температуру. Газ начнёт поступать в основную горелку, где произойдёт розжиг с помощью запальной горелки.

Модуляция мощности.

Термостатическая система регулирует поток газа и давление газа в основной горелке в зависимости от датчика капилляра системы. Чем более холодный датчик — тем больше мощность и наоборот. На графике схематично изображено, как меняется мощность от максимальной до минимальной и далее, до полного отключения горелки.

Дежурная позиция.

Переведите ручку управления с установленной температуры до «звёздочки».  Главная горелка погаснет, а запальная горелка остаётся зажжённой.

Выключение.

Установите ручку в положение «выключено». Произойдёт полное закрытие клапана, но магнит термоэлектрической защиты остаётся временно активирован до момента охлаждения датчика термопары. В течение этого промежутка времени механически предотвращается повторный пуск термоэлектрической системы. Функция называется «интерлог». Она обеспечивает вентиляцию топочной камеры перед следующим пуском горелки.

Читайте так же:

Сфера использования

В небольших и средних частных домах такие системы имеет смысл ставить, если владельцы часто и подолгу отсутствуют. При постоянном проживании проще подойти к колу (или войти в приложение на смартфоне) и подкорректировать мощность в случае похолодания, сильного ветра или потепления.

В крупных коттеджах, особняках, многоквартирных, коммерческих или общественных зданиях автоматизация управления отоплением на основе погодозависимого контроллера становится насущной необходимость. В общественных зданиях с большой площадью остекления удавалось добиваться двукратной и более экономии энергоресурсов, затрачиваемых на отопление.

Рекомендуется применять такие системы и в централизованных котельных, обслуживающих несколько территориально распределенных объектов.

Погодозависимый контроллер ТРЦ-04 с беспроводным датчиком температуры

Для управления двумя независимыми контурами системы отопления и отдельным контуром ГВС нами разработаны и изготавливаются два принципиально новых устройства погодозависимой автоматики: базовая модель многофункционального погодозависимого контроллера (МПК ТРЦ-04),
а также аналогичное устройство с функцией адаптивного управления отоплением (МАПК ТРЦ-04) для работы с беспроводными датчиками температуры

В настоящей публикации уделяется внимание некоторым принципиальным особенностям последнего цифрового терморегулятора с расширенными функциональными возможностями.

Фото. 1. Готовый комплект МАПК ТРЦ-04 с беспроводным датчиком температуры.

В отличие от упомянутых в таблице выше устройств других компаний, изготавливаемый и предлагаемый нами контроллер отопления содержит специальный радиомодуль и программное обеспечение, изначально комплектуется одним беспроводным датчиком температуры (БДТЦ).
Благодаря чему возможно применение адаптивного погодозависимого регулирования системы отопления, содержащего один или два независимых контура .
При необходимости использования и адаптивного управления двумя независимыми контурами системы отопления потребуется приобрести дополнительный БДТЦ для второго контура.

Ключевые особенности контроллера системы отопления МАПК ТРЦ-04

При разработке МАПК ТРЦ-04 основное внимание уделялось обеспечению простоты при первичной настройке и полной самодостаточной и надежной работе погодозависимого контроллера
с минимально возможным вмешательством человека в процессе эксплуатации системы отопления.

Эти задачи были решены, в частности, путём:

• создания максимально возможной по простоте меню настройки устройства с достаточно понятной и внятно составленной инструкцией по монтажу и эксплуатации, что позволяет настроить систему в течение примерно 15…30 минут;
• применения цифровых датчиков температуры, не требующих каких-либо настроек при монтаже или в процессе эксплуатации;
• обеспечения высокой надежности, в том числе, благодаря использованию современного микроконтроллера и симисторных ключей для управления сервоприводами узлов смешения;
• разработки и реализации уникального алгоритма, обеспечивающего достаточно точное и стабильное поддержание заданной температуры окружающего воздуха в отапливаемых помещениях практически вне зависимости от теплотехнических характеристик здания, погодных условий
  , с учётом температуры теплоносителя и температуры наружного воздуха.

При первичной установке и настройке МАПК ТРЦ-04 с БДТЦ, в процессе его эксплуатации, отпадает необходимость периодических
дополнительных настроек устройства — а значит отсутствуют необходимость в заключении каких-либо договоров на обслуживание с подрядной организацией,
более не потребуется поиск и(или) подбор наклона подгодозависимых кривых отопления.

Фото 2. Опытный образец контроллера МАПК ТРЦ-04 в работе.

Вам следует лишь один раз задать желаемые температуры воздуха для помещений, в которых размещаются соответствующие беспроводные датчики температуры, и терморегулятор будет автоматически управлять исполнительными устройствами и поддерживать заданные параметры.

Принцип погодозависимого регулирования отопления

Поясним, каким образом осуществляется поддержание комнатной температуры с учетом изменений уличной. При настройке контроллера устанавливается так называемая температурная кривая, отражающая зависимость температуры теплоносителя в отопительном контуре от изменения погодных условий снаружи. Эта кривая представляет собой линию, одна точка которой соответствует +20°С на улице (при этом температура теплоносителя в отопительном контуре тоже равна +20°С, поскольку считается, что при таких условиях в отоплении нет необходимости). Вторая точка — это температура теплоносителя (скажем, 70°С), при которой даже в самые холодные сутки отопительного сезона температура в комнате будет оставаться заданной (например, 23°С). В случае, если здание утеплено недостаточно, для компенсации теплопотерь потребуется несколько большая температура теплоносителя в отопительном контуре. Соответственно, наклон кривой будет крутым. И наоборот, если с теплоизоляцией дома все в порядке. При изготовлении контроллера в память прибора вносят множество подобных кривых, чтобы можно было потом выбрать из всего семейства подходящую линию конкретно для условий вашего жилища.
Как правило, для создания максимального уровня теплового комфорта, а также для экономии топлива одного-единственного уличного датчика бывает недостаточно. Поэтому часто монтируют дополнительный датчик внутри обогреваемого помещения. Наличие сразу двух датчиков, и комнатного и уличного, позволяет точно отслеживать и оперативно корректировать температуру в помещениях дома.

Обычно датчик комнатной температуры устанавливается в так называемом эталонном помещении — температура в нем будет соответствовать вашему понятию о комфортном тепловом фоне. Это помещение не должно нагреваться прямыми солнечными лучами и продуваться сквозняками. Как правило, в качестве эталона выбираются детские и спальни. Установка комнатного датчика делает возможным включение режима самоадаптации, при котором отопительная кривая подбирается под соответствующее помещение автоматически — самим микрокомпьютером панели управления. Кроме того, часто комнатный датчик интегрируют в термостат, с помощью которого можно задавать нужную температуру и ее средний уровень во всем доме. Локальная регулировка температуры в отдельно взятом помещении при этом достигается установкой на радиаторы термостатических клапанов с термоголовками.

Очень важным аспектом применения термостата является опять же экономия топлива. Поясним, каким образом она осуществляется. Допустим, в помещении, где установлен датчик, собрались гости и произошло повышение температуры на 2°С вследствие естественного тепловыделения людей. Панель управления улавливает эти изменения и дает команду на снижение температуры теплоносителя в данном контуре, хотя уличный датчик может требовать как раз обратного. Уменьшение расхода тепла на обогрев этого помещения естественным образом экономит топливо. Но существуют здесь и проблемы. Если затопить в комнате, где установлен термостат, камин или надолго оставить открытым окно, это может привести к изменению температуры во всем доме. Для учета подобных факторов во многих системах предусматривают возможность внесения поправок в алгоритм управления путем установки коэффициента влияния комнатного датчика на характер отопительной кривой

Но вообще специалисты просто не рекомендуют устанавливать устройства измерения комнатной температуры вблизи каминов, входных дверей, окон и других источников тепла или холода, способных внести погрешность в результаты измерений.
Следует обратить внимание и на то, что установка одного только комнатного термостата, без датчика наружной температуры, существенно увеличивает инерционность системы терморегулирования. Изменения в тепловом фоне будут происходить с запозданием, поскольку автоматика начнет действовать лишь тогда, когда температура в доме, например, понизится, а это произойдет уже позже реального похолодания на улице

Современные контроллеры не только следят за погодой, но и обладают достаточно большим количеством функций, часть из которых — пользовательские, а часть — сервисные. Если первые стоят на страже комфорта, то вторые следят за состоянием системы и обеспечивают правильную и безопасную работу оборудования.