niedziela, czerwiec 16, 2019

Najnowsze wydanie
Nr 05/2019

Okladka PI 05 2019 internet

Regulatory pogodowe i pokojowe a praca urządzeń grzewczych

30Regulatory systemów grzewczych pozwalają na sterowanie energią cieplną na podstawie analizy temperatury. Dzięki nim można odpowiednio zarządzać komfortem cieplnym, a tym samym spalać paliwo w sposób ekonomiczny, co wpływa na obniżenie rachunków za ogrzewanie.

Sterownik kotła a regulator pokojowy
Do zarządzania pracą pieca c.o. można wykorzystać nie tylko sterownik kotła, ale także regulatory pokojowe. Urządzenia te optymalizują pracę urządzenia grzewczego, zapewniając mniejsze koszty eksploatacji, a także wyraźną poprawę komfortu cieplnego wewnątrz pomieszczeń. 

Są bardzo wygodne w obsłudze ze względu na to, że edycji parametrów można dokonywać bezpośrednio w pomieszczeniach, w których są zainstalowane. Sterownik kotłowy zapewnia wyłącznie stałą temperaturę czynnika grzewczego na zasilaniu w zakresie tzw. histerezy. W procesie regulacji nie uwzględnia aktualnej temperatury w pomieszczeniach, co sprawia, że poziom ciepła w budynku może ulegać wahaniom. Termostat pokojowy natomiast zapewnia żądaną temperaturę w ogrzewanych i sprawia, że paliwo jest zużywane na optymalnym poziomie.

31Współpraca kotła grzewczego z regulatorem pokojowym
Regulator pokojowy w znaczącym stopniu wpływa na sprawność pracy instalacji grzewczej. Jego głównym zadaniem jest przekazywanie do kotła informacji na temat temperatury, jaka panuje w pomieszczeniu. W zależności od tego, czy dana strefa jest odpowiednio dogrzana do zadanej na regulatorze temperatury, czy też przeciwnie: niedogrzana – kocioł wykonuje określone działanie. Ważnywpływ ma to, czy regulator współpracuje z kotłem gazowym, na ekogroszek czy pellet. W przypadku kotłów stałopalnych po uzyskaniu informacji z regulatora o dogrzaniu strefy kocioł rozpoczyna pracę na minimalnym poziomie. Z kolei w przypadku kotła gazowego następuje wyłączenie urządzenia do momentu przekazania przez regulator sygnału o potrzebie dogrzania strefy.

Rodzaje regulatorów pokojowych
Na rynku dostępne są różnego typu termostaty pokojowe, które pełnią liczne funkcje. Dostępne są regulatory, które mogą sterować pracą kotła z systemem grzejnikowym, jak i urządzenia dedykowane do zarządzania obiegiem podłogowym. Gdy pomiar ma uwzględniać temperaturę podłogi, konieczne jest podłączenie do regulatora czujnika temperatury podłogi o odpowiednich parametrach technicznych. Ze względu na sposób montażu wyróżnia się urządzenia przewodowe, które wymagają odpowiedniego przygotowania przewodów oraz bezprzewodowe, komunikujące się z odbiornikami drogą radiową. Regulatory bezprzewodowe mają tę przewagę nad przewodowymi, że nie wymagają skomplikowanej instalacji podtynkowej, a dodatkowo umożliwiają dowolne ustawienie termostatu w pomieszczeniu. Warto wspomnieć, że w każdym budynku odległość poprawnej komunikacji pomiędzy urządzeniami może wyglądać nieco inaczej, podobnie regulatory pokojowe różnych firm mogą mieć inny zasięg, więc warto te informacje sprawdzić przed zakupem urządzenia.

Tryby pracy regulatorów pokojowych
Termostaty pokojowe mogą pracować w różnych trybach, by zapewnić swoim użytkownikom odpowiedni komfort cieplny. Urządzenie może utrzymywać stałą wartość temperatury w pomieszczeniu lub zmienną w zależności od pory dnia, przeznaczenia pomieszczeń czy aktywności domowników. Dodatkowo urządzenie może pracować w trybie urlopu (ustawienie temperatury na czas nieobecności) czy w trybie przeciwzamarzania (ustawienie chroniące instalację przed zamarznięciem). Bardzo dużą zaletą regulatorów pokojowych jest także możliwość korzystania z programów ogrzewania. Regulatory programowalne pozwalają na tworzenie z wyprzedzeniem własnych harmonogramów pracy w konkretnych przedziałach czasowych danego dnia, a nawet całego tygodnia. Nowoczesne regulatory wyróżnia intuicyjność obsługi oraz uniwersalny, minimalistyczny design. Realizowanie inteligentnych opcji często odbywa się z wykorzystaniem zaledwie kilku przycisków. Nowe modele regulatorów pokojowych są wyposażone w kolorowe, dotykowe wyświetlacze, dlatego dobrze pasują do aranżacji współczesnych wnętrz, nie zaburzając ich estetyki (rys. 1).

Montaż regulatorów pokojowych
Aby uzyskać wiarygodny pomiar temperatury wewnątrz pomieszczeń, bardzo ważna jest odpowiednia lokalizacja regulatora pokojowego. Polecanym rozwiązaniem jest montaż na wewnętrznej ścianie pomieszczenia na wysokości minimum 150 cm od poziomu podłogi. Regulatorów pokojowych nie należy montować w miejscach z dużymi wahaniami temperatury związanymi z pozyskaniem ciepła (np. kominek, kuchenka) czy tam, gdzie urządzenia byłyby wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. Błędem jest także instalacja regulatora w miejscach narażonych na straty ciepła jak zimne ściany zewnętrzne czy bliskie sąsiedztwo drzwi zewnętrznych. Nie należy również umieszczać regulatorów pokojowych w miejscach z utrudnioną cyrkulacją powietrza np. za zasłonami, firankami czy szafkami.

Regulacja temperatury przez Internet
Nowoczesnym rozwiązaniem jest możliwość zarządzania temperaturą w pomieszczeniach przez Internet. Dzięki specjalnym aplikacjom zmiana parametrów pracy regulatorów pokojowych odbywa się wprost z ekranu smartfona. Taką możliwość daje aplikacja eModul firmy TECH Sterowniki. Dzięki niej można wygodnie edytować parametry ogrzewania, będąc poza domem i zapewnić sobie wydajniejszą pracę instalacji. Oprócz edycji parametrów do pobrania są także statystyki informujące, na jakich ustawieniach pracowało urządzenie grzewcze w danym czasie w zależności od temperatury panującej za oknem.

Błędy w regulacji pokojowej
Dzięki wykorzystaniu regulacji pokojowej można wyraźnie zmniejszyć zużycie paliwa. Wysokie oszczędności wymagają jednak wdrożenia pewnych nawyków. Przede wszystkim błędem jest nadmiernie podnoszenie temperatury pomieszczeń, gdyż skutkuje ono znacznym wzrostem zużycia paliwa. Wiele osób zapomina, że termostat nie ma wpływu na szybkość, z jaką nagrzewa się pomieszczenie, ale za to dąży do uzyskania określonej przez użytkownika temperatury. Gwałtowne zwiększenie poziomu temperatury na regulatorze pokojowym nie przyspieszy procesu nagrzania pomieszczenia, a za to może się skończyć jego przegrzaniem. A przegrzewanie pomieszczeń prowadzi do wyższych kosztów i pogorszenia samopoczucia domowników.
Kolejnym, powszechnym błędem, który wpływa na mniejszą wydajność urządzenia grzewczego, jest ustawienie jednakowej temperatury na regulatorach pokojowych we wszystkich pomieszczeniach budynku przez całą dobę. Takie ustawienie nie uwzględnia potrzeb użytkowników i prowadzi do niepotrzebnego ogrzewania pustych pomieszczeń, a także ich niedogrzania w czasie, kiedy przebywają w nich domownicy.
Straty spowoduje także zbyt duża różnica między ustawieniami w dzień i w nocy. Przesadne obniżenie temperatury w godzinach wieczornych będzie się wiązało z koniecznością ponownego, kosztownego nagrzewania budynku. Na liście złych praktyk należy także umieścić całkowite wyłączenie ogrzewania przed wyjściem do pracy, czy przed dłuższym wyjazdem. Wychłodzenie pomieszczeń do niepokojąco niskiego poziomu zwiększa ryzyko pojawienia się pleśni, pęknięć i wilgoci. Nagrzanie pomieszczeń do komfortowego poziomu po długiej przerwie będzie się
wiązało ze znacznie większymi kosztami.
Powszechnym błędem jest też nawyk podkręcania temperatury w pomieszczeniu, kiedy na zewnątrz wieje silny wiatr, pada deszcz, a temperatura jest niska. Taka zmiana ustawień nie jest konieczna, gdyż regulator pokojowy będzie dążył do utrzymania pożądanej temperatury bez względu na aurę za oknem.

Regulacja pogodowa – zasada działania
W przeciwieństwie do termostatów pokojowych regulatory pogodowe uzależniają pracę urządzeń grzewczych od temperatury, która panuje na zewnątrz budynku. Wynik pomiaru temperatury zewnętrznej jest najważniejszym czynnikiem, na podstawie którego regulator pogodowy ustala warunki pracy kotła, czyli temperaturę zasilania czynnika grzewczego. Tym samym regulator przewiduje i wyrównuje straty ciepła. Im niższa temperatura na zewnątrz, tym do wyższej temperatury jest grzane pomieszczenie wewnątrz. Jest to regulacja na zapas, gdyż ilość dostarczanego ciepła jest zależna od zmian temperatury zewnętrznej i regulator zdąży zarządzić temperaturę do regulacji, zanim zacznie ona się zmieniać wewnątrz pomieszczeń i nastąpi wychłodzenie pomieszczenia.

32Krzywa grzewcza
Podstawą do poprawnego działania regulatora pogodowego jest dobór odpowiedniej krzywej grzewczej. Powinna ona zostać dopasowana do charakteru budynku, a także systemu grzewczego. Czym są krzywe grzewcze? To zakrzywione linie prowadzone pod różnym kątem, przedstawione w formie wykresu. Umożliwiają one określenie temperatury zasilania obwodu grzewczego właściwego warunkom panującym na zewnątrz (rys. 2.). Temperaturę zewnętrzną przedstawia oś pozioma wykresu, natomiast na osi pionowej znajduje się zakres temperatur centralnego ogrzewania. Krzywa grzewcza dla każdej temperatury zewnętrznej ustala temperaturę zasilania instalacji grzewczej, przy której temperatura wewnątrz budynku ma zostać utrzymana na stałym poziomie.
Dobór odpowiedniej krzywej grzewczej nie jest łatwym zadaniem, ponieważ nie ma jasnych kryteriów jej wyboru. Wynika to z tego, że każdy budynek jest inny. Ma inną zdolność akumulacji ciepła i inne są jego straty. Dobór odpowiedniej krzywej grzewczej wymaga przeprowadzenia co najmniej kilku prób, by dopasować nastawy regulatora do wymagań budynku oraz systemu grzewczego. Przede wszystkim trzeba sobie odpowiedzieć na pytania, czy jest to nowy budynek, czy stary, czy jest dobrze ocieplony, czy w domu zainstalowane jest ogrzewanie podłogowe, czy grzejnikowe? Każdy budynek ma też inny, kształt, konstrukcję, stoi w innym miejscu (np. w dolinie czy na wzgórzu), w zabudowie zwartej, czy na terenach otwartych. Inne jest usytuowanie względem stron świata, odmienne są również wymagania użytkowników dotyczące ogrzewania oraz temperatury zewnętrzne panujące w danym okresie. Dopasowanie do swoich potrzeb wymaga czasu i cierpliwości. Jednak raz ustawiona prawidłowo krzywa grzewcza powinna wspomagać ogrzewanie przez cały czas.
Szczególnie ważne jest ustawienie odpowiedniej krzywej grzewczej dla kotłów kondensacyjnych oraz pomp ciepła, ponieważ im niższe są temperatury robocze w przypadku tych urządzeń, tym większa jest ich sprawność. Z kolei kotły niekondensacyjne i stałopalne ze względu na ochronę urządzenia przed kondensacją spalin, często mają ograniczenie minimalnej temperatury zasilania. To rodzi możliwość przegrzewania pomieszczeń w okresach przejściowych, kiedy temperatura zasilania instalacji wynikająca z krzywej grzewczej jest niższa od minimalnej temperatury pracy instalacji. W takich wypadkach dobrym rozwiązaniem będzie zastosowanie systemów mieszających.

Ustawienie krzywej grzewczej
Sam proces doboru krzywej grzewczej może wyglądać różnie w zależności od modelu sterownika, z którym pracuje kocioł. W niektórych firmach początkowo trzeba zdecydować o wartości na osi poziomej, a następnie pionowej i poprowadzić prostopadle linię prostą do miejsca przecięcia obu linii. Punkt przecięcia powinien wskazywać, która krzywa grzewcza jest odpowiednia dla danego systemu grzewczego. Gdy punkt przecięcia nie znajduje się na konkretnej krzywej, wtedy wybór powinien paść na tę linię, która znajduje się najbliżej wyznaczonego punktu. Wykres krzywych grzewczych jest przygotowywany pod konkretne temperatury pomieszczenia. Gdy chcemy, by temperatura była wyższa od standardowej, wtedy trzeba skorzystać z innego wykresu: tzw. przesunięcia krzywej grzewczej i według niego szacować jak bardzo krzywa musi być przesunięta, żeby otrzymać żądaną temperaturę w pomieszczeniach. Dla danej temperatury zewnętrznej możliwe jest ustalenie różnej temperatury zasilania. Położenie krzywych grzewczych odpowiada zadanej temperaturze zewnętrznej. Podstawowe ustawienia to poziom 0 oraz nachylenie 1,2 dla obiegu grzejnikowego. Korekty wprowadza się na podstawie obserwacji zachowania ogrzewania w budynku przy różnych temperaturach zewnętrznych.
Proces ustawienia krzywej grzewczej inaczej przebiega w przypadku urządzeń firmy TECH Sterowniki. Zarządzanie pogodowe jest możliwe w sterownikach do kotłów, a także sterownikach do instalacji, które mają możliwość obsługi zaworu mieszającego. Ustawienie odpowiedniej temperatury dla instalacji jest uzależnione od temperatury zewnętrznej i odbywa się za pomocą zaworu. Krzywa grzewcza jest konstruowana na podstawie czterech punktów temperatur zadanych. Aby zawór mógł pracować prawidłowo, należy ustawić temperaturę zadaną (za zaworem) dla czterech następujących temperatur zewnętrznych: -20°C, -10°C, 0°C, 10°C. Każde zwiększenie lub zmniejszenie temperatury powoduje przesunięcie krzywej o daną wartość. Między ilością konstruowanych punktów, a dokładnością pracy systemu występuje pewna zależność: im więcej wskazanych wartości punktów, na której opiera się krzywa, tym większa jest jej precyzja. Cztery punkty, są kompromisem pomiędzy dokładnością, a łatwością ustawienia krzywej. Aby pogodówka mogła pracować efektywnie, czujnik zewnętrzny umieszczamy w miejscu nienasłonecznionym i nienarażonym na czynniki atmosferyczne. Następnie należy załączyć funkcję „Pogodówka" w menu sterownika. W ten sposób krzywa daje możliwość lepszego ustawienia temperatur dla poszczególnych temperatur na zewnątrz.
Gdy temperatury na zewnątrz są dodatnie, korekty dokonujemy poprzez przesunięcie równoległe np. załamania punktów krzywej grzewczej, ponieważ to działanie ma największy wpływ na temperaturę w ogrzewanych pomieszczeniach Kiedy jest zimno, korygujemy nachylenie krzywej grzewczej, bo ten parametr ma decydujące znaczenie dla temperatury w pomieszczeniach i naszego komfortu (rys. 3.).33Regulacja mieszana
Na rynku dostępne są także regulatory mieszane, które optymalizują pracę regulatorów pogodowych i pokojowych. W trybie regulacji pogodowej następuje korekta temperatury zasilania instalacji grzewczej opartej o zmiany temperatury, jakie występują wewnątrz budynku. Innymi słowy regulator mieszany jest swoistym regulatorem pogodowym uzupełnionym o wewnętrzny czujnik temperatury. Źródło ciepła otrzymuje w takim wypadku informację z dwóch czujników, a praca kotła może być sprawnie nadzorowana. Czujnik, który z nim współpracuje regulator powinien
być zamontowany na zewnątrz budynku. Kolejno sygnał z czujnika przekazywany jest bezpośrednio do regulatora. Sprawna komunikacja między czujnikiem a regulatorem wpływa na poprawę efektywności pracy systemu grzewczego i mniejsze rachunki za ogrzewanie.
W przypadku regulacji pogodowej bardzo ważne jest odpowiednie umiejscowienie czujnika temperatury. By pomiar był dokładny, na czujnik temperatury nie powinny wpływać żadne dodatkowe czynniki zewnętrzne. Nie należy montować czujnika w miejscu mocno nasłonecznionym, ponieważ do regulatora zostanie przekazana błędna informacja, że na zewnątrz panuje wysoka temperatura i nastąpi obniżenie temperatury zasilania. W ten sposób temperatura w pomieszczeniach zostanie ustawiona na niskim poziomie, mimo że na zewnątrz wcale nie będzie ciepło. Preferowanym miejscem montażu czujnika zewnętrznego jest północna, nienasłoneczniona ściana budynku. Czujnik należy ustawić w pewnej odległości od otworów okiennych oraz drzwiowych. Dzięki temu można ustabilizować odczyt temperatury.

Regulacja pogodowa vs pokojowa
Stosowanie specjalnych urządzeń sterujących do obsługi centralnego ogrzewania pozwala na duże oszczędności w zakresie eksploatacji. Dzięki temu można dopasować moc urządzenia grzewczego do strat i zysków ciepła, które często ulegają zmianie. Każdy ze sposobów regulacji ma swoje wady i zalety. Decydując na się na konkretny rodzaj regulatora, trzeba wziąć pod uwagę rodzaj ogrzewania. W przypadku systemu grzejnikowego najlepiej sprawdza się regulator pokojowy, który sprawnie pracuje z kotłami szybko reagującymi na zmiany. Ogrzewanie podłogowe ma natomiast dużą bezwładność cieplną i dlatego lepszym rozwiązaniem jest montaż regulatora pogodowego. W przypadku instalacji ze źródłem w postaci kotła na paliwo stałe możliwym rozwiązaniem jest wykorzystanie ogrzewania strefowego i jego rozbudowa o sterowanie pogodowe. Dzięki temu można szybko przewidzieć zmiany temperatur w budynku i uwzględnić bezwładność takiego kotła. To zapobiegnie ciągłemu włączaniu i wyłączaniu oraz gwałtownej zmianie mocy, która negatywnie wpływa na żywotność kotła na paliwo stałe. Na koniec warto pamiętać o tym, że nie wszystkie kotły będą współpracowały ze wszystkimi urządzeniami, dlatego też przed dokonaniem zakupu konieczne jest także sprawdzenie dokładnych informacji podawanych przez producentów sterowników.

Autor: Michał Bryndza

homeWyszukiwarka

homeTagi

homeWydarzenia

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem