Погодозависимая автоматика для систем отопления: особенности

Автоматика системы отопления — в чем проблемы, нужна ли она, когда применять

Нужна ли вам в систему отопления автоматика, в том числе и реагирующая на изменения погоды? Не лишнее ли это удорожание? Ознакомьтесь с независимым мнением об автоматике в системе отопления. Это совсем не то, что будут навязывать продавцы и установщики.

Многие специалисты, занимающиеся отоплением, относятся в целом к автоматическим средствам, управляющим отоплением в зависимости от погоды, весьма скептически.

И есть за что.
Подробней о том, что получается на практике с автоматикой системы отопления, в каких случаях она нужна, и в чем собственно дело.

Как работает погодозависимая автоматика

Принцип работы автоматических средств изменяющих работу отопления в зависимости от погоды довольно простой – если понижается температура на улице, то увеличивается температура теплоносителя. И на оборот, — если на улице теплеет, то температура теплоносителя снижается.

Этим упреждаются колебания температуры внутри помещения, – теплопотери компенсируются с опережением, без изменения внутреннего микроклимата (по задумке).

Можно регулировать настройки, менять упреждения и температуру. Но не всегда гибко и широко, как хотелось бы. Далеко не всегда проявляется эффективность этой системы. А скорее наоборот – автоматика доставляет только неудобства. Почему?

Как и когда проявляется недостаток автоматического управления

Имеется множество современных домов, у которых внутренняя теплоемкость весьма большая, а снаружи они отличны утеплены. Тогда тяжелые стены почти полностью являются аккумуляторами тепла.

Отдельные образцы погодозависиомой автоматики не могут достаточно эффективно подстраиваться под такое положение вещей. Возникает ситуация, когда суточные колебания температуры отрабатываются автоматикой весьма плохо. Хоть при контроле можно увидеть, что все работает на ура.

Температура значительно снижается вечером, — начинается разогрев в соответствии с настройками. Но здание и само бы не остыло до утра, – в результате к утру жарковато. Наступает день, отопление отключается, и дом остывает к ночи так, что становится прохладно.

Автоматика не настраивается на теплоемкие дома и в результате внутри температура прыгает невпопад. Положение хуже, чем если бы это было простое реагирование на внутреннюю температуру жилища.

Ситуация значительно усугубляется, если погодозависимой аппаратурой управляются еще и теплые полы – самая теплоинерционная система в доме. Это является серьезной ошибкой в монтаже отопления.

В результате владельцы, разуверившись в настройках, попросту отключают аппаратуру, чтобы не мешала жить. Система работает как обычно — по температуре теплоносителя или воздуха внутри.

Таким образом, часто погодозависимая автоматика может нормально реагировать только на сезонные колебания, – когда определенно изменяется среднесуточная температура.

Но не проще ли самостоятельно подрегулировать отопление в соответствии с сезоном? Ведь это не затруднит.

Какие бывают системы и как они работают

В настенных автоматизированных котлах чаще имеются запрограммированы варианты работы в зависимости от погоды. Тогда нужно всего лишь приобрести наружный датчик и подключить его к котлу, и автоматика зависимости от погоды готова. Это просто, недорого, доступно, и поэтому используется повсеместно.

Но с котлом напольным погодозависимая автоматика хоть и возможна, но обойдется в копеечку. Она обеспечивается целым комплексом дополнительного дорогостоящего оборудования.

  • Два смесительных узла в комплекте.
  • Коллектор для монтажа этих узлов.
  • Запорная арматура и фитинги для этого монтажа.
  • Контроллер управления.
  • Датчик с проводами

Вместе с работой и наладкой все это удовольствие дотягивает до 2000 у.е.

Но это еще не все. Ведь оборудование ломается, его нужно обслуживать. Чем сложнее система, тем больше вероятность поломки. А здесь электроника, устранить поломки которой невозможно, нужно менять блок. И это все происходит среди зимы. При этом отопление не работает, ждет ремонта этой аппаратуры….

Все это говорит о том, что даже для человека, который не хочет вникать в свою котельную и что-то там регулировать, чтобы подстроить отопление по сезону, такая автоматика не нужна. Лучше и безопаснее вникнуть в регуляцию и сделать ее раз в два месяца, чем беспокоится подобным образом.

Так же подробней ознакомьтесь – нужна ли гидрострелка в системе отопления
Но, тем не менее, указанная аппаратура монтируется. В каких же случаях в системе отопления ставится аппаратура реагирования на погоду?

Когда применяется автоматика на погоду

  • Не редко жильцы просто любят все автоматическое. Им нравится разобраться, сделать настройки. В общем, аппаратура управления системой отопления в данном случае является, как и большой автомобиль – дорогим удовольствием, которым можно заняться в свободное от работы время (наладка отопления в доме – новое хобби).
  • Второй случай – весьма сложные системы отопления со многими контурами. Если от одного котла (группы котлов) питаются несколько объектов – дом, домик, гараж, сауна, оранжерея…. то вручную всем управлять невозможно и нужно ставить полностью автоматический комплекс. Но на таких объектах, как правило, имеется и штатный специалист для обслуживания, а владелец в нюансы работы отопления не вникает.
  • Еще вариант – большие площади отопления, производственные цеха, со сменными режимами работы и т.д… При таких объемах, даже малейшая экономия на отоплении – большие деньги. Поэтому автоматикой регулируется все.

Но в подавляющем большинстве случаев, обычный дом до 400 м кв. не требует никакой погодозависимой автоматики. Если жильцы самостоятельно смогут подстроить котел при похолодании (потеплении) на улице, то эта аппаратура теряет всякий смысл.

Нюансы работы и выводы по автоматике системы отопления

Электронный контроллер в системе отопления управляет не только изменениям на погоду, но и другими функциями. В частности, важнейшая – управление системой горячего водоснабжения. При нагреве бойлера, отопление отключается – правило приоритета ГВС в любой системе. Это выполняется внешним контроллером с напольным котлом, или эта функция вшита в автоматизированные котлы.

Если от аппаратуры отказались, то приоритетность бойлера должна обеспечиваться какими-то другими средствами. И это можно сделать, установив группу реле и другую не сложную аппаратуру в схему, что на порядок дешевле, чем «городить» автоматику.
Читайте подробнее – как подключить бойлер к не автоматизированному котлу

Если вопрос работы бойлера с твердотопливным котлом решен, то можно полностью отказаться от автоматики. Остается сделать выводы. Погодозависимая автоматика может быть встроена в настенный котел. Тогда запросто можно включить ее в работу путем приобретения дополнительного наружного датчика температуры – весьма просто и функционально.

Но если у вас неавтоматизированный котел, то устанавливать кучу сложной аппаратуры дополнительно к нему не нужно – слишком дорого и малоэффективно. Гораздо проще и дешевле подстроиться под погоду «вручную». Исключение составляют весьма большие дома и объемные отапливаемые хозяйства, где без автоматики просто не обойтись.

Погодозависимая автоматика для системы отопления и ГВС

Погодозависимая автоматика для системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) служит для обеспечения необходимого уровня комфорта в отапливаемых помещениях. Другое её неоспоримое преимущество заключается в фактическом устранении затрат вашего времени на периодическую ручную регулировку системы отопления в эксплуатации. Дополнительное положительное качество проявляется в рациональном использовании тепловой энергии теплоносителя, что позволяет экономить топливо (газ, уголь, дрова, пеллеты, жидкое топливо либо электрическую энергию), в особенности при значительных перепадах суточных температур уличного воздуха, характерных для осеннего или весеннего периода времени года.

В качестве погодозависимой автоматики системы отопления и ГВС применяются специальные программируемые терморегуляторы – погодозависимые контроллеры, а также исполнительные устройства: циркуляционные насосы, трехходовые смесительные краны (клапаны) и т.п. На рынке России предлагаются разнообразные погодозависимые устройства автоматики, в частности, в таблице ниже приведен список некоторых современных моделей и их ориентировочная стоимость. Первые четыре устройства автоматики разработаны и изготавливаются в России, остальные являются изделиями зарубежного производства.

Таблица. Ориентировочная стоимость отечественных и зарубежных погодозависимых контроллеров для применения с двумя независимыми контурами системы отопления.

Наименование и обозначение погодозависимого контроллераПогодозависимое отоплениеБеспроводные цифровые датчики температурыСтоимость*
МПК ТРЦ-04да (40 кривых)нет
(использование возможно при модернизации до МАПК ТРЦ-04)
от 12990 руб.
МАПК ТРЦ-04да (40 кривых)
адаптивное управление отоплением
да (1 шт. в комплекте)
подключение до 8 штук [до 4 шт. на каждый контур отопления]
от 14900 руб.
ОВЕН ТРМ232данет13800 руб.
ИСУ-02да (8 кривых)нет16900 руб.
TECH ST-408nданет23000 руб.
TECH i-2данет26000 руб.
VALTEC VT.K200.Mданет24100 руб.***
MUT MTR 21да (15 кривых)нет23450 руб.
Watts Climatic Control CC-HCда (9 кривых)нет32000 руб.***
Danfoss ECL Comfort 210данет25000 руб.
ESBE CRC 121данет24600 руб.**/***
EUROSTER UNI2данет14600 руб.

Погодозависимый контроллер ТРЦ-04 с беспроводным датчиком температуры

Для управления двумя независимыми контурами системы отопления и отдельным контуром ГВС [содержащем бойлер косвенного нагрева или теплообменник] 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 [например, радиаторная система и “тёплый пол”]. 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

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 [изменения температуры уличного воздуха, направления и(или) скорости ветра, наличия осадков в виде мокрого снега или дождя, а также интенсивности солнечного излучения], с учётом температуры теплоносителя и температуры наружного воздуха.

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

Российский погодозависимый контроллер ТРЦ-04

Фото. 3. Российский многофункциональный адаптивный погодозависимый контроллер ТРЦ-04.

  • для работы в системах отопления офисных и промышленных зданий, средних и больших загородных домов, коттеджей, многоэтажных домов, индивидуальных тепловых пунктов, а также для монтажа в мини-котельных различных производственных и складских объектов;
  • адаптивное погодозависимое регулирование с учётом температур воздуха в каждом помещении [до 8-ми беспроводных модулей датчиков температуры];
  • два контура системы отопления с управлением двумя сервоприводами смесительнык клапанов;
  • контур системы горячего водоснабжения [возможность работы с солнечным коллектором];
  • монтаж на DIN-рейку;
  • цифровые термодатчики для измерения температуры теплоносителя;
  • цифровые термодатчики для измерения температуры воздуха на улице;
  • цифровая светодиодная индикация;
  • сорок встроенных погодозависимых кривых регулирования;
  • корректировка наклона погодозависимых кривых системы отопления;
  • летний/зимний/автоматический режимы работы системы отопления;
  • ночной режим работы;
  • управление циркуляционными насосами;
  • автоматическая подпитка системы отопления путем управления электромагнитным клапаном;
  • управление сервоприводами трехходовых кранов с напряжением питания 220-230 В*.

Видео-презентация погодозависимого контроллера ТРЦ-04


И больше никаких хлопот! Погодозависимая автоматика для систем отопления создаст идеальный климат

Это оборудование, обеспечивающее обогрев дома. Принцип работы заключен в изменении температуры вне помещения.

Использование устройства позволяет сэкономить на электроснабжении.

Погодозависимая автоматика для управления системами отопления

Представляет собой систему, направленную на контроль обогрева помещения. Аппаратное устройство измеряет температуру на улице.

Обнаружив изменение, программа заставляет котел увеличить или ослабить прогрев теплоносителя. Постоянное изучение перепадов температурного режима приводит к экономии: устройство не расходует топливо для поддержания работы котла, если в этом нет нужды.

Пока вода нагреется, пройдет некоторое время. Помещение успеет частично остыть, хотя затем восполнит потерю тепла. Учитывая данный факт, не рекомендуется подключать к устройству теплые полы. Погодозависимая автоматика успешно справляется с поставленной задачей, но может некорректно работать при резких перепадах температур.

Особенности использования

Погодозависимая автоматика (ПА) применяется в двух видах котлов.

Настенный

В большинство подобных приборов автоматика встроена производителем. Их навешивают на вертикальную поверхность во время установки, отчего они и получили соответствующее название. Средний по размерам аппарат занимает немного места. Рекомендуется использовать в небольших частных домах, где нельзя выделить отдельную комнату для котельной. В сравнении с напольным исполнением, настенное дешевле. ПА предполагает установку датчика, измеряющего уличную температуру.

Фото 1. Настенный котел, установленный на кухне. Обычно такие устройства оснащены погодозависимой автоматикой.

Напольный

Применение напольного котла оправдано в крупном загородном доме. Себестоимость устройства выше, чем у настенного аналога, но эксплуатация обходится дешевле.

В редких моделях есть встроенный контроллер – его придется купить отдельно. Также потребуется приобрести и установить много дополнительного оборудования: смесительные узлы, клеммы, систему гидравлики. Для обвязки необходимо место, желательно отдельная комната. Кроме того, понадобится нанять специалиста для подключения и отладки. Итоговая сумма выйдет в 100 – 150 тысяч рублей.

Достоинства

Аппаратное устройство обладает двумя преимуществами:

  • Система автоматизирована – не требуется внешнее вмешательство, кроме экстренных случаев.
  • Считается, что автоматика позволяет сэкономить на электроснабжении.

Недостатки

Их у системы три:

  • Высокая стоимость устройства.
  • Необходимость полной замены узлов в случае возникновения проблем с электроникой.
  • Обслуживание автоматики осуществляется только специалистом.

Принцип действия

При настройке контроллера задаётся «кривая». С её помощью программа вычисляет необходимость обогрева помещения. Начальная позиция кривой – точка, в которой температуры теплоносителя и окружающей среды равны. Как правило, это 20 градусов Цельсия. После калибровки устройство самостоятельно отслеживает необходимость изменения температуры.

Производители задают в ПА несколько кривых, чтобы настройка не занимала лишнее время. Выбрав программу, специалист запускает систему. Далее, она функционирует самостоятельно.

Для лучшей синхронизации требуется установить два датчика – один снаружи, второй – внутри.

Сверяя показания, система не станет производить дополнительный нагрев при комфортной температуре в помещении.

По этой причине необходимо правильно выбрать комнату, в которую установят датчик.

Прогрев или охлаждение теплоносителя требует времени, поэтому отопление не может резко подстроится под перепад температур.

Контроллер

Контроллер – основа аппаратного устройства. Он отслеживает показания датчиков и задает температурный режим помещения. Заводские функции прибора отвечают за обогрев, а также сообщают владельцу о неполадках. Пользовательские настройки предназначены для поддержания максимально комфортных условий.

Экономия тепла

Большинство людей устанавливают подобные приборы для экономии потребления электричества. Например, при достижении комфортной температуры в помещении, система снизит расход топлива на последующий прогрев воды.

Внимание! Следует быть осторожным – при резком охлаждении помещения теплоноситель начинает стремительно нагреваться. Подобные случаи могут привести к возникновению неполадок в системе отопления.

Особенности использования в многоквартирном доме

В многоквартирных домах система работает схожим образом. Отличие заключается в принципе обогрева. Прямая и обратная труба взаимосвязаны. Если контроллер считает, что необходимо изменить температуру, происходит смешение теплоносителей. Во время настройки системе задают приблизительный график отопительного сезона.

Фото 2. Вариант контроллера для погодозависимой автоматики от производителя Ouman модели ЕН-200.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается о том, что такое погодозависимая автоматика, в каком случае она нужна.

Применение погодозависимой автоматики

Данное устройство полезно, хотя имеет свои недостатки. Его следует устанавливать при невозможности постоянного контроля за обогревом дома. Также погодная автоматика является отличным дополнением к конвекторам, быстро меняющим температуру в помещении.

Преимущества погодозависимого регулирования системы отопления загородного дома

На данный момент существует различные, а порой даже противоречивые мнения по поводу необходимости применения погодозависимого регулирования в системе водяного отопления частного дома. Действительно, на сегодняшний день практически во всех сферах человеческой жизнедеятельности мы можем встретить системы автоматизации, которые призваны оптимизировать тот или иной процесс. Однако возникает вопрос: всегда ли это будет целесообразно? В преимуществах и недостатках погодозависимого регулирования мы постараемся разобраться в данной статье.

    Для начала необходимо определить, какие функции призвана выполнять автоматика системы отопления. Выделим две основные:
  • обеспечение максимально комфортных условий для проживающих;
  • экономия тепловой энергии.

Комфортные условия обеспечиваются не только погодной автоматикой. Для обеспечения оптимальной температуры воздуха внутренних помещений используется целый комплекс инженерных решений, и погодная автоматика является одной из существенных составляющих этого комплекса. Дело в том, что за параметры микроклимата, как правило, отвечают комнатные термостаты, работающие по датчикам температуры внутреннего воздуха и обеспечивающие непосредственную регулировку системы отопления. Однако уже разбиралось ранее, что применение одних лишь термостатов (если мы говорим про сугубо автоматический режим) не совсем оправдано, так как всегда имеется задержка между изменением температуры наружного воздуха и последующим изменением температуры внутреннего воздуха, а также инерционность самой системы отопления (особенно это касается теплых полов). Влияние всех вышеперечисленных факторов приводит к тому, что система начинает работать в прерывистом импульсном режиме с периодическим запозданием. И тут к нам на помощь приходит та самая погодозависимая автоматика, включающая в себя контроллер, который по датчику температуры наружного воздуха будет постоянно корректировать температуру теплоносителя и обеспечивать необходимые параметры.

Комфорт – это, конечно, хорошо, однако возникает вопрос целесообразности именно постоянной корректировки температуры теплоносителя. Зачастую можно встретиться с таким мнением, что необходимо и достаточно разовой подстройки системы в течение какого-либо периода, либо при резком изменении температуры наружного воздуха.

При этом регулировку можно производить вручную, и, используя различные системы дистанционного управления, избегать излишних «наворотов» в своих инженерных системах, упрощая их эксплуатацию.

Для того чтобы разобраться в данном вопросе подробнее, предлагаю перейти ко второй функциональной части погодозависимого регулирования – экономии энергетических ресурсов.

Конечно, если вы спросите – какой вид регулировки подачи теплоносителя будет самым энергоэффективным, то можно сразу, не задумываясь, ответить – автоматический. Тем самым можно сразу закончить данную статью. Но тут же возникает вопрос, не просто связанный с энергоэффективностью, а с тем, на сколько уменьшаются реальные затраты на выработку тепловой энергии от применения погодозависимой автоматики, и насколько данные меры целесообразны. Многие производители приводят различные цифры, говоря об экономии, однако реальных, подтвержденных расчетом или экспериментом данных, практически, не найти. Возможно, это связано с тем, что достаточно сложно заранее подсчитать, какой реальный эффект будет от данной системы, ведь в расчёт включается большое количество переменных. Все эти переменные связаны с реальным режимом эксплуатации системы водяного отопления и количеством часов пребывания людей в доме.

Таким образом, эффект от применения погодозависимого регулирования мы можем определить двумя способами. Первый способ это экспериментальный, второй – расчетный.

В данной статье мы как раз будем использовать метод номер два, и для этого зададимся исходными данными. Для примера возьмем дом (рис. 1), расположенный в Ленинградской области, имеющий конструктивные характеристики, приведенные в таблице 1.

Таблица 1. Основные характеристики здания

Наименование параметра, ед. измерения

Общая жилая площадь здания, м²

Площадь оконных проемов, м²

Площадь дверных проемов, м²

Характеристики ограждающих конструкций, толщина слоя, мм

Штукатурка, λ = 0,87 Вт/ м·K

Газобетонные блоки, λ = 0,14 Вт/ м·K

Утеплитель, λ = 0,053 Вт/ м·K

Облицовочная керамика, λ = 1 Вт/ м·K

Насыпка из щебня, λ = 0,26 Вт/ м·K

Плита железобетонная, λ = 1,11 Вт/ м·K

Пенополистирол, λ = 0,043 Вт/ м·K

Плитка, λ = 0,38 Вт/ м·K

Плита железобетонная, λ = 1,11 Вт/ м·K

Утеплитель, λ = 0,047 Вт/м·K

Доска, λ = 0,18 Вт/ м·K


Рис. 1. Фасад здания

Для начала определим расчетные тепловые потери нашего здания при температуре наружного воздуха tн = –26 °С. Для расчета тепловых потерь через каждую ограждающую конструкцию будем использовать формулу:

где k – коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/м²·K; А – площадь ограждающей конструкции, м²; tв и tн – температура внутреннего и наружного воздуха соответственно, °С; n – коэффициент уменьшения расчетной разности температур; β – коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери сверх основных.

Таким образом, величина максимального значения тепловых потерь при минимальной температуре наружного воздуха составит 14 891 Вт, или 14,9 кВт.

Однако за счет изменения температуры наружного воздуха процесс теплоотдачи переходит в динамику. Для того, чтобы оценить необходимую тепловую нагрузку для нашего здания, в зависимости от температуры наружного воздуха, предлагается произвести ряд расчетов, последовательно подставляя в исходную формулу переменные значения температуры наружного воздуха, в результате чего мы сможем получить зависимость, изображенную на рис. 2.


Рис. 2. Зависимость необходимой тепловой мощности от температуры наружного воздуха

Обратите внимание, что данный график имеет некоторый изгиб, что говорит о нелинейной зависимости температуры и мощности. Данная нелинейная зависимость будет у каждого здания своя за счет индивидуальных конструктивных особенностей.

Помимо представленной выше характеристики нам потребуются значения температур наружного воздуха в течение всего отопительного периода. Для этого воспользуемся архивом данных для Ленинградской области в период 2015–2016 г. Конечно, существуют нормы, исходя из которых каждый год в определенное время начинается отопительный период, однако, если мы рассматриваем частный дом, то он наступает, как правило, при первом резком похолодании. Проанализировав изменение температуры в течение года, был сделан вывод, что отопительный период предположительно начался 5 октября 2015 г. и закончился 30 апреля 2016 г. Таким образом, продолжительность отопительного периода составила семь месяцев, что вполне нормальный показатель для данного региона.

На рис. 3 представлен график изменения температуры воздуха в течение всего отопительного периода.


Рис. 3. Изменение температуры наружного воздуха в период с 5.10.2015 по 30.04.2016 в Ленинградской области

Заручившись исходными данными, переходим к расчету эффекта от применения погодозависимой автоматики.

Принцип работы данного вида регулирования следующий. Датчик температуры наружного воздуха фиксирует изменения температуры и посылает сигнал на контроллер. Контроллер обрабатывает полученную информацию и по определенному алгоритму вычисляет необходимую температуру теплоносителя в системе отопления. Сигнал от контроллера поступает на исполнительный механизм смесительного клапана, и тот, в свою очередь, открываясь или закрываясь, обеспечивает необходимую температуру теплоносителя в обслуживаемом контуре. Отметим, что при этом происходит качественная регулировка, при которой общий расход теплоносителя в системе остается постоянным, т.к. регулирование заключается в степени подмешивания горячего теплоносителя к остывшему. Снижение подмеса горячего теплоносителя приводит к повышению температуры теплоносителя, возвращаемого в греющий (котловой) контур. Это вызывает либо выключение горелки, либо снижение подачи топлива на горелку. Так образуется экономия энергоресурсов, которую и хотелось бы оценить.

Для непосредственного расчета зададимся следующими режимами работы системы отопления:

Первый режим работы – постоянная корректировка температуры теплоносителя по датчику наружного воздуха (автоматический режим).

Для расчета затраченной тепловой энергии мы будем вести расчет, учитывая изменения температуры наружного воздуха каждые три часа. Данный расчет будет произведен на каждый день в течение всего отопительного периода.

Второй режим работы – в данном режиме мы учтем изменения температуры наружного воздуха по дням в течение месяца. Предполагается, что это тот самый режим, когда у хозяина есть возможность вручную или удаленно подстраивать температуру теплоносителя каждый день. Логика данного регулирования следующая. При просмотре прогноза погоды или реальном ощущении холода человек выставляет необходимую температуру, но главным критерием будет являться не экономия ресурсов, а желание не замерзнуть. Однако при повышении температуры на 2–4 °С вероятность того, что хозяин сразу же пойдет прикрывать регулятор стремится к нулю.

Таким образом, расчет данного вида регулирования будет производиться по минимальной температуре наружного воздуха в течение дня. Расчет выполняется так же, для всех дней отопительного периода.

Третий режим работы предполагает собой ручную подстройку системы в момент резкого изменения температуры наружного воздуха. Для наглядности обратимся к графику, представленному на рис. 4.


Рис. 4. Тенденция изменения температуры наружного воздуха

Из графика видно, что в промежутке с 1 по 23 число включительно, температура наружного воздуха колебалась в диапазоне от –10 до –20 °С, имея среднее значение –15 °С. Затем тенденция пошла вверх, и мы наблюдаем среднее значение в районе +2,5 °С.

Очевидно, что именно в такой момент, любой здравомыслящий человек постарается снизить температуру теплоносителя тем методом, который ему доступен, к примеру, регулировкой мощности котла. Итак, при расчете третьего режима работы системы отопления мы будем задаваться минимальными значениями температуры наружного воздуха внутри тренда.

Четвертый режим работы – полное отсутствие какого-либо регулирования температуры теплоносителя. Предполагается, что система отопления работает на полной мощность в течение всего отопительного периода.

Результаты расчета потребленной тепловой энергии за отопительный период для различных видов регулирования сведены в таблицу 2 и график, представленный на рис. 5.

Таблица 2. Потребленная энергия в зависимости от способа регулирования

Смысл погодозависимой автоматики для систем отопления

Современные ученые совместно с инженерами занимаются поиском повышения эффективности систем отопления с целью снижения негативных последствий влияющих на окружающую нас среду. Одним из способов решения этой проблемы является погодозависимая автоматика, способная управлять отопительными системами.

Эта группа устройств способна контролировать расход топлива, в работающем агрегате, учитывая текущие изменения погоды. При этом существует возможность прогнозировать излишнее охлаждение или избыток температуры в отапливаемом помещении с целью незамедлительной компенсации возможных отклонений.

Важно понимать, что работа, которую осуществляет погодозависимая автоматика, направлена на соблюдение оптимального соотношения между комфортным микроклиматом и экономичным режимом работы отопления.

Устройство погодозависимой автоматики

Одним из ведущих производителей высокотехнологичного отопительного оборудования является компания BAXI. Кроме этого фирма занимается выпуском систем погодозависимой автоматики подходящей не только для котлов BAXI, но и для оборудования иных производителей.

Система способная осуществлять контроль над отоплением, опираясь на данные изменений текущей погоды, представлена в виде ряда основных элементов:

  • контроллер управления;
  • температурные датчики;
  • элеватор, иначе – регулирующий клапан, оборудованный насосом.

Управляющий контроллер, который регулирует температуру, производит смену режима отопления, основываясь на данных, передаваемых 4-мя датчиками, регистрирующими изменения температуры:

  • датчик наружной температуры;
  • в помещении;
  • на подаче котла;
  • на обратке.

Учитывая разницу температурных показаний всех подконтрольных датчиков, система управления избирает оптимальный режим работы отопительного агрегата.

Принцип работы

Погодозависимая автоматика для систем отопления управляется контроллером, работа которого настраивается при помощи специального алгоритма. Последовательность действий определяет температурная кривая, которая отражает зависимость нагрева теплоносителя от температуры на улице.

Амплитуда расчетной кривой имеет две отправные точки. Первая такая точка соответствует температуре в 20 градусов на всех 4-х температурных датчиках. Вторая – определяется показаниями датчика на подаче котла, отметка 80 градусов соответствует предельной мощности агрегата.

Перепад кривой между базовыми точками зависит от надежности теплоизоляции помещения. Таким образом, чем лучше утеплено здание, тем ниже скорость изменения внутренней температуры, а значит, кривая будет иметь более плавную амплитуду.

В программе контроллера заложено несколько исходных алгоритмов, из которых рекомендуется выбрать наиболее соответствующий окружающим условиям. В дальнейшем активируется режим, позволяющий составлять собственные выводы (режим обучения) на основе данных полученных по итогам суток и по итогам недели. Таким образом, через некоторое время система полностью адаптируется к местным условиям, которые присущи каждому дому, например кирпичному.

Важно помнить, что датчик, отражающий внутреннюю температуру помещения, должен быть установлен в нейтральном месте. На его показания не должны влиять сквозняки или воздействовать солнечные лучи. В противном случае показания внутренней температуры помещения не будут соответствовать реальной действительности, а принцип работы автоматической системы будет основан на неверных сведениях.

Преимущества и недостатки

Погодозависимая автоматика позволяет своим пользователям избегать чрезмерного обогрева помещения в период потеплений и заблаговременно избегать нагрузки котлов отопления в период похолоданий.

Представленная система обладает рядом преимуществ, позволяющих осуществлять работу отопления в оптимальном режиме:

  • резкие изменения температуры на улице не отражаются на микроклимате помещения;
  • максимально экономный расход топлива;
  • плавные переходы между режимами работы исключают длительные нагрузки на отопительное оборудование;
  • снижается количество вредных выбросов в дымоходную трубу;
  • увеличивается срок службы системы отопления.

Установка автоматического контроля над отоплением позволит существенно экономить средства, получать максимальный комфорт и не отвлекаться на самостоятельную настройку режимов отопления.

Однако следует учитывать и недостатки указанного оборудования:

  1. Высокая стоимость.
  2. Место установки датчика внутри помещения серьезно влияет на общую работу системы.
  3. Установка, настройка и ремонт автоматики возможен лишь при посредстве квалифицированных специалистов.

Погодозависимая автоматика отлично управляет отоплением в высотных многоэтажках, чьи фасады доступных всем ветрам. Применение в частном секторе во многом зависит от окружающих условий.

Когда погодозависимая автоматика пригодится

В частных домах, если они имеют средний или меньший размер, необходимость установки указанной автоматики в основном появляется при длительных отсутствиях хозяев в доме. В остальных случаях корректировку не сложно произвести вручную или при посредстве гаджетов.

Другая ситуация складывается в габаритных коттеджах или особняках, а также в общественных зданиях обладающих большой площадью. Здесь организация автоматического управления отоплением при посредстве автоматики для котлов приобретает прямую необходимость.

По результатам контрольного теста, проверявшего работу новой системы, было установлено, что расход топлива на отопление в высотном многоквартирном здании, имеющем большое количество остекленных поверхностей, сократился в 2 раза.

Кроме этого, высокую эффективность погодозависимая автоматика произвела в котельной центрального отопления жилого сектора, настроенной на обслуживание ряда зданий.

Погодозависимая автоматика. Стоит ли за нее переплачивать?

В этой статье пойдет о погодозависимой автоматике. Эта тема показалась нам интересной, так как многие не знают для чего она нужна. Вероятно, Вы тоже задаетесь вопросом о надобности такой автоматики. В сегодняшней статье мы попробуем разобрать этот вопрос, чтобы вы смогли лучше понять нужно Вам это или нет.

Что такое погодозависимая автоматика?

В первую очередь — это комплекс программных аппаратных средств, которые обеспечивают работу системы отопления по заданному алгоритму. Алгоритм прост — снижается температура на улице — повышается температура теплоносителя, который отдаётся в радиаторную систему и наоборот. Это сделано для того, чтобы с опережением компенсировать возрастающие или уменьшающиеся теплопотери, которые связаны с температурой наружного воздуха.

Казалось бы, просто и хорошо, но с другой стороны за этой простотой скрывается главный недостаток — временное запаздывание, которое всегда имеет место при изменении дневной и ночной температуры. У современных домов низкая теплопередача, поэтому при понижении температуры на ночь и контроллер её отрабатывает, эффект еще не наступает. В след за ночной температурой контроллер видит дневную температуру, но ночной эффект еще не наступил. Никакими регулировками наклона и подъема кривой этот недостаток убрать нельзя. Особенно, большой ошибкой является подключение теплых полов к системе погодозависимой автоматики. Там это запаздывание еще более заметно.

Погодозависимая автоматика обеспечивает нам изменение температуры, но делает это не совсем корректно. Эти изменения видны только при сезонном понижении температуры. С одной стороны, Вы можете заплатить большие деньги за автоматику и она будет делать это самостоятельно, либо один раз в месяц вы можете зайти в котельную и немного повернуть ручку на котле.

Различия погодозависимой автоматики

Итак, существуют котлы, в которых функции погодозависимой автоматики уже предустановлены в программу котла (как правило настенные котлы). Для того, чтобы реализовать погодозависимые функции, всего лишь нужно приобрести датчик наружной температуры и установить его. Это недорого и эффективно, в этом случае автоматика будет нам полезна (Так как мы практически ничего за неё не платим).

Другая ситуация, когда мы приобретаем напольный котел. Здесь автоматика, как правило, не встроена. И если вы захотите получить такую автоматику, нужно будет решать её наружными средствами. Придётся приобретать два смесительных узла, так как с одним нет никакого смысла работать, приобретать контроллер, приобретать все необходимые клеммы для подключения. Приобретать коллектор и некоторое количество запорной арматуры, фитингов и все остальное, что необходимо чтобы собрать гидравлику. После всего этого нужно будет заплатить за подключение и за то, чтобы всё это наладили (примерно 1500-2000€)

Преимущества погодозависимой автоматики

Есть два главных плюса у такой автоматики:

  • Для человека ленивого, который совсем не хочет заходить в котельную и разбираться в чем-то, преимущества конечно же есть. Там всё делается само: и включается и выключается, никакого внимания оно не требует.
  • Второй плюс крайне относителен. По заявлению производителя — это экономия энергоносителя. Так как расчёты никто не предоставляет, то полностью верить я этому не стал.

Недостатки погодозависимой автоматики

Здесь, как ни странно, гораздо более существенные позиции

  • Цена, если речь идет о напольном котле.
  • Главный недостаток наружной погодозависимой автоматики, невстроенной в котел — сложность обслуживания. Часто, люди вызывают мастеров, даже не зная модели своего контроллера. Контроллеров очень много, поэтому с собой их не носят, кроме случаев, когда точно известно на какой случай и модель котла едут. Контроллер на месте починить нельзя. Приходится вытаскивать провода, которые заведены на контроллер и подключать их на прямую.Это в худшем случае. В лучшем же, контроллер увозят, проверяют, покупают новый. В итоге лишние траты и беспокойство. В отличие от отсутствия погодозависимой автоматики. Там из-за регулярного обслуживания, как правило, ничего не ломается.
  • С автоматикой, которая связана с большим количеством электронных устройств, бывают проблемы и устранить их невозможно, нужно только менять.

Ситуации, в которых нельзя обойтись без погодозависимой автоматики

Первая ситуация — когда заказчик любит крутить ручки, что-то настраивать, то есть он любит «поиграться». Из-за своей любви он требует установки погодозависимой автоматики.

Вторая ситуация — когда есть необходимость оборудования котельной, которая обеспечивает много различных объектов. Например, основной дом, домик охраны, отдельный гараж, баня, бассейн, вентиляция и так далее. Здесь, кроме как погодозависимой автоматикой, задачу не решить. Этот случай нетипичный, так как обычно дома до 500 квадратных метров не требуют никакой погодозависимой автоматики.

Третий случай — производство. Например,12 метров высота потолков, 5 тысяч квадратов площадь, 60 тысяч кубов нужно было обогреть. Никаких иных энергоносителей, кроме как солярки, там не было. Расход был огромный, пришлось ставить погодозависимую автоматику. Расход сократился втрое, там это жизненно необходимо.

В обычном доме автоматика не очень нужна, если Вам не лень зайти в котельную и повернуть ручку температуры. Совсем простая операция.

Когда погодозависимая автоматика будет полезна?

Есть такие приборы, которые называются конвекторы. Внешне сильно похожи на радиаторы, но по свойствам разительно отличаются.

Основной плюс конвекторов – быстрая реакция на изменение температуры. За 3-5 минут они способны прогреть помещение. За это же время способны и изменить температуру.

При наличии конвекторов отопления погодозависимая автоматика будет максимально эффективно реализовывать свою функцию.

Вывод

Погодозависимая автоматика может иметь место, если она встроена в котле и её функции стоят недорого. Если котел напольный и автоматика туда не вшита, то это дорого и неэффективно. Если дом большой, то без погодозависимой автоматики Вам не обойтись. Если используете водяные конвекторы, то автоматика будет Вам полезна. В большинстве случаев она не нужна. Спасибо за внимание.

Читайте также:  Водяное отопление бани от котла в доме - применение газового котла
Добавить комментарий