Прилади управління роботою первинно-вторинної системи для автоматизації роботи опалювальної системи
Погодозалежний контролер
Для автоматизації роботи системи використовується вуличний датчик, який фіксує температуру зовнішнього повітря та передає дані на контролер. У контролері встановлена спеціальна програма з «температурною кривою», в якій задані показники температури подачі теплоносія в залежності від зовнішньої температури.
Логіка роботи погодозалежного контролера проста - він обчислює, яка температура теплоносія відповідає сьогоднішній температурі "за бортом", а потім підтримує цю температуру в гілці опалення, видаючи сигнали (імпульси) «направо» або «наліво» сервомотору, який приводить в рух засувач 3-х ходового крана. Чим більше різниця між температурою теплоносія, яку контролер бачить через датчик, і тієї, яку він вважає потрібною, тим довше керуючий імпульс. У міру досягнення бажаної температури керуючий імпульс коротшає і, нарешті, зникає.
Потужність системи опалення спочатку розраховується на режим, відповідний мінімальній температурі повітря на вулиці, але скільки таких днів у році? Максимум тиждень, а весь інший час температури зовнішнього повітря вище розрахункової, так навіщо ж нам ганяти котел з максимальною продуктивністю і палити паливо, якщо його потужність перевищує необхідну в даний момент. Для економії палива встановлюють трьох- і чотирьохходові, змішувачі та підключають їх до автоматичної системи регулювання.
Розумне запрограмоване обладнання, використовуючи датчики температури на трубопроводах з теплоносієм та датчик зовнішнього повітря, регулює роботу котла і кожного кільця опалення.
Користувачеві досить вибрати один з декількох температурних графіків й контролер буде посилати імпульси на пальник котла, регулюючи висоту полум'я в пальнику.
Обрати необхідний графік теплового режиму не складно. Потрібно виходити з умов, яким Ваша система повинна задовольняти в найхолодніший (розрахунковий) день в році. Припустимо, Ви підібрали рівень теплового випромінювання радіаторів таким, який би підтримував комфортну температуру в приміщенні + 21 ° С в розрахункову добу при зовнішній температурі повітря -21 ° С . Щоб це забезпечити, Вам, можливо, буде потрібно в найхолодніший день підтримувати середню температуру води в радіаторах + 60 ° С .
Тоді Ви оберете такий графік теллового режиму, який проходив би через точку перетину температури води 60 ° C і температури зовнішнього повітря -20 ° С (графік 1 на малюнку 1).
Інша фіксована точка температурного графіку: температура теплоносія 20 ° С при температурі зовнішнього повітря 20 ° С (вважається, що з цього моменту в обігріві вже немає необхідності).
У будь-який інший день року система 6удет змінювати температуру теплоносія в залежності від кожного окремого дня.
1 градус підвищення температури теплоносія потрібен для компенсації тепловтрат стандартно утепленого будинку, якщо температура на вулиці знизилася на 1 градус.
Якщо будинок теплоізольований гірше звичайного або встановлено менше, ніж потрібно радіаторів, які розсіюють в приміщенні теплову енергію, то Вам слід вибрати більш "круту" залежність, так, щоб, температура теплоносія була вже не 60 ° C , а 80 ° C при температурі на вулиці мінус 20 ° С (графік 2 на малюнку 1).
Звідки контролер знає, яка температура теплоносія відповідає тій зовнішній температурі, яку реєструє датчик «вулиці»?
Малюнок 1. Установка погодозалежного контролера, датчиків температури та сервоприводів триходового крану.
Цю інформацію контролер отримує при налаштуванні, коли Ви вибираєте так званий графік теплового режиму будівлі (іноді кажуть "температурна крива").
Малюнок 2. Різні графіки температури в денний та нічний час.
Але це ще не все. Припустимо, в будівлі зібралося багато народу, і внутрішня температура підвищилася. При підключенню до контролеру датчик внутрішньої температури будівлі, він виявить це підвищення, і щоб його компенсувати, опустить графік теплового режиму вниз (графік В). Іншими словами, він скоректує вплив датчика зовнішньої температури повітря і "зрозуміє": "Не дивлячись на те, що на вулиці холодно, тут досить тепло, тому я, мабуть, знижу температуру теплоносія!". Якщо хтось раптово відкриє всі вікна та двері будівлі в дуже холодний день, контролер виявить і це, та миттєво піднімить графік, що компенсує додаткові тепловтрати (графік С на малюнку 2).
Запрограмувавши такий графік, можна бути впевненим, що в будь-який інший день року система буде змінювати температуру теплоносія в залежності від теплових потреб для кожного окремого дня. Якщо будинок добре теплоізольований або установленно потрібну кількість радіаторів, то вибирають менше круту залежність, так, щоб температура теплоносія балу 60 ° С, а не 80 ° С при мінус 20 ° С на вулиці. На контролер підключаються всі датчики опалювальної системи, завдяки яким він керує і котлом, і кожним вторинним опалювальним кільцем.
Як відбувається управління системи без контролера?
Припустимо, в будинку забули закрити вікна і температура повітря в приміщеннях, що обслуговуються одним з вторинних кілець різко впала. Датчик опалювальної системи встановленої на змішувачі, фіксує підвищену тепловіддачу (по різкому зниженню температури води на змішувачі) і віддає команду на запит тепла з первинного кільця. Як ви вже, напевно, зрозуміли, запит тепла - це відкриття трьох або чотириходового змішувача на вторинне кільце. Циркуляційний насос починає ганяти воду по контуру, але не може підняти температуру і викидає в первинне кільце надмірно охолоджену воду, яка потрапляє в обратку котла. Датчик, що вимірює температуру теплоносія на котлі, "зчитує" знижену температуру і збільшує висоту полум'я на пальнику котла. При використанні контролера відбувається приблизно те ж саме, але швидше. Датчик на системі опалення фіксує запит тепла вторинним кільцем і «повідомляє» про це контролера, а контролер, у відповідності зі своєю програмою, віддає команду на пальник котла - піднімаючи факел на пальнику, і на змішувач вторинного кільця - відкриваючи його. Причому, робить він це не одночасно, а відповідно до заданої програми, щоб підйом температури повітря в приміщенні відбувався непомітно для людей. В іншій ситуації, наприклад, якщо, в будинку багато народу, температура внутрішнього повітря підвищується, контролер фіксує невідповідність температури внутрішнього і зовнішнього повітря і знижує потужність роботи котла.
Іншими словами, щоб не відбувалося в будинку, контролер відстежує всі зміни і регулює систему таким чином, щоб підтримувався постійний мікроклімат і при цьому люди не помічали, що на вулиці вдарив мороз або потепліло, забули закрити кватирку або, навпаки, в будинку з'явилися інші джерела тепла.
Для опалювальних схем, представлених на малюнках, можна застосовувати обидва типи автоматики: просту, на датчиках і більш складну, з використанням контролера.
Проста автоматика зводиться до монтажу на трьох- чотирьохходові змішувачі сервоприводів, керованих датчиками, установленим на трубах системи опалення. Управління швидкістю роботи циркуляційних насосів можна робити вручну, а управління котлом виробляється його власної автоматикою. Така схема управління цілком життєздатна та не дуже дорога. По суті, її налаштування зводиться до одноразової устаноки обладнання та налаштування швидкості насосів. Додатково кожен опалювальний прилад (радіатор) в будинку може бути обладнаний терморегулюючиими кранами.
Застосування контролерів, це більш дорогий варіант, але все управління проводиться в автоматичному режимі. Ручне підстроювання системи опалення можлыво выконуваты з пульта управління, встановленого в одній з кімнат будинку. Більш того, ця автоматика дозволяє "керувати" собою з пульта дистанційного керування, з комп'ютера або мобільного телефону. Наприклад, при поїздці на дачу, Ви віддаєте контролеру команду з стільникового телефону і по приїзду знаходите, що контролер і кімнати прогрів (що знаходилися до цього на економічному режимі опалення), і баню затопив.
Придбати систему автоматики можна в одному комплекті разом з встановленими гідроколлекторами, змішувачами та насосами. Такі системи називаються установочними опалювальними модулями.
Модуль обладнаний двома насосно-змішувальними групами і вбудованою автоматикою погодозалежного управління. Сервоприводи і датчики підключені до контролера.
Температурні графіки, тимчасові програми та параметри контурів "зашиті" в програму контролера. Після придбання і встановлення такого модуля до нього під'єднують котел, бойлер-водонагрівач непрямого нагріву системи гарячого водопостачання, розведення радіаторного опалення та розводку опалення підлоги. Датчик вуличної температури, що входить в комплект поставки, встановлюється на північній чи північно-східній стіні будинку в стороні від вікон та дверей в захищеному від сонця і атмосферних опадів місці. Датчик бойлера занурюється в гільзу на корпусі бойлера. Компактний модуль контролю температури повітря встановлюється в приміщенні на висоті 1,5 м від рівня підлоги, далеко від нагрівальних приладів і паразитних джерел тепла. У самому боксі контроллра передбачений автомат захисту мережі для підключення ланцюга живлення котла. Автоматика модуля дозволяє керувати двома ступенями горіння, робочий термостат котла при цьому встановлюють на значення 85-90 ° С. Насос котла, він же насос первинного кільця, він же насос контролера, підключається або від автоматики котла, або від автоматики модуля, для чого на модулі передбачена спеціальна клемна колодка.
