2019-12-10 09:49:39 
- Jak sterować kolejnymi poziomami regulacji?
- Jak sterować mocą grzewczą zasilania?
- Jak regulować temperaturę zasilania instalacji grzewczej?
- Jak regulować ciepło w grzejnikach?
- Jak sterować ogrzewaniem podłogowym?
Jak sterować kolejnymi poziomami regulacji?
W domach jednorodzinnych, ze względu na różnorodność wykorzystywanych źródeł pozyskiwania ciepła (kotły na paliwo stałe, gazowe lub płynne, pompy ciepła, grzejniki elektryczne) instalowane są z reguły kilkustopniowe elementy regulacyjne, sterujące mocą grzewczą instalacji, temperaturą czynnika grzewczego w obiegu oraz temperaturą w poszczególnych pomieszczeniach.
Oczywiście nie zawsze potrzebna będzie wielostopniowa regulacja ogrzewania, dla przykładu w instalacji z grzejnikami elektrycznymi wystarczy współpracujący z nimi termostat pokojowy. System regulacji ogrzewania powinien też uwzględniać tzw. bezwładność cieplną budynku i instalacji grzewczej, co istotnie wpływa na szybkość nagrzewania się wnętrza jak i jego wychładzania. Będzie to szczególnie ważne, jeśli przewidujemy programowanie zmian temperatury w ciągu doby.
Sterowanie mocą grzewczą zasilania
Zależnie od rodzaju źródła zasilania instalacji, dostosowanie mocy grzewczej odbywa się poprzez regulację intensywności spalania uzyskiwaną dzięki modulacji palnika gazowego lub nadmuchu powietrza w kotłach opalanych paliwem stałym. Wymagana moc grzewcza uzależniona jest głównie od temperatury zewnętrznej, i w sezonie grzewczy waha się w szerokich granicach.
W najprostszych układach sterowania jej dostosowanie do warunków pogodowych odbywa się ręcznie, poprzez ustawienie temperatury na termostacie w kotle gazowym czy węglowym. Niekiedy taki sposób regulacji mocy będzie wystarczający, jeśli w instalacji zamontowane zostaną regulatory temperatury wody obiegowej czy przygrzejnikowe.
W praktyce ręczne przeregulowanie kotła przeprowadza się kilka razy w sezonie, gdy wystąpią znaczne zmiany temperatury zewnętrznej, a sprawność energetyczna uzależniona jest od konfiguracji elektroniki w kotle. Jednak regulacja ręczna często zastępowana jest przez automatyczne sterowanie mocą grzewczą za pomocą regulatora pogodowego, który umożliwia również programowanie w powiązaniu z tzw. krzywą grzewczą - algorytmem uzależniającym temperaturę zasilania od temperatury panującej na zewnątrz.
Podobną funkcję, zwłaszcza przy współpracy z kotłem gazowym, będzie pełnił termostat pokojowym reagujący na wahania temperatury w wybranym pomieszczeniu. Powinien on zostać zamontowany w miejscu nie narażonym na gwałtowne zmiany temperatury (np. przeciągi, blisko umieszczone obce źródła ciepła) jak też w pomieszczeniu gdzie potencjalnie występują największe straty ciepła. Regulator ten będzie dostosowywał moc grzewczą kotła, do aktualnego zapotrzebowania na energię cieplną.
Jak regulować temperaturę zasilania instalacji grzewczej?
Temperatura wody grzewczej wychodząca bezpośrednio ze źródła ciepła, czyli kotła nie zawsze odpowiada potrzebom cieplnym całej instalacji. Szczególnie kotły opalane paliwem stałym muszą pracować na dość wysokich temperaturach, co często przekracza zapotrzebowanie na ciepło i wymaga obniżenia jej do pożądanej wartości.
Regulację taką można uzyskać w dwojaki sposób - wstawiając w obieg kotłowy zbiornik buforowy, wymiennik płytowy albo termostatyczny zawór cztero-drogowy. Dzięki tym rozwiązaniom tworzone są dwa obiegi o różnych temperaturach, przy czym w przypadku zainstalowania wymiennika lub buforu z wężownicą, uzyskujemy również rozdzielenie hydrauliczne obiegu kotłowego i grzejnego.
Można wtedy „zamknąć” obieg grzejny jako ciśnieniowy, co korzystnie wpływa na trwałość grzejników, zwłaszcza stalowych wrażliwych na korozje tlenową. Taki układ działania wymaga powiązania, czyli dobrania odpowiednich sterowników, które uzależnią moc grzewczą kotła (przy zachowaniu wysokiej temperatury zasilania) od nastawionej temperatury po stronie grzejnej.
Z tego wynika, że najlepiej będzie on funkcjonował przy współpracy z automatycznymi kotłami podajnikowymi. Prostszym rozwiązanie będzie wstawienie zaworu cztero-drogowego, który utworzy obieg zmieszania i by-pass sterowany ręcznie lub siłownikiem z termostatem. Montując te urządzenia, przy utrzymywaniu temperatury wody kotłowej na poziomie np. 70ºC, instalację grzejną będziemy mogli zasilić wodą o temperaturze 40ºC potrzebną dla instalacji ogrzewania podłogowego.
Regulacja ciepła z grzejników
Uzyskanie pożądanej temperatury w poszczególnych pomieszczeniach zapewniają zawory przygrzejnikowe wyposażone z reguły w regulatory termostatyczne. Nowy grzejnik należy poddać tzw. wstępnej regulacji dostosowującej strumień wody do założonej mocy grzewczej.
Brak takiej regulacji uniemożliwi równomierny jej przepływ przez poszczególne grzejniki, gdyż w wyniku oporów i różnej wysokości ich zamontowania zmienia się ciśnienie doprowadzanej do nich wody. W konsekwencji mogą wystąpić znaczne różnice w efektywności ogrzewania, bliżej kotła grzejniki będą gorące, a najbardziej oddalone ledwo ciepłe. Regulację wstępną zapewnia zawór grzejnikowy tzw. podwójnej regulacji, dzięki czemu zmieniając odpowiednio jego nastawy, dławimy przepływ wody przez grzejnik.
Stopień zdławienia powinien wynikać z projektu instalacji grzewczej, ale w małych obiegach najczęściej przeprowadzamy go metodą prób i błędów, mierząc różnicę temperatury na zasilaniu i powrocie każdego grzejnika. Powinna ona odpowiadać założonym parametrom pracy tej instancji.
Natomiast bieżące dostosowanie mocy grzewczej wymaganej do uzyskania pożądanej temperatury w pomieszczeniu, zapewnia zamontowana na zaworze grzejnikowym głowica termostatyczna. Są one obecnie standardowym wyposażeniem grzejnika i umożliwiają utrzymanie nastawionej temperatury, niezależnie od warunków zewnętrznych. Dzięki reagowaniu na zmiany temperatury odpowiednio regulują dopływ wody grzejnej.
W sprzedaży dostępne są głowice o różnych formach stylistycznych pasujące do wystroju wnętrza, ale trzeba też zwrócić uwagę czy można je będzie zamontować na konkretnym typie zaworu grzejnikowego. Może mieć on gwint przyłączeniowy o różnych rozmiarach lub głowicę łączoną zatrzaskowo.
Istotna jest również pozycja ustawienia głowicy. Po zamontowaniu mierzy ona bowiem temperaturę otoczenia i trzeba zadbać o zminimalizowanie promieniowania, pochodzącego od samego grzejnika. Niekiedy wskazane jest zamontowanie głowicy z czujnikiem wyniesionym, montowanym np. na ścianie. W okresie letnim głowice nastawiamy na maksymalną temperaturę lub zdejmujemy. Zmniejsza to ryzyko jej uszkodzenia, gdy nadmiernie wzrośnie temperatura otoczenia.
Regulacja temperatury w ogrzewaniu podłogowym
Podłogowa instalacja grzewcza zaprojektowana jest dla określonych parametrów jej zasilania (temperatury wody grzejnej i powrotnej, strumienia przepływu), a bieżące dostosowanie do wymagań cieplnych uzyskuje się poprzez mniej lub bardziej rozbudowany układ regulacyjny. Przede wszystkim konieczne będzie zapewnienie ograniczenia temperatury zasilania, zwłaszcza w mieszanych grzejnikowo-podłogowych instalacjach centralnego ogrzewania lub zasilanych bezpośrednio z kotłów węglowych.
W najprostszym wariancie, regulacja odbywa się poprzez zmianę temperatury zasilania pętli grzewczych na termostatycznym zaworze mieszającym, sterowanym ręcznie lub przez czujnik temperatury pomieszczenia uruchamiającym siłownik tego zaworu. W rozległych instalacjach, sterowanie może przebiegać na dwóch poziomach. Przy użyciu rozdzielacza, indywidualnie dla każdej pętli oraz centrali wysyłającej sygnały do elektrozaworów regulujących przepływ czynnika grzewczego.
W nowej instalacji, zwłaszcza z rozbudowanym systemem sterowania, trzeba wykonać regulację wstępną dostosowującą parametry pracy do założeń projektowych obejmującą min. dostosowanie przepływów w poszczególnych pętlach grzewczych korzystając ze wskazań rotametrów, ustawienie temperatury zadziałania zaworów termostatycznych, zaprogramowania układów elektronicznych.
Trzeba też pamiętać, że ogrzewanie podłogowe charakteryzuje się dużą bezwładnością cieplną i nawet przy pewnej zdolności do samoregulacji, nie zawsze nadąża za szybkimi zmianami temperatury panującej w pomieszczeniu, co może skutkować krótkotrwałym przegrzaniem lub niedogrzaniem.
Autor: Redakcja BudownicwaB2B
Zdjęcie otwierające: Galmet
Zdjęcia w tekście: STERR, Vaillant, Defro, Regulus system, Purmo, Kisan.
Komentarze