Jak funguje termostat plynového kotle?

Článek je určen lidem, kteří si chtějí vybudovat ekonomický a komfortní systém vytápění pro svůj dům, pokud mají kotel. Toto je poměrně standardní schéma, ale existují nuance, které si myslím, že budou zajímavé.
Účelem jakéhokoli systému vytápění domu je:
Poskytněte lidem příjemnou teplotu za minimální náklady. Navíc máme na mysli celkové náklady, „všechny“, s přihlédnutím k ceně, opotřebení vybavení atd.
Jinými slovy, musíte poskytnout minimální nedohřívání a přehřívání („tepelný úbytek“), tedy nejpřesnější regulace teploty. Samozřejmě v rozumných mezích, které odhaduji na 0,5 stupně. Méně nedává moc smysl.
O jakém systému mluvíme:
Topení mám radiátor (13ks). ne kondenzační nástěnný moderní (k datu sepsání tohoto článku – 2012) kotel v rámové zděné chatě s tepelnými ztrátami – 56 W/m28. metr podlahy při pouliční teplotě mínus XNUMX*C. Níže popsané řešení je samozřejmě vhodné i pro mnoho dalších systémů.
Za prvé, výsledek:
Můj přibližný teplotní (tepelný) výběh doma v chladných dnech v létě je do 1*C (chladicí kapalina 50*C), v „teplém“ mimosezóně 0,6*C a při nule venku je 0,4*C. V zimě při minus 10 * C je výběh 0,5 * C, při minus 16 * C – 0,6 * C (chladivo – 65 * C). Doplněno později: po dodatečném zateplení domu jsem párkrát omylem zjistil výběh při minus 27*C, v obou případech to bylo 0,4*C (při teplotě chladiva 65*C). Při vyšších teplotách chladicí kapaliny je házení větší.
Automatizace kompenzovaná počasím (PZA) také pomůže minimalizovat doběh.
Jak vidíte, trend je dobrý – při nižší venkovní teplotě (a bоvyšší spotřeba energie) – přesnější regulace teploty, a proto ekonomičtější.
Hlavní subsystém – vysoce přesný termostat (“pokoj”):
Jak lze snadno předpokládat z prohlášení cíle, potřebujete termostat s minimální statistickou chybou, minimální diskrétností a minimální hysterezí (delta). Systematická chyba není důležitá.
Hledal jsem a koupil takový termostat – RT-12-16. Má jak diskrétní, tak i delta 0,1*C. Později jsem je stlačil a delta se stala 0*C. A podle dvouletých zkušeností s jeho provozem s nepatrnou, téměř neznatelnou statistickou chybou (senzor DS18B20). Tedy to, co je potřeba. Termostat musí mít dálkové čidlo tak, aby byl blok termostatu umístěn na místě vhodném pro sledování člověkem a čidlo bylo umístěno na technologicky správném místě (viz níže).
Vzhledem k tomu, že dům má většinou více ložnic a dalších místností, myslím si, že termohlavice na každém radiátoru jsou povinné. Jde o nastavení komfortní a stabilnější teploty v každé místnosti (případně jiné). V tomto článku mluvíme pouze o termohlavách. без dálkové senzory. U dálkových senzorů by tepelná regulace měla být teoreticky ještě přesnější, ale jsou dražší.
Jak to funguje:
1. V teplém období mimo sezónu a v létě se kotel zapíná pokojovým termostatem a poloha termohlavic není téměř podstatná (ne-li menší než v zimě), protože při vzácném zapínání (jednou za pár hodiny) se termální hlavy ochlazují a jsou většinou otevřené. Nemají čas zavřít, protože kotel funguje jen pár minut (u mě je to 8-12 minut) a konstanta ohřevu termohlavic je 2-3x delší. Chcete-li lépe porozumět této nezřejmé myšlence, přečtěte si část níže „O termohlavicích. “.
2. V zimě při častém zapínání kotle začnou kromě pokojového termostatu normálně fungovat i termohlavice, protože oni ani radiátory nestihnou mezi zapnutím kotle moc vychladnout.
Mimochodem, v zimě se může kotel periodicky sám přepínat do režimu plynule spínaného hořáku, což by se zdálo lepší než přerušovaný hořák, ale pak se může ztratit výhoda (přesnost) pokojového termostatu a spotřeba energie na se může zvýšit čerpadlo a ventilátor kotle. V této situaci mohou tepelné hlavy s externími teplotními senzory zajistit vysokou přesnost tepelné regulace. A obvyklou přesnost (obecně dostatečnou) zajišťují obyčejné termohlavice.
Výhody termostatování s pokojovým termostatem:
1. Hlavní cíl každého systému vytápění domu je realizován – minimální přehřívání a nedotápění, což znamená minimální spotřebu energie a maximální komfort.
2. Tento režim zpravidla eliminuje „taktování“ (cyklování) kotle. V místnosti, kde je instalováno dálkové čidlo pokojového termostatu, tepelná hlavice buď není potřeba, nebo na maximum.
Ve skutečnosti jsou hodiny kotle nastavovány vnitřním termostatem, který řídí teplotu chladicí kapaliny (a provozní program kotle). Takt se obvykle vyskytuje s periodou 3-5-10 minut, což mírně zvyšuje náklady na energii a také snižuje životnost hořáku, čerpadel a řady dalších topných subsystémů. Také v režimu hodin kotel neustále spotřebovává svůj plný elektrický výkon, tzn. Plýtvá se také drahou elektřinou (čerpadlo a ventilátor se většinou nevypínají).
3. Popsaný systém téměř ve všech reálných případech eliminuje nutnost použití jiných prostředků regulace teploty.
4. Nízká cena. Tepelné hlavice jsou stejně potřeba a vysoce přesný pokojový termostat stojí pouze 1400 2012 rublů (v roce XNUMX).
5. Kondenzát ve výfukovém systému plynů při trvalém pobytu Mám prakticky chybí. Dodatečný režim provozu byl v malých množstvích.
Nevýhody: Ještě jsem je neobjevil.
Když se CO zahřeje/zchladí, jsou v některých domácnostech/příležitostech slyšet cvakání. Například v místech, kde jsou upevněny PP trubky. Trochu jsem povolil tyto upevňovací západky a namazal je Litolem – to je norma.
Zde je popsán provozní algoritmus nástěnného plynového kotle.
Nastavení a funkce:
1. Pokud není PZA, pak pro dosažení nejlepších výsledků ve všech výše uvedených parametrech je vhodné ručně změnit teplotu chladicí kapaliny jednou za několik měsíců: méně v létě, více v chladném počasí (mimochodem , PZA dělá pouze toto, ale nepřetržitě).
2. Tepelné hlavice v místnosti, kde je instalováno čidlo vzdáleného pokojového termostatu, nejsou potřeba, a pokud jsou instalovány, pak jsou zcela otevřené. Jinak kotel přejde do režimu hodin.
3. Je to nutnost správně zvolte místo pro instalaci dálkového čidla pokojového termostatu – v nejchladnější (izolované) místnosti domu (nejlépe ve společenské místnosti, např. na verandě nebo v jídelně), daleko od topných předmětů, slunečního záření, vnějších dveře a okna, ve výšce 1-1,3 metru od podlahy.
4. Mimo sezónu a léto doporučuji nechat v každé místnosti zapnutý pouze jeden radiátor (ty nejmenší), zbytek úplně zavřít. Jinak bude teplotní úbytek znatelně větší.
O termálních hlavách, které nemají dálkový senzor:
Tepelná hlavice instalovaná v horní části radiátoru je termostat s dobrou negativní zpětnou vazbou – jakmile se radiátor/vzduch ohřeje pod ním a vedle něj, mírně se (po několika minutách) zavře a tím poněkud ochladí radiátor a Ze stejného důvodu se později opět otevře. A jelikož je tepelná hlava inerciální analogový (hladký) systém, je regulace plynulá a dostatečně kvalitní. Dochází k úplnému zahřátí a ochlazení pracovní látky tepelné hlavy (velmi přibližně) – za 15-25 minut. V závislosti na provedení různých hlavic, kde jsou instalovány atd., mohou mít různé koeficienty zpětné vazby a časové konstanty ohřevu.
Příklad 1: Pokud je t v místnosti + 23*C, pak se studeným radiátorem bude t tepelné hlavice také 23*C a s horkým radiátorem bude t tepelné hlavice o něco vyšší než 23*C, protože je velmi blízko radiátoru.
Proč je potřeba tak malá delta 0,1*C?
Osobně, když jsou všechny ostatní věci stejné, například docela cítím teplotní rozdíl v domě přesahující 0,5*C.
A když vezmeme např. primitivní (nedigitální) termostat s deltou 1*C, tak v zimě (viz výše) u mě doma dostaneme náběh 0,5+1=1,5*C, a v létě – 2*C. A to už je silný overkill.
Navíc nejde jen o pohodlí.
Pokud by byly termostaty s deltou 0,1*C hodně drahé, tak by na tom mělo smysl šetřit, ale cenově jsou skoro stejné jako ostatní digitální s deltou 0,5-1*C.
A pokud uvážíte, že mnoho z nich používá stejný digitální vysoce přesný teplotní senzor DS18B20, pak není co dodat.
Další úspory:
Při použití pokojového termostatu v moderních kotlích se získá další úspora energie, protože Po vypnutí kotle pokojovým termostatem se po 2-3 minutách vypnou oběhová čerpadla a ventilátor – nejvýkonnější elektrické spotřebiče kotle.
Pokud je síťové napětí, není to tak důležité (jelikož spotřebují celkem „jen“ 100-200 W), pak při vypnutí sítě a zapnutí záložního napájecího systému dochází k velmi vážným úsporám energie z baterie. získané.
Ač i bez baterií, stálá zátěž 150 W spotřebuje za měsíc cca 100 kWh, tzn. – asi 300-400 rublů. A více než 10 let – asi 20 tisíc rublů. Tito. jakýkoli pokojový termostat (který odstraní hodiny kotle) se za několik měsíců zaplatí a začne generovat čistý příjem)). A vysoce přesný termostat poskytne další příjem a pohodlí díky přesnější regulaci teploty (minimalizace „přehřívání“).
Příklad 2:
Při průměrné pouliční teplotě v zimě minus 6*C vám jeden stupeň, který vám ušetří vysoce přesný termostat, přinese úsporu paliva 1/30, tzn. — 3 %. Spočítejte si to sami v rublech. Pro mě (pokud bych se vytápěl elektřinou na 3 rubly/kWh), pak by tato úspora byla přibližně 2000-3000 rublů za zimu. Pokud plyn, pak – 300-400 rublů.
Závěr z příkladu 2:
Vysoce přesný pokojový termostat se poměrně rychle zaplatí.
O automatizaci kompenzované počasím:
Pro co nejpřesnější regulaci teploty v domě nestačí automatika řízená počasím (PZA).рudržovat teplotu na jednom místě, abyste ji mohli změnitнříkat opak není úplně správné. PZA může fungovat zpravidla pouze jako pomocná funkce pro lidské pohodlí, protože jedinou funkcí PZA je automaticky měnit teplotu chladicí kapaliny v závislosti na venkovní teplotě.
To lze provést ručně jednou za měsíc, nebo to nemůžete udělat vůbec, nastavte maximum. Pravda, při maximální teplotě chladicí kapaliny bude vyšší tepelný ráz, nízká účinnost a nízký komfort, proti čemuž tady bojujeme.
ZÁVĚR:
pro vysoce přesný (tj. ekonomický) regulace teploty v domě vyžaduje vysoce přesný (digitální) pokojový termostat s nainstalovaným čidlem opatrně zvolené umístění domu.

Přečtěte si více

Ivý olivový olej: výhody a použití

Na stejné téma:
Automatizace řízená počasím. Technika korekce křivek.
O chybách měření na příkladu snímače teploty DS18B20.
Také si myslím, že bude zajímavé přečíst si toto:
Týdenní zimní měření. Dynamika teplot pod zemí, v podzemí a ve studni.