Nowoczesne sterowanie ogrzewaniem podłogowym

Cechą charakterystyczną ogrzewania podłogowego jest jego duża bezwładność, przez co instalacja wolniej reaguje na żądane zmiany, np. temperatury w pomieszczeniu. Z tego względu instalacja wymaga nieco innej regulacji niż w przypadku ogrzewania konwekcyjnego.

Dodatkowo, ze względu na specyfikę tego typu ogrzewania, należy uważać, by nie przekraczać 29°C temperatury powierzchni podłogi w pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi, a w przypadku łazienki 34°C. Jest to związane z odczuwaniem komfortu – różnica temperatury pomiędzy głową a stopami osoby przebywającej w pomieszczeniu nie powinna przekraczać 2 K.

Mogłoby się wydawać, że wykonywanie izolacji na rurach ogrzewania podłogowego nie ma sensu, ponieważ im więcej ciepła zostanie oddane, tym lepszy efekt grzewczy w pomieszczeniu. Nic bardziej mylnego – unika się w ten sposób niepożądanej nadmiernej emisji ciepła tam, gdzie nie jest to potrzebne. Są to np. korytarze i pomieszczenia gospodarcze, a w ich podłodze występuje najczęściej duże zagęszczenie rur.

W przypadku braku izolacji ciepło byłoby tracone tuż za źródłem ciepła i dochodziłoby do przegrzewania pomieszczenia, w którym z reguły nie ma nawet potrzeby montowania grzejnika. Straty ciepła na początkowych odcinkach instalacji wpływają na zmniejszenie efektywności oddawania ciepła ze względu na spadek temperatury zasilania i tym samym tam, gdzie ogrzewanie jest pożądane, nie będzie ono takie, jak oczekiwał inwestor, generując dodatkowe koszty. Należy tym samym zwrócić uwagę na odpowiednią izolację przewodów układanych w podłodze. Może być to pianka polietylenowa lub poliuretanowa.

Ogrzewanie podłogowe od innych instalacji odróżnia konieczność zwrócenia uwagi na wykorzystane materiały wykończenia powierzchni podłóg, które powinny mieć odpowiednie atesty dopuszczające do kontaktu z tym rodzajem ogrzewania.

Regulacja

Koniecznym elementem prawidłowego działania instalacji ogrzewania płaszczyznowego jest jej prawidłowe wyregulowanie wstępne oraz zastosowanie armatury, która zadziała i zapewni prawidłowy przepływ, chroniąc przed wahaniami ciśnienia.

Kolejną ważną kwestią jest to, że instalacja ogrzewania podłogowego pracuje na niskich parametrach, zatem jeżeli w jednym budynku są dwie instalacje − jedna podłogowa, a druga ogrzewania konwekcyjnego, należy je rozdzielić i wyposażyć w odpowiednią armaturę oraz sterowanie.

Przykładem takiego rozwiązania jest wykonanie w kotłowni podmieszania wody powrotnej z instalacji grzejnikowej z zasileniem, a następnie skierowanie strumienia do rozdzielacza wyposażonego w zawory regulacyjne – najlepiej z siłownikami termoelektrycznymi na każdym obiegu. W ten sposób minimalizuje się ilość koniecznego oprzyrządowania do wyregulowania instalacji.

Inną możliwością jest wykorzystanie rozdzielaczy z gotowymi układami mieszającymi, które są wyposażone w – zamontowane przed pompą mieszającą – zawory termostatyczne z czujnikami mierzącymi temperaturę zasilania podłogówki. Rozwiązanie takie jest bardziej efektywne od poprzedniego, jeżeli poszczególne pomieszczenia różnią się zadaną temperaturą wewnętrzną.

Każdy obieg może być wtedy regulowany oddzielnie i dostosowywać się do indywidualnych potrzeb różnych stref w budynku. To rozwiązanie zapewnia wysoki komfort ogrzewania, jednak przeznaczone jest raczej do większych budynków, w których może występować duża różnorodność potrzeb użytkowników. Instalator nie może zapominać o ustawieniu zaprojektowanych wcześniej nastaw wstępnych na zaworach regulacyjnych. Jest to element konieczny do prawidłowej i przede wszystkim ekonomicznej pracy całego systemu.

Sterowanie

Armatura regulująca będzie spełniać swoje zadanie pod warunkiem, że zostanie podłączona do sterownika. Jest to „mózg” całej instalacji i odpowiada za bezpieczną i efektywną pracę całego systemu. Zbiera on sygnały z urządzeń pomiarowych i generuje sygnały wyjściowe do urządzeń wykonawczych, np. pomp czy siłowników zaworów.

W przypadku ogrzewania podłogowego, gdy wyznacznikiem jest temperatura w pomieszczeniu, urządzeniami wysyłającymi sygnał do sterownika są regulatory temperatury. Mają one wbudowany czujnik, który mierzy temperaturę powietrza, porównuje z zadaną i jeśli wystąpi odchylenie, urządzenie na podstawie wgranych danych lub krzywej regulacji ustalą nową temperaturę zasilania.

Czujnik temperatury może też wysłać sygnał do silnika pomp mieszających na rozdzielaczu o zwiększenie lub zmniejszenie obrotów albo całkowite wyłączenie. Przykładowo na regulatorze w ciągu dnia roboczego ustawiona jest temperatura 18°C, po godzinie 18, gdy domownicy wracają z pracy, programator ma ustawione 20°C.

W tej sytuacji gdy czujnik zmierzy i porówna nastawioną temperaturę z pomierzoną, wygeneruje sygnał na podstawie wyliczonej odchyłki, sygnał o zwiększenie obrotów kierowany jest do silnika pompy. Dopóki temperatura zmierzona przez czujnik nie będzie zgodna z zadaną, instalacja będzie pracować.

Im więcej czujników, tym więcej możliwości. Wykorzystując czujnik temperatury na zasilaniu, możliwe jest wygenerowanie sygnału porównawczego sterującego zaworem termostatycznym na rozdzielaczu. Szybciej wtedy będzie osiągnięta żądana przez użytkownika temperatura w pomieszczeniu. Znacznie łatwiej steruje się elektrycznym ogrzewaniem podłogowym – wystarczą czujnik podłogi i regulator.

Kierując się wyborem i ustawieniami regulatora, należy zwrócić uwagę na jego zakres histerezy, a także rozdzielczość oraz wykorzystany algorytm sterujący. Regulator PI, czyli proporcjonalno-całkujący, pozwala uniknąć zakłóceń pracy instalacji poprzez ciągłe dopasowywanie się do zadanych warunków, dzięki temu możliwa jest optymalizacja krzywej grzania.

Ekonomiczne oszczędności pozwala osiągnąć użytkownikowi opcja programatora, dzięki której wprowadza on zadaną temperaturę w pomieszczeniach w zależności od pory dnia czy tygodnia. Dobrze jest też, gdy ma wygodny i łatwy w obsłudze interfejs, tak aby każdy mógł sobie poradzić z ustawianiem najbardziej interesującego go parametru, czyli temperatury wewnętrznej.

Histereza jest istotnym parametrem ze względu na częstotliwość załączania się systemu. Oznacza to, że im będzie mniejsza, tym częstotliwość załączania systemu będzie większa. Nie zawsze jest to ekonomiczne, a komfort mieszkańców nie ucierpi znacznie, jeśli histereza będzie wynosić więcej niż 1 K.

Nowoczesna automatyka daje szereg możliwości sterowania ogrzewaniem. W zależności od zasobności portfela można tworzyć różne układy, mniej lub bardziej skomplikowane, które pozwolą regulować system, tak by zapewnić jak najwyższy komfort, a użytkownik nie musi w żaden sposób w ten proces ingerować. Bardziej rozbudowane rozwiązania wymagają większej liczby urządzeń pomiarowych, przez co ich możliwości są znacznie większe.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!