Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2019 

Sterowanie urządzeniami grzewczymi

W artykule o tym jaki jest cel pracy sterowników i regulatorów do kotłów, pomp ciepła, kolektorów słonecznych i całych układów grzewczych oraz o charakterystycznych cechach sterowników przeznaczonych dla poszczególnych rodzajów urządzeń grzewczych
W artykule o tym jaki jest cel pracy sterowników i regulatorów do kotłów, pomp ciepła, kolektorów słonecznych i całych układów grzewczych oraz o charakterystycznych cechach sterowników przeznaczonych dla poszczególnych rodzajów urządzeń grzewczych
Rys. archiwum redakcji RI

Wydajne, niezawodne, energooszczędne, komfortowe i bezobsługowe – takie mają być dzisiejsze urządzenia grzewcze. Optymalna realizacja tych wymagań nie byłaby możliwa bez systemów automatyki – sterowania i regulacji pracy kotłów, kolektorów słonecznych, pomp ciepła oraz układów łączących różne źródła ciepła.

W artykule:

• Jaki jest cel pracy sterowników i regulatorów do kotłów, pomp ciepła, kolektorów słonecznych i całych układów grzewczych
• Charakterystyczne cechy sterowników przeznaczonych dla poszczegółnych rodzajów urządzeń grzewczych

Współczesne urządzenia grzewcze, oparte zarówno na źródłach tradycyjnych, jak i alternatywnych, są rozwiązaniami złożonymi, funkcjonującymi dzięki pracy wielu podzespołów. Obok znakomitych parametrów eksploatacyjnych i niezawodności oczekuje się też od nich walorów ekonomicznych, czyli jak najmniejszego zużycia energii potrzebnej do zasilania.

Użytkownicy wymagają także komfortu – ogrzewanie ma działać bezobsługowo, samodzielnie dopasowując się do aktualnych warunków (np. temperatury zewnętrznej).

Trudno wyobrazić sobie realizację tych zadań bez odpowiedniego układu automatyki, który zbierze niezbędne dane (np. temperatura zewnętrzna czy aktualna temperatura zasobnika c.w.u.) i na ich podstawie ustawi pracę wszystkich elementów urządzenia grzewczego.

Taką funkcję pełnią coraz częściej stosowane dziś sterowniki regulatory do kotłów, pomp ciepła, kolektorów słonecznych czy całych układów grzewczych, zarówno oferowane przez producentów samych urządzeń, jak i produkowane przez firmy specjalizujące się w rozwiązaniach automatyki i regulacji.

Nawet pobieżny przegląd oferty rynkowej pozwala stwierdzić, że brakuje jednolitego nazewnictwa stosowanych urządzeń. Najczęściej jako „sterownik” rozumie się rozwiązanie „pilnujące” pracy urządzeń według zadanych założeń, a „regulator” dostosowuje ich pracę do konkretnych warunków. Nie jest to jednak jednoznaczne.

Filozofią rozwiązań sterowania i regulacji pozostaje jednak praktyczny i intuicyjny charakter – tak, by użytkownik mógł z nich korzystać bez szczególnego przygotowania.
Przykładowo parametry urządzeń można łatwo kontrolować i ewentualnie korygować, korzystając z wyświetlacza. Sterowniki umożliwiają ustawianie harmonogramów dziennych czy tygodniowych pracy kotła i pompy ładującej zasobnik c.w.u., dostosowanych do potrzeb użytkownika.

Różne typy obudów do sterowników i regulatorów pozwalają na dopasowanie rozwiązań do przewidywanych warunków pracy, np. montaż pod izolacją kotła, na jego zabudowie, w szafie sterowniczej czy natynkowy na ścianie.

Sterowniki i regulatory do kotłów

Najszerszą gamę produktów stanowią sterowniki do kotłów, w szczególności tych dwufuncyjnych i przystosowanych do współpracy z dodatkowymi źródłami ciepła. Na rynku można znaleźć rozwiązania o różnym stopniu zaawansowania, od prostych sterowników zapewniających utrzymanie stałej nastawy temperatury, po zaawansowane regulatory kontrolujące i ustawiające pracę podzespołów kotła tak, żeby zapewnić jego najbardziej ekonomiczną i bezawaryjną pracę. Regulatory umożliwiają m.in. ustawienie priorytetu przygotowania c.w.u., sterują pracą nadmuchu kotła oraz załączaniem pompy obiegowej w instalacjach c.o. i pompy ładującej zasobnik w instalacji c.w.u.

Regulatory do kotłów na paliwa stałe (np. z podajnikiem ślimakowym) są urządzeniami złożonymi, ponieważ sterują pracą układu składającego się z wielu podzespołów. Umożliwiają więc sterowanie nie tylko wentylatorem nadmuchowym, pompą obiegową c.o. i pompą ładującą zasobnik c.w.u., ale też podajnikiem ślimakowym.
Sterując nadmuchem i pracą podajnika, regulator pozwala utrzymać zadaną temperaturę kotła. Umożliwia także płynną regulację obrotu dmuchawy.

Sterowniki do kotłów na paliwa stałe są przystosowane do pracy z kotłamipodajnikiem typu ślimak czy tłok (szuflada). Mogą być  uniwersalne, obsługujące spalanie ekogroszku, peletów lub biomasy. Stosuje się także algorytm regulacji tzw. logiki rozmytej (pozwalający np. na obsługę siłownika zaworu mieszającego). Umożliwia on precyzyjną regulację, co pozwala na minimalizację przeregulowań lub skrócenie czasu osiągnięcia wartości optymalnej.

Rozwiązaniem stosowanym szczególnie w przypadku kotłów kondensacyjnych jest tzw. regulacja pogodowa, w której temperatura czynnika grzewczego zależy od zmiany temperatury zewnętrznej. Dzięki temu do instalacji grzewczej dostarczana jest dokładnie taka ilość ciepła, jaka jest potrzebna do utrzymania w pomieszczeniach zadanej temperatury, a kocioł rzadko pracuje z mocą maksymalną.

W przypadku kotłów kondensacyjnych jest to o tyle istotne, że przy pracy poniżej mocy maksymalnej więcej ciepła uzyskuje się z kondensacji. Modulacja mocy palnika umożliwia regulację bez skoków temperatury. W przypadku kotłów kondensacyjnych ważna jest też współpraca układu regulacji z czujnikiem spalin.

Zadaniem regulatora jest także kontrolowanie funkcji, które wpływają na prawidłową i energooszczędną pracę urządzenia, m.in.:

  • modulowanie pracy wentylatora,
  • przedmuch kotła (programowalny),
  • regulowanie czasu wygaszania i kontrola pracy podzespołów w tym czasie (np. zatrzymywanie pracy dmuchawy),
  • ochrona pompy przed osadzaniem kamienia kotłowego czy zastaniem.

Zadaniem regulatora jest też kontrola bezpieczeństwa pracy kotła. W zależności od wskazań temperatury uruchamia on podzespoły odpowiedzialne za ochronę przeciwzamrożeniową instalacji i blokadę przed wychłodzeniem zasobnika oraz chroniące kocioł, zasobnik i podajnik przed przegrzaniem.
Sygnalizuje też i rejestruje sytuacje alarmowe oraz awarie podzespołów, np. uszkodzenie czujnika temperatury.

Sterowniki do kolektorów

Zadaniem sterowników instalacji solarnej jest:

  • sterowanie pracą pomp w instalacji (automatyczne i/lub ręczne, poprzez łatwo dostępne przyciski na interfejsie sterownika),
  • ochrona przed przegrzaniem kolektora i zasobnika oraz przemarzaniem kolektora,
  • sygnalizowanie nieprawidłowości pracy,
  • informowanie o parametrach instalacji (temperatura kolektorów i zasobnika, praca pompy obiegowej).

Sterownik umożliwia wstępną diagnozę awarii lub uszkodzeń podzespołów: zapowietrzenie instalacji, zwarcie czy uszkodzenie czujników temperatury. Awaria może być zgłaszana przez pojawienie się odpowiedniej ikony, włączenie lampki sygnalizacyjnej lub sygnał dźwiękowy.

Wybór sterownika kolektora uzależniony jest przede wszystkim od stopnia złożoności instalacji solarnej i od tego, z jakimi urządzeniami dodatkowo współpracuje oraz oczywiście od preferencji użytkownika. Prosty sterownik do kolektora słonecznego wyposażony jest w czujniki temperatury na wyjściu z baterii kolektora i w zasobniku c.w.u.

Porównanie temperatur z obu czujników decyduje o załączeniu lub wyłączeniu pompy obiegowej. Jest ona załączana, kiedy temperatura kolektora przekroczy temperaturę zasobnika o zadaną histerezę, natomiast wyłączana automatycznie przy histerezie o 10°C niższej od histerezy załączenia, zatem pracuje do wyrównania temperatury kolektora i zasobnika lub do osiągnięcia ustawionej temperatury zasobnika.

Pompa cyrkulacyjna załącza się, gdy temperatura zasobnika przekroczy zadaną temperaturę załączenia pompy cyrkulacyjnej, i pracuje do momentu, kiedy temperatura zasobnika spadnie poniżej tej temperatury.

Sterowanie może być bardziej precyzyjne dzięki odczytowi dodatkowych wartości temperatur. Korzystać można m.in. z funkcji automatycznej regulacji i optymalizacji natężenia przepływu czynnika grzewczego w instalacji solarnej pracującej na potrzeby c.w.u. z biwalentnymi podgrzewaczami pojemnościowymi c.w.u. Funkcja ta umożliwia ustawienie zmiennej wydajności pompy obiegowej ze stopniową regulacją obrotów w oparciu o pełny zakres pracy pompy, z automatycznym przełączeniem zakresów obrotów.

  • Praca instalacji regulowana jest w oparciu o pomiar temperatury wody na wyjściu z baterii kolektora (T1) oraz uśrednioną wartość temperatury glikolu na zasilaniu i powrocie wężownicy grzejnej podgrzewacza (T2 i T3).
  • Regulator steruje włączeniem i wyłączaniem pompy tak, by utrzymywać stałą (optymalną) różnicę temperatury ­T2–T3, co poprawia wydajność pompy solarnej i efektywność oddawania ciepła do wody przez wężownicę oraz umożliwia wykorzystanie nawet niewielkiej ilości ciepła wytworzonej w kolektorze.
    Sterownik ten pozwala na łatwe uruchomienie instalacji solarnej, wymagając tylko nastawy temperatury c.w.u. Efektywność pracy instalacji jest większa o ok. 10%, a zasada działania sterownika umożliwia także diagnozowanie problemów z instalacją.

Dla układów bardziej rozbudowanych, np. wymagających dodatkowej współpracy z podstawowym źródłem ciepła czy z podgrzewaniem wody basenowej, stosuje się sterowniki wyposażone w większą liczbę czujników temperatury, z opcją współpracy z elektronicznym przepływomierzem natężenia przepływu czy bilansu uzysków ciepła.

Czytaj też: Regulatory i sterowniki >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   22.09.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Poznaj nowinki z branży HVAC »

klimatyzatory

 



4 sposoby zastosowania wymienników ciepła »

Na czym polega automatyzacja instalacji  w technice budowlnej »
wymienniki ciepła systemy kanalizacyjne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Grzejnik czy podłogówka - czym ogrzewać? »

ogrzewanie hybrydowe

 



Jak prawidłowo odizolować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

Zdradzamy 3 funkcje ultra nowoczesnych klimatyzatorów »
produkcja studni wodomierzowych film o pompowni ppoz
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Czy znasz 5 funkcji, które ułatwią pomiary? »

systemy wentylacyjne

 



Poznaj sposób na optymalizację strat energii »

Jakie są korzyści płynące ze stosowania pomp wodnych »
pompy cyrkulacyjne pompy wodne
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zaprojektować niezawodne instalacje w budynku »

innowacyjne projektowanie instalacji

 



5 sposobów na szybką i dokładną pracę w miernictwie »

Dobierz wielogazowy detektor podtynkowy »
rozwiązania pomiarowe detektor gazów
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Elektryka nie jest Ci obca? Dołącz do klubu »

klub instalatora

 



Dobierz urządzenie tłoczące do pomieszczenia » Jaki rekuperator nadaje się do budynków jednorodzinnych »
kanalizacja centrale rekuperacyjne
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2020

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2020
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne kotły na gaz i paliwa stałe
  • - Dezynfekcja powietrza wentylacyjnego
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl