Els avantatges de la regulació del sistema de calefacció d’una casa de camp en funció del clima

Inici / Automatització de calderes

Tornar

Publicat: 24.05.2019

Temps de lectura: 3 minuts

0

855

Els científics moderns, juntament amb els enginyers, busquen un augment de l’eficiència dels sistemes de calefacció per tal de reduir les conseqüències negatives que ens afecten el medi ambient. Una de les maneres de solucionar aquest problema és l’automatització que depèn del clima i és capaç de controlar els sistemes de calefacció.

Aquest grup de dispositius és capaç de controlar el consum de combustible en una unitat en funcionament, tenint en compte els canvis meteorològics actuals. Al mateix temps, és possible predir un refredament excessiu o un excés de temperatura a la sala climatitzada per tal de compensar immediatament les possibles desviacions.

És important entendre que el treball realitzat per l’automatització dependent del clima té com a objectiu mantenir l’equilibri òptim entre un microclima còmode i un mode de calefacció econòmic.

• 1 Dispositiu d'automatització que depèn del clima
• 2 Com funciona
• 3 Avantatges i desavantatges
• 4 Quan l’automatització compensada pel temps és útil

El dispositiu i el principi de funcionament de l’automatització que depèn del clima

La part mecànica de l’automatització de la calefacció és una bomba amb vàlvula de control. L'ordinador controla l'equip basant-se en dades de 4 sensors de temperatura que responen a la temperatura exterior i a l'habitació. El programa per a la regulació intel·ligent del control de la caldera que depèn de la climatologia està incorporat al controlador. El contorn s’ajusta segons les condicions de funcionament i el tipus d’habitació.

Els esquemes reguladors existents es basen en tres principis:

1. L’ascensor hidràulic utilitza aigua de retorn, barrejant-se amb l’aigua escalfada a la caldera. El dispositiu està controlat per un regulador de calefacció dependent de la intempèrie, que dóna l'ordre de moure la porta del con segons les lectures dels sensors.
2. Un circuit amb una bomba de circulació i una vàlvula de tres posicions restringeix el flux d’escalfament i retorna el transportador de calor residual al sistema. El processador controla la vàlvula de tres vies segons un programa determinat.
3. La vàlvula d’aturada de la línia de retorn es tanca amb una vàlvula. El dispositiu està controlat pel controlador del sistema de calefacció dependent de la intempèrie segons els sensors de temperatura.

A la sala d’estar s’instal·len sensors automàtics que depenen del clima per als sistemes de calefacció d’un edifici d’apartaments (MKD).

L’estació de calefacció individual (ITP) es troba al soterrani, on és més fàcil mantenir l’equip.

Avantatges i inconvenients

L’automatització que depèn del clima permet als usuaris evitar un escalfament excessiu de la sala durant els períodes d’escalfament i evitar carregar les calderes de calefacció per endavant durant els freds.

El sistema presentat té una sèrie d’avantatges que permeten que la calefacció funcioni en mode òptim:

• els canvis sobtats de temperatura a l'exterior no afecten el microclima de l'habitació;
• el consum de combustible més econòmic;
• les transicions suaus entre modes de funcionament exclouen càrregues prolongades en equips de calefacció;
• es redueix la quantitat d'emissions nocives a la xemeneia;
• augmenta la vida útil del sistema de calefacció.

La instal·lació del control automàtic de la calefacció estalviarà significativament diners, obtindrà el màxim confort i no es distraurà amb els modes de calefacció autoregulables.

Tot i això, també cal tenir en compte els desavantatges d’aquest equip:

1. Alt preu.
2. La ubicació interior del sensor afectarà greument el rendiment general del sistema.
3. La instal·lació, l’ajust i la reparació de l’automatització només són possibles amb l’ajut d’especialistes qualificats.

L’automatització que depèn del clima controla perfectament la calefacció dels edificis de gran alçada, les façanes de les quals són accessibles per a tots els vents. L’ús al sector privat depèn molt del medi ambient.

Tipus de sistemes de control automàtic

Quan s’utilitza calefacció individual, els propietaris d’habitatges solen tenir problemes de control de temperatura. El mètode d’ajust manual és imprecís i consumeix combustible excessiu. L’ús de la regulació automàtica del sistema de calefacció que depèn de la climatologia permet estalviar recursos i alliberar el temps personal.

Tipus d'automatització:

• un termòstat connectat a un mecanisme dependent;
• control sense fils del sistema de preservació de la calor segons la climatologia.

Funcions dels dispositius de control:

• mantenir la temperatura ambient mitjançant el termòstat a un nivell determinat;
• configuració programada del nivell de calefacció per hora del dia fins a una setmana.

Tipus de dispositius:

• termòstat mecànic: activa la xarxa elèctrica quan canvia la temperatura ambiental;
• dispositiu electrònic: controla amb precisió la calefacció segons els senyals del sensor;
• dispositiu electromecànic: un relé de temperatura controla la transmissió de la vàlvula.

Els termòstats de control de la calefacció es poden connectar a una bomba, una caldera o un actuador de tall mecànic.

Mètodes per controlar el sistema de calefacció amb automatització que depèn del clima

Automatització tèrmica

El mètode més habitual de control de la temperatura s’anomena “exposició directa”. És a dir, per canviar el microclima de la casa, heu d’anar a canviar els indicadors del generador de calor (caldera, estufa, llar de foc o escalfador elèctric) amb les vostres pròpies mans. D'aquesta manera, s'aconsegueix un control màxim sobre el nivell de temperatura ambient. Aquest enfocament és molt eficaç, però força incòmode, ja que cal esforçar-se per controlar la calor cada vegada.

Normes per al funcionament de la calefacció climatitzada

Els sistemes de control de la calefacció tenen una funció d’autodiagnòstic. Els missatges d’error s’envien a la pantalla i el propietari pot escollir com resoldre’ls.

Si el controlador de temperatura no funciona, primer heu de comprovar l’electricitat.

Problemes freqüents:

• soroll crepitant durant el funcionament: mal contacte amb la font d'alimentació;
• escalfament feble de l'habitació a un nivell elevat: és possible un efecte tèrmic aliè al sensor;
• el dispositiu connectat segons les regles no s'encén; el motiu està en el disseny; caldrà substituir-lo;
• parpelleig del LED: el sensor de temperatura està trencat;
• el termòstat no proporciona el mode configurat: el dispositiu està defectuós.

Per a un funcionament continu sense fallades, n'hi ha prou amb complir els requisits de funcionament establerts pel fabricant. La instal·lació i configuració del sistema es realitza segons les instruccions.

Mitjançant control de calefacció automàtic

Els sistemes de control de la calefacció difereixen en funció i preu. Els models simples es controlen mitjançant un control remot o una pantalla tàctil. Els sistemes complexos tenen el seu propi programari amb accés a control remot. L’automatització que depèn del clima està disponible en diferents tipus de calderes de calefacció:

• muntat a la paret, situat en una de les habitacions;
• de peu, instal·lat a la sala de calderes;
• caldera elèctrica.

A la configuració del programa del controlador, el valor inicial es defineix quan la temperatura interior i exterior són les mateixes. Després es realitza el calibratge, es seleccionen els paràmetres del refrigerant per a cada tipus de clima. El fabricant programa les seves pròpies opcions per defecte, una de les quals es pot seleccionar per treballar.

Per configurar el sistema, heu d’instal·lar sensors de temperatura a l’exterior i a la sala perquè les dades es transmetin sense distorsions.

Els avantatges de la gestió són la disponibilitat d’un funcionament autònom, estalviant recursos.Inconvenients de l’automatització compensada pel clima: el manteniment i les reparacions poden costar a causa de la substitució d’electrònica defectuosa.

El principi del control de la calefacció compensat pel clima

Expliquem com es realitza el manteniment de la temperatura ambient tenint en compte els canvis de temperatura del carrer. En configurar el controlador, s’estableix l’anomenada corba de temperatura que reflecteix la dependència de la temperatura del refrigerant del circuit de calefacció dels canvis de les condicions meteorològiques a l’exterior. Aquesta corba és una línia, un punt de la qual correspon a + 20 ° С a l'exterior (mentre que la temperatura del refrigerant del circuit de calefacció també és de + 20 ° С, ja que es creu que en aquestes condicions no cal escalfar-lo) . El segon punt és la temperatura del refrigerant (per exemple, 70 ° C), a la qual, fins i tot els dies més freds de la temporada de calefacció, la temperatura de l’habitació es mantindrà al valor especificat (per exemple, 23 ° C). Si l’edifici no està prou aïllat, caldrà una temperatura lleugerament superior del refrigerant del circuit de calefacció per compensar la pèrdua de calor. En conseqüència, el pendent de la corba serà fort. I viceversa, si tot està en ordre amb l’aïllament tèrmic de la casa. Durant la fabricació del controlador, s'introdueixen moltes corbes similars a la memòria del dispositiu, de manera que podeu seleccionar de tota la família una línia adequada específicament per a les condicions de la vostra llar.

Normalment, un sol sensor exterior no és suficient per maximitzar el confort tèrmic i estalviar combustible. Per tant, sovint s’instal·la un sensor addicional dins d’una habitació climatitzada. La presència de dos sensors alhora, tant interiors com exteriors, permet controlar i ajustar ràpidament la temperatura a les instal·lacions de la casa.

Normalment, el sensor de temperatura ambient s’instal·la en una anomenada sala de referència; la temperatura correspon al vostre concepte d’un fons tèrmic confortable. Aquesta habitació no s’ha d’escalfar amb la llum directa del sol ni volar-la amb corrents d’aire. Com a norma, s’escullen els vivers i els dormitoris com a referència. La instal·lació d’un sensor d’habitació permet activar el mode d’autoadaptació, en el qual la corba de calefacció s’adapta automàticament a l’habitació corresponent, mitjançant el propi microordinador del tauler de control. A més, el sensor d’habitació sovint s’integra en un termòstat, amb el qual podeu configurar la temperatura desitjada i el seu nivell mitjà a tota la casa. El control de temperatura local en una habitació independent s’aconsegueix instal·lant vàlvules termostàtiques amb capçals tèrmics als radiadors.

Un aspecte molt important de l’ús d’un termòstat torna a ser l’estalvi de combustible. Expliquem com es duu a terme. Per exemple, a l'habitació on s'instal·la el sensor, els convidats s'han reunit i la temperatura ha augmentat 2 ° C a causa de l'alliberament natural de calor de les persones. El tauler de control detecta aquests canvis i dóna una ordre per reduir la temperatura del refrigerant en aquest circuit, tot i que un sensor exterior pot requerir tot el contrari. Reduir el consum de calor per escalfar aquesta habitació naturalment estalvia combustible. Però també hi ha problemes aquí. La inundació en una habitació amb termòstat, llar de foc o deixar una finestra oberta durant molt de temps pot provocar canvis de temperatura a tota la casa. Per tenir en compte aquests factors en molts sistemes, és possible modificar l'algorisme de control establint el coeficient d'influència del sensor de l'habitació sobre la naturalesa de la corba de calefacció. Però, en general, els experts simplement no recomanen instal·lar dispositius de mesura de temperatura ambient prop de xemeneies, portes d’entrada, finestres i altres fonts de calor o fred que puguin introduir un error en els resultats de la mesura.

També cal tenir en compte que la instal·lació d’un sol termòstat d’ambient, sense sensor de temperatura exterior, augmenta significativament la inèrcia del sistema de control tèrmic. Els canvis en el fons de calor es produiran amb un retard, ja que l’automatització començarà a funcionar només quan la temperatura de la casa, per exemple, caigui, i això passarà després de l’aparició del fred real a l’exterior.

Els controladors moderns no només controlen el clima, sinó que també tenen un nombre bastant gran de funcions, algunes de les quals són personalitzades i d’altres de servei. Mentre que els primers vigilen la comoditat, els segons supervisen l’estat del sistema i asseguren el funcionament correcte i segur de l’equip.

Automatització dependent del temps Vaillant

El Multimatic VRC 700 de Vaillant controla la calefacció per terra radiant i fins a 10 circuits mixts de calefacció.

Especificacions de Vaillant VRC 700 Multimatic:

• configuració de paràmetres amb un pom giratori;
• treballar amb calefacció solar del refrigerant i ventilació forçada;
• corbes de calefacció predeterminades Vaillant: nit, convidat, dia i ventilació;
• enregistrament d’un programa de control individual;
• diagnòstic remot del sistema per servei.

Esquemes de control d’automatització compensats pel clima VRC 700:

• Un circuit de calefacció directa i una bomba de recirculació amb mòdul addicional.
• Dues línies de mescla, expansió VR 70, bomba de caldera.
• Control directe del flux del portador de calor.
• Circuits: rectes i mixtes, amb dos mòduls VR 70, bomba de recirculació.
• Control de dues línies de mescla de mitjà de calefacció amb expansió VR 70, el mòdul VR 91 regula el procés.
• Regulació de dos circuits de mescla mitjançant una expansió VR 70 i una caldera mitjançant una placa de caldera de condensació.
• Tres línies de mescla amb mòdul VR 71 i una bomba de recirculació.
• Controla més de 3 contorns, un dels quals és recte. El circuit inclou extensions VR 60, VR 32, VR 90.

La versió de l’automatització Vaillant VRC 700/6 que depèn del clima pot connectar diverses calderes per funcionar i, amb la unitat VR 900, pot controlar la cascada remotament en una aplicació especial.

Control de la bomba des d’un senyal extern

Connectar el controlador al sistema de “casa intel·ligent” amplia significativament les possibilitats de control de la calefacció. A més de l'operació de calefacció sota el control del controlador d'automatització que depèn del clima, el sistema ofereix als propietaris l'oportunitat d'ajustar de forma remota el règim de temperatura a les instal·lacions.

La condició principal aquí és connectar el controlador a Internet i instal·lar una aplicació especial en dispositius mòbils per gestionar sistemes de suport vital a casa.

Calderes climatitzades Baxi

Les calderes de gas, fins i tot en mode normal, consumeixen combustible, ja que el cremador continua funcionant en absència de gent a la casa. Amb un bon aïllament de la casa, apagar la calefacció redueix la temperatura de 2 ° C en 6 hores i activar la calefacció dóna un augment de 2 ° C en una hora. Les calderes del model Baksi Luna 3 Comfort es controlen remotament mitjançant una aplicació mòbil. Es pot enllaçar un script per al control automàtic de la calefacció a un calendari.

Les calderes de la sèrie Baxi Slim tenen les funcions següents:

• consulta remota de temperatura a l'apartament i al carrer;
• control remot de la temperatura de l'aigua als circuits directe i de retorn;
• lectura de lectures de comptadors de gas;
• control de la pressió al sistema;
• notificació d'errors i parada d'emergència de la caldera;
• activació remota de la caldera.

Avantatges de les calderes de paret:

• circuit de calefacció i aigua per separat;
• temperatura constant del refrigerant;
• treball silenciós;
• modulació electrònica de la flama;
• funcionament de la caldera a una pressió de gas reduïda al sistema;
• la possibilitat de connectar la calefacció per terra radiant.

Les calderes Baxi del fabricant italià són modestes.

Control manual de la caldera de calefacció

Fins a un punt determinat, la forma més habitual de controlar una caldera de calefacció era la regulació manual de la temperatura de l'agent de calefacció (moltes calderes encara es controlen d'aquesta manera). L’automatització era senzilla: el termòstat integrat a la caldera s’ajustava manualment a una determinada temperatura del refrigerant que circulava al sistema, per exemple, a 50 ° C. Però el control manual només és efectiu en condicions externes estables. Diguem que és necessari mantenir una temperatura determinada a l'habitació: 23 ° C. Quan la temperatura del refrigerant arriba a 50 ° C, el termòstat donarà l'ordre d'apagar el cremador de gas i, si la temperatura baixa, engegueu-lo. Aquest procés cíclic explica la "ondulació" del gràfic de temperatura de flux taronja i el de temperatura ambient verda. Si fa més fred a l’exterior i el termòstat continua funcionant en el mateix mode (50 ° C), la temperatura de l’habitació inevitablement baixarà. Per corregir aquesta situació, cal la participació d’una persona que ha d’augmentar la temperatura del refrigerant fins a valors més elevats.
Els desavantatges d’aquest mètode de regulació són evidents: es tracta de la implicació d’una persona en el funcionament del sistema de calefacció i el funcionament continu de l’encesa automàtica del cremador.

Avantatges:

• Alta precisió de mantenir una temperatura estable a la casa a una temperatura constant a l’exterior;
• No cal pagar més per l'automatització del control, ja que està inclòs en el preu de la caldera.

Desavantatges:

• La necessitat d'un ajust manual constant del règim de temperatura de la caldera;
• A causa de la bomba en funcionament constant, es produeix un augment del consum d'energia;
• Els cicles freqüents d’encesa / apagat desgasten l’automatització de la caldera més ràpidament.

Control automàtic de calderes Protherm

Les calderes sense regulació activen la calefacció en funció dels paràmetres del portador de calor. Els equips Protherm que depenen del clima controlen la calefacció basant-se en dades de sensors exteriors i interiors. Els termòstats permeten estalviar fins a un 30% de combustible, reduint la freqüència d’encesa de la caldera.

Reguladors d'habitacions que s'utilitzen amb la caldera elèctrica Proterm Skat:

• Instat Plus amb connexió per cable, manté temperatures de 5 a 30 ° C, hi ha un mode nocturn per reduir la calefacció.
• Termolink B - regulador d'habitacions per a calefacció d'aire en el rang de 8 a 30 ° C, mode de funcionament programable durant 24 hores, funció de protecció contra gelades.

La calefacció elèctrica és una font de calor segura i sense emissions a casa vostra. No es requereix cap sistema de ventilació per a la instal·lació. L’equipament d’una caldera Protherm elèctrica és més senzill que un de gas.

Amb les calderes de ferro colat de peu Protherm Bear, s’utilitzen termostats a l’eBus:

• Termolink P - hi ha un mode de modulació, regulació de l’escalfament de l’aire i de l’aigua calenta, corba de control de la calefacció en funció dels sensors de temperatura.
• Termolink S: pot canviar el mode de funcionament de la caldera per hora del dia, programable durant una setmana. El mode de vacances i la protecció contra gelades estan predeterminats.

Les calderes de la sèrie Medved canvien la temperatura de l'aigua amb un cremador d'injecció. L’element calefactor és de ferro colat. La pantalla del tauler informa sobre els paràmetres del refrigerant.

Descripció del funcionament del controlador:

Segons quin dels circuits hidràulics s’activi, el contacte lliure de potencial R1, els contactes de potència R2 ... R8, així com els contactes de baixa tensió dels sensors de temperatura T1 ... T8 reben el lloc corresponent a l’hidràulic circuit. Es poden assignar contactes d’alimentació gratuïts per controlar qualsevol dispositiu addicional (caldera o bombes mescladores, terminals de la 2a etapa del cremador, bomba solar, element de calefacció, etc.). El nombre de dispositius addicionals connectats està limitat pel nombre de terminals de contacte d’alimentació gratuïts.

L'ampliació del circuit pel que fa al nombre de circuits de calefacció controlats es realitza mitjançant la connexió del nombre requerit de controladors EH addicionals (esclaus) al controlador mestre EH a través del eBUS (cable de 2 nuclis amb una secció de 0,5. .. 0,75 mm2). Qualsevol dels controladors EH pot actuar com a controlador mestre o esclau.

El sensor de temperatura exterior es pot connectar un a diversos controladors, o bé cada controlador pot tenir el seu propi sensor de temperatura exterior (T2).

En circuits hidràulics amb circuits de mescla, podeu seleccionar el tipus d’aparells de calefacció utilitzats: radiadors o calefacció per terra radiant. Per exemple, en triar un "terra càlid", s'activa la corba de calefacció corresponent a baixa temperatura, es canvien els programes de temps tenint en compte la inèrcia, es pot iniciar el programa d'assecat de massissa, etc.

Es pot carregar el circuit del dipòsit d’ACS segons la prioritat o en paral·lel al sistema de calefacció. És possible fer funcionar el controlador en sistemes amb dipòsits combinats (calefacció + subministrament d’aigua calenta) de tipus emmagatzematge o cabal.

El contacte d'alimentació R5 es pot utilitzar per controlar una bomba de recirculació al sistema ACS. En aquest cas, s’utilitzen els senyals dels sensors de temperatura T1 o T8 (si són lliures al circuit hidràulic seleccionat).

El contacte de potència R6 té la capacitat de controlar la velocitat de rotació de la bomba connectada al mateix. També és possible establir la velocitat mínima predeterminada de rotació de la bomba en aquest contacte de potència.

Capacitats funcionals dels controladors EH-7, EH-17 i EH-52

Automatització Meibes dependent del clima

El termòstat HZR-M Meibes, que depèn de la intempèrie, controla el circuit de mescla del mitjà de calefacció de manera independent, amb altres controladors. Característiques del dispositiu Maybes:

• interfície amb icones;
• programes de calefacció incorporats;
• integració amb altres reguladors al bus eBUS;
• alimentació autònoma amb bateries;
• pantalla de fons;
• connector per connectar un ordinador.

Automatització que depèn del clima per a sistemes de calefacció d'una casa privada: dispositius amb accés remot Meibes LE HZ de producció alemanya.

El termòstat controla dos circuits o una cascada de 2 calderes, bombes de recirculació. Característiques de Meibes LE HZ:

• connectar controladors remotament;
• ampliació del control per 8 bucles mitjançant eBUS;
• menú simbòlic;

Avantatges: fàcil instal·lació a la paret.

Quan l’automatització dependent del temps és útil

A les cases particulars, si són de mida mitjana o menor, la necessitat d’instal·lar aquests automatismes apareix principalment quan els propietaris estan absents de la casa durant molt de temps.En altres casos, els ajustos no són difícils de fer manualment o amb l'ajut de gadgets.

Es produeix una situació diferent en cases rurals o mansions grans, així com en edificis públics amb una àmplia superfície. Aquí, l'organització del control automàtic de la calefacció mitjançant automatismes per a calderes es converteix en una necessitat directa.

Segons els resultats de la prova de control, que va comprovar el funcionament del nou sistema, es va comprovar que el consum de combustible per a la calefacció en un edifici d’apartaments de gran alçada amb un gran nombre de superfícies vidrades es reduïa en 2 vegades.

A més, l’automatització dependent del clima va produir una alta eficiència a la caldera de calefacció central del sector residencial, sintonitzada per donar servei a diversos edificis.

Termòstat ZONT

El controlador de calefacció ZONT H-1 amb compensació meteorològica és un sistema intel·ligent que es controla remotament mitjançant el protocol GSM o Internet. El dispositiu es connecta mitjançant una aplicació mòbil, un compte personal al lloc web del fabricant o mitjançant ordres SMS. Característiques del termòstat:

• Gestió de targetes SIM 2G;
• transmissió de lectures des de sensors de temperatura i mode de funcionament de la caldera;
• selecció de la corba de control de calefacció;
• programació de calefacció d’habitacions durant una setmana;
• notificació d'errors i casos d'emergència;
• un missatge sobre una interrupció elèctrica a la casa;
• historial d’operacions durant 3 mesos;
• actualització de programari a través d’Internet.

El termòstat es connecta de dues maneres: mitjançant els terminals de la caldera o mitjançant un adaptador al bus digital. El control de la calefacció es pot realitzar en mode de relé, amb l’encesa periòdica del cremador de gas. És possible un control digital mitjançant un adaptador: modulació electrònica de la flama.

Especificacions ZONT H-1:

• tensió de funcionament 10-28 V;
• entrades analògiques i digitals;
• connexió de 10 sensors de cable i de ràdio;
• rang de funcionament de –30 a + 55 ° C;
• sortir al mode - 50 segons;
• carcassa de plàstic, muntatge superficial universal.

Els avantatges de la regulació del sistema de calefacció d’una casa de camp en funció del clima

En primer lloc, heu de determinar quines funcions està dissenyada l'automatització del sistema de calefacció. Destaquem-ne dues: garantir les condicions més còmodes per als residents i estalviar energia tèrmica.

No només l’automatització del temps proporciona unes condicions confortables. S'utilitza tota una gamma de solucions d'enginyeria per garantir la temperatura òptima de l'aire dels locals interiors i l'automatització del temps és un dels components essencials d'aquest complex. El fet és que els paràmetres del microclima, per regla general, són els responsables dels termòstats ambientals que funcionen amb sensors de temperatura de l’aire interns i proporcionen un control directe del sistema de calefacció. Tanmateix, ja s’havia entès anteriorment que l’ús de termòstats sols (si parlem d’un mode purament automàtic) no està del tot justificat, ja que sempre hi ha un retard entre un canvi de la temperatura de l’aire exterior i el canvi posterior de la temperatura interna. la temperatura de l’aire, així com la inèrcia del propi sistema de calefacció (això és especialment cert per la calefacció per terra radiant). Tenint en compte tots els factors anteriors, resulta que el sistema comença a funcionar en un mode de pols intermitent amb un retard periòdic. I aquí ens ajuda la mateixa automatització que depèn del clima, que inclou un controlador que, mitjançant un sensor de temperatura exterior, ajustarà constantment la temperatura del refrigerant i proporcionarà els paràmetres necessaris.

La comoditat és, per descomptat, bona, però es planteja la qüestió de si és aconsellable ajustar constantment la temperatura del refrigerant. Sovint és possible trobar aquesta opinió que és necessari i suficient ajustar el sistema una vegada durant un període o quan la temperatura exterior canvia bruscament.Al mateix temps, l'ajust es pot fer manualment i, mitjançant diversos sistemes de control remot, per evitar "campanes i xiulets" innecessaris en els seus sistemes d'enginyeria, simplificant el seu funcionament. Per tal d’entendre aquesta qüestió amb més detall, proposo passar a la segona part funcional de la regulació que depèn del clima: l’estalvi de recursos energètics.

Per descomptat, si pregunteu: "Quin tipus de regulació del subministrament de refrigerant serà la més eficient energèticament?", Llavors podeu respondre immediatament, sense dubtar-ho: "Automàtic!" i així finalitzeu aquest article. Però immediatament sorgeix una qüestió, no només associada a l’eficiència energètica, sinó a la reducció dels costos reals de generació d’energia calorífica a partir de l’ús d’automatitzacions dependents del clima i de la conveniència d’aquestes mesures.

Molts fabricants donen xifres diferents quan parlen d’estalvis, però pràcticament no hi ha dades reals, confirmades per càlcul o experiment. Potser això es deu al fet que és bastant difícil calcular per endavant quin serà l'efecte real d'un sistema determinat, ja que s'inclou una gran quantitat de variables en el càlcul.

Totes aquestes variables s’associen al mode de funcionament real del sistema d’escalfament d’aigua calenta i al nombre d’hores que la gent passa a la casa.

Per tant, podem determinar l’efecte de l’ús de la regulació dependent del temps de dues maneres. El primer mètode és experimental, el segon es calcula.

En aquest article, només farem servir el mètode 2 i, per a això, establirem les dades inicials. Per exemple, agafeu una casa (figura 1), situada a la regió de Leningrad, que tingui les característiques de disseny que es donen a la taula. un.

Per començar, determinem la pèrdua de calor [W] del nostre edifici a una temperatura exterior tн = –26 ° C. El càlcul de les pèrdues de calor a través de cada estructura tancadora es realitza segons la fórmula:

on k és el coeficient de transferència de calor del recinte, W / (m² · K); A - l'àrea de l'estructura de tancament, m²; tв i tн: temperatures de l'aire interior i exterior, respectivament, ° C; n - coeficient de reducció de la diferència de temperatura calculada; β és un coeficient que té en compte pèrdues de calor addicionals superiors a les principals.

Així, el valor del valor màxim de la pèrdua de calor a la temperatura exterior mínima serà de 14 891 W o 14,9 kW.

No obstant això, a causa del canvi de temperatura de l'aire exterior, el procés de transferència de calor es converteix en dinàmica. Per tal d’estimar la càrrega de calor necessària per al nostre edifici, en funció de la temperatura de l’aire exterior, es proposa fer diversos càlculs, substituint seqüencialment els valors variables de la temperatura de l’aire exterior a la fórmula inicial, com a resultat de la qual podem obtenir la dependència que es mostra a la Fig. 2.

Tingueu en compte que aquest gràfic té una certa flexió, que indica una relació no lineal entre temperatura i potència. Aquesta dependència no lineal serà diferent per a cada edifici a causa de les seves característiques de disseny individuals.

A més de les característiques presentades anteriorment, necessitarem els valors de les temperatures de l’aire exterior durant tot el període de calefacció. Per fer-ho, utilitzarem l’arxiu de dades de la regió de Leningrad durant el període 2015-2016. Per descomptat, hi ha normes que es basen en què cada any, en un moment determinat, comença la temporada de calefacció, però, si considerem una casa privada, es produeix, per regla general, en el primer cop de fred. Després d’analitzar el canvi de temperatura al llarg de l’any, es va concloure que el període de calefacció presumptament va començar el 5 d’octubre de 2020 i va acabar el 30 d’abril de 2020. Així, la durada del període de calefacció va ser de set mesos, cosa que és un indicador bastant normal per a aquesta regió.

A la fig.3 mostra un gràfic dels canvis de temperatura de l’aire durant tot el període de calefacció. Després d’assegurar les dades inicials, procedim a calcular l’efecte de l’ús de l’automatització que depèn del clima.

El principi de funcionament d’aquest tipus de regulació és el següent. El sensor de temperatura exterior registra els canvis de temperatura i envia un senyal al controlador.

El controlador processa la informació rebuda i, segons un determinat algorisme, calcula la temperatura necessària del refrigerant del sistema de calefacció. El senyal del controlador es dirigeix ​​a l'actuador de la vàlvula de mescla, que, al seu torn, obre o tanca, proporciona la temperatura requerida del refrigerant al circuit de manteniment. Tingueu en compte que, en aquest cas, es produeix un ajust qualitatiu en què el cabal total del refrigerant del sistema es manté constant, ja que la regulació consisteix en el grau de barreja del refrigerant calent amb el refrigerat. Una disminució de la barreja de refrigerant calent condueix a un augment de la temperatura del refrigerant retornat al circuit de calefacció (caldera). Això farà que el cremador s'apagui o redueixi el subministrament de combustible al cremador. Així es forma l’estalvi energètic, que voldria avaluar.

Per al càlcul directe, establirem els següents modes de funcionament del sistema de calefacció:

1. Primer mode de funcionament - correcció constant de la temperatura del refrigerant pel sensor d’aire exterior (mode automàtic). Per calcular l’energia calorífica consumida, realitzarem el càlcul, tenint en compte els canvis en la temperatura de l’aire exterior cada tres hores.

Aquest càlcul es farà cada dia durant tot el període de calefacció.

2. Segon mode de funcionament - en aquest mode, tindrem en compte els canvis de temperatura exterior de dia durant el mes. Se suposa que es tracta del mateix mode quan el propietari té la possibilitat d'ajustar manualment o remotament la temperatura del refrigerant cada dia. La lògica d’aquesta regulació és la següent. Quan es visualitza una previsió meteorològica o una sensació real de fred, una persona estableix la temperatura requerida, però, el criteri principal no serà l’estalvi de recursos, sinó el desig de no congelar-se. Tanmateix, quan la temperatura augmenta entre 2 i 4 ° C, la probabilitat que el propietari vagi immediatament a cobrir el regulador tendeix a zero. Així, el càlcul d’aquest tipus de regulació es basarà en la temperatura exterior mínima durant el dia. El càlcul es realitza de la mateixa manera durant tots els dies del període de calefacció.

3. Tercer mode de funcionament - implica l’ajust manual del sistema en el moment d’un canvi brusc de la temperatura de l’aire exterior. Per obtenir més claredat, vegem el gràfic que es mostra a la Fig. 4. Es pot observar a partir de la figura que en l’interval del primer al 23, ambdós inclosos, la temperatura de l’aire exterior va fluctuar en el rang de –20 ... –10 ° C, amb un valor mitjà de –15 ° C. Llavors, la tendència va pujar i veiem un valor mitjà al voltant dels +2,5 ° C.

És obvi que és en aquest moment que qualsevol persona sensata intentarà reduir la temperatura del refrigerant mitjançant el mètode que té, per exemple, ajustant la potència de la caldera. Per tant, en calcular el tercer mode de funcionament del sistema de calefacció, ens establirem els valors mínims de la temperatura de l’aire exterior dins de la tendència.

4. Quart mode de funcionament - absència total de qualsevol regulació de la temperatura del refrigerant. Se suposa que el sistema de calefacció funciona a ple rendiment durant tot el període de calefacció. Els resultats del càlcul de l'energia tèrmica consumida durant el període de calefacció per a diversos tipus de regulació es resumeixen a la taula. 2 i el gràfic que es mostra a la Fig. 5. A més, és possible calcular el consum de combustible:

on Q és el consum de calor durant el període de calefacció, kW / h; qн: la calor de combustió més baixa del gas, kW / m³; η - eficiència de la caldera.

Per al càlcul prenem el valor mitjà del poder calorífic net del gas natural: 10,619 kW / m³ i el valor mitjà de l’eficiència de la caldera igual a 0,92.

El càlcul dels costos financers es duu a terme multiplicant el consum de combustible resultant pel cost de 1000 m³ de gas natural, calculat d'acord amb els preus de gas al detall del període 2015-2016. El cost de 1000 m³ de gas va ser de 5636,09 rubles.

Per determinar els costos mensuals mitjans, cal dividir el valor obtingut per nosaltres pel nombre de mesos del període de calefacció que estem considerant:

on Gg - consum de combustible durant el període de calefacció, m³ / h; B - el cost de 1000 m³ de gas natural; n és el nombre de mesos de la temporada de calefacció. Els resultats es resumeixen en una taula. 3. Com es pot veure a la taula anterior, el mode de funcionament en què no hi ha regulació es pren com a 100%. L’estalvi en mode completament automàtic va ser del 64,4%. Cal assenyalar que l’augment de l’efecte econòmic es durà a terme mitjançant l’ús, per exemple, del mode de funcionament dels períodes de presència / absència de residents, que es configuren individualment.

Un cop analitzats els càlculs i horaris anteriors, cal assenyalar que la regulació que depèn de la climatologia és una mesura completament justificada que permet no només augmentar el grau de confort, sinó també estalviar un percentatge de diners bastant significatiu. Per descomptat, aquest càlcul es va dur a terme tenint en compte diversos supòsits i hipòtesis, però tots es van prendre en el marc de valors adequats, cosa que ens permet estimar l’ordre dels preus. En qualsevol cas, l’automatització que depèn del clima és una solució completa i justificada que avança al mateix temps.

Funcionament de la caldera amb terra radiant

Per a la comoditat de la casa, s’utilitza un sistema de calefacció per terra radiant, on el transportador de calor és aigua o líquid amb un punt de congelació baix. La bomba de circulació està regulada per equips automàtics que depenen del clima.

Composició del sistema de calefacció per terra radiant:

• controlador compensat pel clima;
• sensor de temperatura exterior instal·lat a l’ombra;
• servomotor de la unitat de mescla;
• sensor de temperatura de l'aigua circulant;
• canonada de calefacció per terra radiant;
• termòstat en una habitació climatitzada.

El controlador TRTs-03 de fabricació russa manté la temperatura al llarg de la corba de control de calefacció.

Els terres càlids s’utilitzen amb altres tipus de calefacció. Hi ha quatre tipus de controladors meteorològics dissenyats per treballar junts:

• Principal: controla 8 tipus de circuits hidràulics, 6 dels quals inclouen una caldera.
• Ampliació per a 2 sistemes hidràulics a més del regulador principal.
• El control de circuits de mescla independent pot regular un sistema de manera independent.
• Central de control de calefacció amb dipòsit tampó i temporitzador.

Els terres càlids tenen una inèrcia important, de manera que el termòstat d’ambient reacciona amb més precisió a la intempèrie.

Esquemes de bombes

El segon esquema popular per al funcionament d’una bomba de circulació en un sistema de calefacció dependent del clima és el seu ús al circuit de calefacció per terra radiant. La instal·lació de calefacció per terra radiant permet augmentar la temperatura de l’habitació durant un curt temps. L’essència d’aquest esquema és utilitzar una bomba de circulació per bombar refrigerant calent al sistema de calefacció per terra radiant durant el període de baixada de la temperatura exterior. El controlador, llegint les lectures dels sensors de temperatura, calcula quant es refredarà l’habitació quan baixi la temperatura exterior. Després de processar la informació i realitzar els càlculs necessaris, es donen ordres per obrir les vàlvules i canviar el funcionament de la bomba al mode desitjat. El refrigerant omple el col·lector i entra a les bigues del sòl càlid.

Els avantatges d’aquest esquema són la ràpida creació d’una temperatura confortable a l’habitació per mantenir-s’hi, mentre que, després de l’escalfament, el controlador torna a bloquejar l’alimentació del refrigerant i passa al funcionament normal.

Automatització d’hivernacles dependent del temps

Fer créixer productes agrícoles durant tot l’any en climes del nord és una tasca difícil. Per garantir la vegetació de les plantes, s’utilitza un escalfament dependent del clima. La millor opció és un sistema de calefacció de sòl per canalització que estimuli el desenvolupament de les arrels i redueixi el consum d’energia.

La temperatura a l’hivernacle és diferent a la nit i durant el dia, i el sòl hauria de ser més càlid entre 2-3 ° C. L’automatització Aries TRM-32 o els controladors Aries PLC 100, combinats en un sistema amb un centre de control, faran front a aquesta tasca.

Característiques del sistema de control Aries TRM-32:

• control de la calefacció del refrigerant basat en el senyal de quatre sensors externs;
• connexió a un ordinador mitjançant un adaptador;
• rang de control de –50 a + 200 ° C;
• longitud de comunicació per cable: 1200 m;
• la temperatura a l’hivernacle oscil·la entre +1 i + 50 ° C;
• control de polsador, visualització d'informació;
• programar el programa de calefacció a un valor de temperatura determinat;
• canvi de l'operació diürna i nocturna.

El control remot del microclima als hivernacles es realitza ventilant i canviant la velocitat de les bombes.

Regulació automàtica de bricolatge

La regulació que depèn del clima s’utilitza per mantenir la comoditat i l’economia. Instal·len calefacció que depèn del clima amb les seves pròpies mans en petites cases particulars i en cases rurals d’estiu. Els dispositius muntats a la fàbrica són adequats per a un funcionament estable del sistema. Els dispositius de fabricació pròpia no funcionaran de manera estable, ja que són insegurs.

Una caldera universal Ochag, que funciona amb combustible sòlid, és adequada per a una casa de camp. Al circuit de control hi ha tres sensors de temperatura: el refrigerant de la caldera, els gasos residuals i l’aigua de la caldera. Actuadors: amortidor de flux d’aire i amortidor a la canonada. El control automàtic s’organitza mitjançant el controlador Arduino Nano.

Dispositiu controlador de calefacció

Consumidors i generadors

És molt important entendre per què és necessària l'automatització per escalfar una casa privada i com funciona. L’automatització pot funcionar tant amb consumidors com amb generadors de calor. En aquest cas, els consumidors inclouen dispositius de calefacció (radiadors, "terres càlids", etc.). Per controlar la transferència de calor dels consumidors, s’utilitzen elements de control separats, que regulen la calor. Aquests controls poden incloure bombes, aixetes o mescladores. Un matís important: amb la disminució del nombre de consumidors del circuit, augmenta la precisió del control.
El generador de calor del sistema sol ser una caldera. L’automatització d’una caldera de calefacció pot funcionar en ambdues direccions, augmentant o disminuint la temperatura, cosa que permet un control precís de la temperatura del refrigerant a la canonada. Si configureu un programa al sistema una vegada, s'executarà tot el temps, sense necessitat d'un control constant.

El necessari és un sistema de calefacció compensat pel clima

L’automatització de la gestió de la calor no sempre és necessària. La regulació té lloc amb una desviació de 2 ° C respecte a la norma de l'habitació amb el sensor; en altres habitacions, la diferència és més gran. El cost d’instal·lar l’automatització instal·lada per separat arriba als 2.000 euros.

Si l’equip es subministra amb una caldera de calefacció, es justifica l’ús d’automatismes que depenen del clima. En altres casos, els costos no cobriran els possibles estalvis.

Els capçals de radiadors termostàtics són suficients per regular la calefacció.

Avantatges del control automàtic de la calefacció

A causa del seu elevat cost, la regulació que depèn de la climatologia s'utilitza més sovint en edificis d'apartaments i naus industrials, on està justificada econòmicament. Avantatges d'automatització:

• temperatura constant;
• disminució del consum de combustible amb baixades de temperatura;
• control automàtic de l’entorn mitjançant sensors;
• mantenir una temperatura baixa;
• manca d’un factor humà.

Les calderes de nous models estan equipades amb regulació automàtica.Les funcions d’aquests sistemes són suficients per a la comoditat de la casa sense inversions addicionals.

Tipus de dispositius de control

Per garantir el control del règim de temperatura del generador de calor o del consumidor, s’utilitza el mateix dispositiu equipat amb un sensor de temperatura.
Aquests dispositius es divideixen en tres categories, que poden funcionar individualment o conjuntament:

1. Termòstat
   ... Aquest dispositiu és el dispositiu de control més senzill del sistema de calefacció. Situat en un edifici, controla els canvis de temperatura de l’aire. Quan s’assoleix la temperatura requerida, el termòstat envia un senyal a la caldera o a la vàlvula del radiador, com a conseqüència de la qual s’atura la calefacció del refrigerant o es bloqueja l’abastiment de líquid al radiador. L’autoinstal·lació del termòstat no és especialment difícil: només cal mirar la foto, que mostra un diagrama de la seva connexió i funcionament, per assegurar-se que aquest disseny sigui senzill.
2. Regulador de temperatura de l’escalfador
   ... Aquest dispositiu pot funcionar independentment o junt amb un termòstat. El disseny funciona mitjançant sensors de temperatura que s’instal·len a l’interior del circuit de calefacció. Monitoritzen constantment els canvis de temperatura del sistema i transmeten aquestes dades al mòdul de control, que controla la vàlvula de mescla del circuit. Si es requereix un augment de la temperatura, el regulador pot realitzar aquesta tasca mitjançant una vàlvula.
3. Automatització de sistemes de calefacció dependent del clima
   ... Aquest tipus de dispositiu es pot classificar com el més complex, ja que aquest sistema ha de funcionar no només amb el circuit de calefacció, sinó també amb el medi ambient, a causa del qual es proporciona el control de temperatura més precís i racional.

El disseny bàsic de l’automatització que depèn del clima inclou un termòmetre exterior, un regulador de circuit tèrmic i un termòstat situat a la sala. Tot i l’elevat cost, aquest sistema es considera el més demandat, ja que és capaç d’oferir el màxim confort que només es pot extreure de la calefacció. L’automatització dels sistemes de calefacció que depèn del clima utilitza sofisticats sistemes de programari que us permeten garantir la màxima eficiència i economia.

Per als càlculs, aquests sistemes utilitzen la temperatura exterior, sobre la base de la qual el controlador del sistema de calefacció dependent del clima pren la decisió d'augmentar o disminuir la temperatura del medi de calefacció. La rendibilitat s’assegura mitjançant un ús competent i equilibrat del combustible.

L’automatització que depèn del clima es pot controlar tant des del seu propi control remot com de forma remota instal·lant el programari necessari en un telèfon intel·ligent o tauleta (amb més detall: "Com triar un control de calefacció remot: característiques, capacitats"). En aquest cas, podeu regular la temperatura de la casa a distància d’ella.
Conclusió

L’automatització de les calderes de calefacció és costosa, però immediatament després de la instal·lació, aquests dispositius començaran a estalviar combustible, cosa que afectarà la situació econòmica al cap d’un temps. A més, és el sistema de control automàtic de temperatura que garanteix el màxim confort a la casa.