Погодозависимая автоматика. Чем она будет Вам полезна

Погодозависимая автоматика для систем отопления: устройство и принцип работы. Методика управления, преимущества и недостатки. Сфера использования.

Устройство погодозависимой автоматики

Одним из ведущих производителей высокотехнологичного отопительного оборудования является компания BAXI. Кроме этого фирма занимается выпуском систем погодозависимой автоматики подходящей не только для котлов BAXI, но и для оборудования иных производителей.

Система способная осуществлять контроль над отоплением, опираясь на данные изменений текущей погоды, представлена в виде ряда основных элементов:

• контроллер управления;
• температурные датчики;
• элеватор — регулирующий клапан, оборудованный насосом.

Управляющий контроллер, который регулирует температуру, производит смену режима отопления, основываясь на данных, передаваемых 4-мя датчиками, регистрирующими изменения температуры:

• датчик наружной температуры;
• в помещении;
• на подаче котла;
• на обратке.

Учитывая разницу температурных показаний всех подконтрольных датчиков, система управления избирает оптимальный режим работы отопительного агрегата.

Что такое погодозависимая автоматика?

В первую очередь — это комплекс программных аппаратных средств, которые обеспечивают работу системы отопления по заданному алгоритму. Алгоритм прост — снижается температура на улице — повышается температура теплоносителя, который отдаётся в радиаторную систему и наоборот. Это сделано для того, чтобы с опережением компенсировать возрастающие или уменьшающиеся теплопотери, которые связаны с температурой наружного воздуха.

Казалось бы, просто и хорошо, но с другой стороны за этой простотой скрывается главный недостаток — временное запаздывание, которое всегда имеет место при изменении дневной и ночной температуры. У современных домов низкая теплопередача, поэтому при понижении температуры на ночь и контроллер её отрабатывает, эффект еще не наступает. В след за ночной температурой контроллер видит дневную температуру, но ночной эффект еще не наступил. Никакими регулировками наклона и подъема кривой этот недостаток убрать нельзя. Особенно, большой ошибкой является подключение теплых полов к системе погодозависимой автоматики. Там это запаздывание еще более заметно.

Погодозависимая автоматика обеспечивает нам изменение температуры, но делает это не совсем корректно. Эти изменения видны только при сезонном понижении температуры. С одной стороны, Вы можете заплатить большие деньги за автоматику и она будет делать это самостоятельно, либо один раз в месяц вы можете зайти в котельную и немного повернуть ручку на котле.

Производители отопительных котлов

Электрические котлы, оснащенные автоматической, погодозависимой системой управления, ценятся за высокий комфорт и экономичность работы

Особенность работы отопительного оборудования с погодозависимой автоматикой заключается в алгоритме работы. Если при простой автоматике поддерживается заданный тепловой режим, установленный заранее, то погодозависимая программа изменяет работу котла, отключая либо включая, при необходимости нужные ТЭНы на требуемую мощность в соответствии с климатическими показателями, создавая идеальный микроклимат в доме, экономя ваши энергозатраты.

Типы систем автоматического управления

У владельцев квартир при использовании индивидуального обогрева часто встречается проблема с регулировкой температурного режима. Ручной способ настройки неточен, избыточно расходует топливо. Применение автоматического погодозависимого регулирования системы отопления экономит ресурсы и освобождает личное время. 

Типы автоматики:

• термостат, соединенный проводом с зависимым механизмом;
• беспроводное управление системой сохранения тепла в зависимости от погоды.

Функции приборов регулирования:

• удержание термостатом температуры в помещении на заданном уровне;
• программная установка уровня отопления по времени суток на срок до одной недели.

Типы приборов:

• механический термостат – включает электрическую сеть при изменении окружающей температуры;
• электронный прибор – точно регулирует нагрев по сигналам датчиков;
• электромеханический аппарат – температурное реле управляет приводом клапана.

Термостаты, управляющие обогревом, могут подключаться к насосу, котлу или механическому запирающему приводу.

Достоинства

Аппаратное устройство обладает двумя преимуществами:

• Система автоматизирована — не требуется внешнее вмешательство, кроме экстренных случаев.
• Считается, что автоматика позволяет сэкономить на электроснабжении.

Различия погодозависимой автоматики

Итак, существуют котлы, в которых функции погодозависимой автоматики уже предустановлены в программу котла (как правило настенные котлы). Для того, чтобы реализовать погодозависимые функции, всего лишь нужно приобрести датчик наружной температуры и установить его. Это недорого и эффективно, в этом случае автоматика будет нам полезна (Так как мы практически ничего за неё не платим).

Другая ситуация, когда мы приобретаем напольный котел. Здесь автоматика, как правило, не встроена. И если вы захотите получить такую автоматику, нужно будет решать её наружными средствами. Придётся приобретать два смесительных узла, так как с одним нет никакого смысла работать, приобретать контроллер, приобретать все необходимые клеммы для подключения. Приобретать коллектор и некоторое количество запорной арматуры, фитингов и все остальное, что необходимо чтобы собрать гидравлику. После всего этого нужно будет заплатить за подключение и за то, чтобы всё это наладили (примерно 1500-2000€)

Принцип работы

Погодозависимая автоматика для систем отопления управляется контроллером, работа которого настраивается при помощи специального алгоритма. Последовательность действий определяет температурная кривая, которая отражает зависимость нагрева теплоносителя от температуры на улице.

Амплитуда расчетной кривой имеет две отправные точки. Первая такая точка соответствует температуре в 20 градусов на всех 4-х температурных датчиках. Вторая – определяется показаниями датчика на подаче котла, отметка 80 градусов соответствует предельной мощности агрегата.

Перепад кривой между базовыми точками зависит от надежности теплоизоляции помещения. Таким образом, чем лучше утеплено здание, тем ниже скорость изменения внутренней температуры, а значит, кривая будет иметь более плавную амплитуду.

В программе контроллера заложено несколько исходных алгоритмов, из которых рекомендуется выбрать наиболее соответствующий окружающим условиям. В дальнейшем активируется режим, позволяющий составлять собственные выводы (режим обучения) на основе данных полученных по итогам суток и по итогам недели. Таким образом, через некоторое время система полностью адаптируется к местным условиям, которые присущи каждому дому, например кирпичному.

Важно помнить, что датчик, отражающий внутреннюю температуру помещения, должен быть установлен в нейтральном месте. На его показания не должны влиять сквозняки или воздействовать солнечные лучи. В противном случае показания внутренней температуры помещения не будут соответствовать реальной действительности, а принцип работы автоматической системы будет основан на неверных сведениях.

Преимущества погодозависимой автоматики

Есть два главных плюса у такой автоматики:

• Для человека ленивого, который совсем не хочет заходить в котельную и разбираться в чем-то, преимущества конечно же есть. Там всё делается само: и включается и выключается, никакого внимания оно не требует.
• Второй плюс крайне относителен. По заявлению производителя — это экономия энергоносителя. Так как расчёты никто не предоставляет, то полностью верить я этому не стал.

Средства автоматизации для котельных

Технические средства автоматизации:

• датчики параметров технологического процесса;
• исполнительные механизмы, перемещающие по командам в нужном направлении регулирующие органы;
• управляющая техника, обрабатывающая в соответствии с заложенными в неё алгоритмами и программами информацию от датчиков и формирующая команды исполнительным механизмам;
• приборы для выбора режимов управления и для дистанционного управления исполнительными механизмами;
• средства отображения и представления информации оперативному персоналу;
• устройства для документирования и архивирования технологической информации;
• средства коллективного представления информации.

Вся эта техника за вторую половину прошлого столетия претерпела революционные изменения, не в последнюю очередь, благодаря достижениям советской науки.
Так, например, приборы манометрического ряда, широко применяемые при измерениях давления, расхода, скорости и уровня жидкостей и газов, а также при измерениях силы и массы, поменяли физический принцип чувствительного элемента.

Вместо мембраны, прогибающейся под действием сила и перемещающей шток электромеханического преобразователя, стали использовать тензометрический способ.
Его суть в том, что некоторые материалы при механическом воздействии на них меняют свои электрические параметры. Чувствительная измерительная схема улавливает эти изменения, а вычислительное устройство, встроенное в прибор, переводит их в величину технологического параметра.

Схема автоматики котла

Приборы стали компактней, надёжней, точнее. И технологичней в производстве. Современные исполнительные механизмы принимают не только команды «включить» и «выключить», как было много лет. Они могут принимать команды в цифровом коде, самостоятельно расшифровывать их, исполнять и предавать отчёт о своих действиях и своём состоянии.
Управляющая техника прошла путь от ламповых регуляторов и релейно-контактных схем до микропроцессорных регулирующих, логических и демонстрационных контроллеров.

За рубежом применение подобных контроллеров в системах автоматизации различных объектов началось чуть раньше.
Микропроцессорный контроллер – это вычислительное устройство, сконструированное специально для управления технологическим объектом и расположенным в непосредственной от него близости.

Контроллер состоит из следующих блоков и устройств:

• блок питания;
• вычислитель;
• блок ввода аналоговых сигналов разных номиналов с гальваническим разделением;
• устройство ввода дискретных сигналов активных (в виде напряжения) и пассивных (в виде сухого контакта);
• блок вывода аналоговых сигналов разных номиналов с гальваническим разделением;
• устройство вывода дискретных сигналов активных и пассивных;
• прибор интерфейсной связи для подключения контроллера к системному информационному полю.

Блоки ввода и вывода сигналов – блоки группы УСО (устройств связи с объектом) – все многоканальные, имеют от 8 до 16 каналов. На конкретную задачу контролер собирается методом проектной компоновки. Состав и количество блоков УСО выбирается исходя из количества соответствующих сигналов в системе.
В блоке вычислителя находится процессор, оперативная память (ОЗУ) и постоянная память (ПЗУ). В ПЗУ записана библиотека алгоритмов. Её состав охватывает практически все используемые в подобных системах задачи управления – регулирования, арифметических вычислений, динамических преобразований, логических действий.

Автоматика для дома

Программирование контроллеров ведётся методом технологического программирования. Для современных моделей контроллеров этот метод представляет собой сборку функциональной схемы задачи управления на экране монитора.

После простейшей проверки на отсутствие ошибок схема-программа загружается в оперативную память контроллера. Интуитивная доступность метода для традиционных автоматчиков способствовала быстрому и широкому распространению Ремиконтов.

Характеристики автоматических систем управления отопительной системой

На данный момент на рынке представлена широкая номенклатура отопительной автоматики. Несмотря на отличия в конструкции, функционале и параметрах, ко всей автоматике предъявляются одни и те же требования, выполнение которых является обязательным. 

Первым и самым важным требованием является надежная и эффективная обратная связь, которая достигается за счет наличия высокочувствительных термодатчиков. При работе автоматики минимальные перепады температуры все же будут появляться, и задача датчиков – не допустить заметного перепада. 

Кроме того, важным параметром при выборе автоматики для отопления является понятный и приятный интерфейс, который позволит осуществлять регулировку без каких-либо усилий и знаний (подробнее: «

Регулировка системы отопления — подробности из практики

«). За такую простоту придется заплатить, поскольку даже самая простая управляющая панель скрывает под собой сложный контроллер для системы отопления. Надежность этих устройств очень высока, но и стоимость соответствует высокому качеству. 

Все устройства должны быть безопасными и надежными – это обязательное условие. Монтаж таких систем обычно выполняется квалифицированными специалистами, но есть и такие модели, которые можно установить самостоятельно. 

Отзывы об управляющем модуле Watts Climatic Control CC-HC 10021172

Автоматическое регулирование своими руками

Регуляция в зависимости от погоды используется для поддержания комфорта и экономии. Устанавливают своими руками погодозависимое отопление в небольших частных домах и на дачах. Для устойчивой работы системы подойдут приборы заводской сборки. Самодельные аппараты не будут стабильно работать, они небезопасны.

Для загородного дома подходит универсальный котел Очаг, который работает на твердом топливе. В схеме регулирования три датчика температуры – теплоносителя в котле, отходящих газов и воды в бойлере. Исполнительные механизмы – шибер расхода воздуха и заслонка на трубопроводе. Автоматическое управление организуется при помощи контроллера Ардуино Нано.

ЧТО КЛАССНОГО?

Главное — Климатик самый недорогой из классных. Или самый классный из недорогих — это как вам больше нравится.

Его удобно настраивать — большой экран и понятное меню.

Он умеет работать с беспроводными датчиками температуры (радиосвязь). Причем один датчик температуры наружного воздуха могут использовать несколько Климатиков. Это на случай, если у вас несколько контуров отопления.

У него есть 9 «заводских» временных программ типа «утро, вечер и выходные». Это здорово экономит время при настройке.

Вы в любой момент можете вручную переключить Климатик в комфортный или экономный режим. И вернуть обратно, в автоматический.

Отопительный график можно корректировать (это больше для специалистов).

Климатик осуществляет «умное» управление насосом и приводом: если тепла не нужно — насос отключится, привод закроется.

Климатик всегда на страже! В любом режиме осуществляется защита от замерзания (если температура теплоносителя опустится ниже 10 гр. — контроллер включит насос и будет поддерживать 10 гр.).

Управляет любыми трепозиционными приводами