Самый эффективный способ сократить расход газа на отопление
Страница 2 — продолжение. Начало — на странице 1
В домах рачительных европейцев системы отопления обязательно изначально проектируются, а затем сразу делаются с системой автоматического управления температурой в доме. Немец или поляк знают и понимают, что без автоматики невозможно обеспечить экономное расходование газа и приемлемый уровень теплового комфорта в доме.
В России, часто хозяева начинают осознавать необходимость автоматического управления температурой уже после того, как дом построен, система отопления уже смонтирована и работает, и начинают приходить счета на оплату газа.
Оказывается, что снаружи дома, температура воздуха, направление и сила ветра постоянно меняются. Днем или ночью — температура наружного воздуха даже в течении суток часто меняется на добрый десяток градусов. Переменчивый ветер то продувает дом, то нет, Непостоянное солнце, то нагревает дом, то нет. Теплопотери дома постоянно меняются на разную величину. Чтобы не заморачиваться со всей этой чехардой, хозяин дома вручную устанавливает на котле температуру нагрева отопительной воды побольше, так, чтобы температура в доме была потеплее, с запасом. А в конце месяца с удивлением смотрит на цифры в счете за газ и чешет «репу». Почитайте комментарии к статье — там много таких «хозяев».
Хозяин узнает, что для того, чтобы оснастить дом автоматическим управлением температурой, необходимо кое-что выбросить, заменить и переделать в системе отопления, а также установить дополнительное оборудование. А для этого придется опять покупать, сверлить, долбить, прокладывать, отделывать, и самое главное — за все платить. Что вся эта автоматика обошлась бы намного дешевле, если бы устанавливалась сразу, при строительстве дома.
А подключив к котлу комнатный термостат, хозяин с удивлением наблюдает, что температура в доме остается постоянной, в то время, как котел по пол дня не включается и не расходует газ. Хозяин от такой экономии в легкой панике и задает вопрос в комментариях — почему так?
Посмотрите это видео:
Комнатный термостат экономит газ
Для автоматического управления температурой в отапливаемом помещении производители рекомендуют подключать к газовому котлу комнатный терморегулятор — термостат.
Котлы люксовых категорий, как правило, сразу комплектуются выносным блоком управления. Установленный на стену комнаты, такой блок позволяет дистанционно управлять и контролировать работу котла, а также служит комнатным термостатом.
Комнатный термостат позволяет поддерживать постоянную температуру в отапливаемом помещении с более высокой точностью. При ручном управлении диапазон колебаний температуры получается больше и отклонения чаще бывают в сторону более высокой температуры. Каждый лишний градус в помещении приводит к увеличению расхода газа на отопление. Кроме того, с помощью термостата можно запрограммировать автоматическое уменьшение температуры в доме в отдельные периоды (ночью …). Отказ от ручного управления температурой отопления и установка автоматического регулятора для поддержания необходимой температуры в помещении, позволяют заметно сократить расход газа на отопление.
Кроме того, для изменения настроек котла хозяину не надо бегать в котельную. Пользовательские настройки котла можно менять прямо в доме, на терморегуляторе.
Комнатный термостат или датчик температуры комнатного термостата всегда устанавливают в самом большом помещении дома или квартиры.
Комнатный термостат экономит электроэнергию
При работе котла без комнатного термостата циркуляционный насос работает постоянно, расходуя электроэнергию. Комнатный термостат управляет не только газовой горелкой, но и циркуляционным насосом. Циркуляционный насос под управлением комнатного термостата работает с перерывами, что экономит электроэнергию и ресурс работы насоса.
Погодное регулирование температуры уменьшает расход газа
Все строительные конструкции дома обладают свойством тепловой инерциии. Например, при изменении температуры воздуха на улице наружные стены медленно нагреваются и не сразу остывают. То есть, изменение наружной температуры приводит к изменению температуры внутри помещения с некоторым опозданием.
При регулировке с помощью комнатного термостата, температура теплоносителя в системе не будет изменяться до момента, пока она не начнет, например, повышаться в помещении из-за потепления на улице. Только после этого температура теплоносителя начнет снижаться, но, из — за тепловой инерции стен, радиаторов и других конструкций, выделение тепла продолжится еще некоторое время, и температура в помещении все это время будет выше заданной.
По этой причине, точность поддержания температуры в помещении с помощью комнатного термостата будет не очень высокой. Диапазон колебаний температуры в доме будет больше величины, которая задана настройкой гистерезиса термостата.
Если температуру теплоносителя изменять одновременно с колебаниями наружной температуры, то точность регулирования температуры воздуха в помещении можно увеличить, что повысит комфорт и сократит расход газа на отопление.
Погодное управление температурой воздуха в помещении можно выполнить одним из трех способов:
- Подключением к котлу только датчика температуры наружного воздуха, без подключения комнатного термостата.
- Подключением к котлу датчика температуры и двухпозиционного термостата.
- Присоединением датчика температуры к комнатному термостату, если его конструкцией предусмотрена такая возможность.
Наилучшей стабильности температуры, а значит комфорта и экономии энергии, можно добиться, если использовать третий способ погодного регулирования.
Первый вариант, с присоединением к котлу только датчика наружной температуры, обеспечивает минимум затрат — не требуется покупка термостата.
Подключение к котлу датчика наружной температуры и двухпозиционного комнатного термостата является оптимальным вариантом погодного регулирования.
Котел с датчиком наружной температуры будет реагировать на изменение погодных условий, а комнатный термостат корректировать температуру теплоносителя, в зависимости от температуры воздуха в помещении. Дело в том, что температура в помещении зависит не только от тепла, которое поступает от системы отопления. Температура в доме меняется если, например, открыта форточка или в окно светит солнце, работают электробытовые приборы или в помещении много людей. На все это и будет реагировать комнатный термостат, корректируя температуру в системе отопления.
Для котлов Protherm завод выпускает датчик наружной температуры типа NTC с кодом S010075. Датчик размещают снаружи, на защищенном от солнца фасаде дома. Датчик устанавливают на кронштейне, на некотором удалении от стены, чтобы температура стены не влияла на датчик. С котлом датчик соединяют двухжильным медным проводом сечением не менее 0,75 мм2.
Есть опыт применения в качестве датчика наружной температуры, NTC термистора B57164-K 222-J, 2.2 кОм, 5%, фирмы Epcos. Купить можно в интернет магазине. Параллельно термистору необходимо подключить обычный резистор сопротивлением 2, 2 кОм. Это необходимо для того, чтобы зависимость сопротивления наружного датчика от температуры примерно соответствовала данным, указанным в таблице.
Для защиты от атмосферных воздействий термистор помещают в подходящую коробку. Стоимость такого самодельного датчика с термистором значительно ниже, чем заводского датчика.
Термостатический вентиль на радиаторе сокращает расход газа
Погодное регулирование изменяет температуру отопительной воды в системе отопления в зависимости от температуры на улице.
Комнатный термостат регулирует, корректирует температуру отопительной воды в зависимости от температуры в одном помещении, там где он установлен.
Комнатный термостат всегда устанавливают в самом большом помещении дома, квартиры. Температура в других помещениях будет отличаться от той, которая необходима, в ту или другую сторону. Например, в целях экономии газа, температуру в редко посещаемых помещениях выгодно держать меньше.
Температуру в других помещениях можно регулировать с помощью терморегуляторов, устанавливаемых на входе отопительной воды в радиатор. В качестве радиаторных терморегуляторов применяют термостатический вентиль или электронный радиаторный термостат.
Термостатический вентиль регулирует расход отопительной воды через радиатор так, чтобы температура в помещении оставалась постоянной, заданной на шкале термостатической головки. В управляющей головке термостатического вентиля находится сильфон, заполненный жидкостью или газом. При изменении температуры в помещении, меняется температура жидкости (газа). В результате теплового расширения жидкости (газа) сильфон изменяет свое положение и воздействует на шток клапана вентиля на трубе радиатора.
В продаже можно найти термостатические вентили с выносным датчиком температуры. Такие устройства обеспечивают более стабильную температуру в помещении, так как исключается влияние близко расположенного радиатора и окна.
Электронный радиаторный термостат
Электронный радиаторный термостат, также как и головка термостатического вентиля, устанавливается на регулирующий клапан на трубе радиатора. По сравнению с термостатическим вентилем он имеет намного больше функций управления.
Радиаторный термостат состоит из встроенного или выносного термодатчика и сервопривода, который открывает и закрывает клапан вентиля на радиаторе.
В программируемом радиаторном термостате можно выбрать температурный режим для дневного и ночного времени суток, для разных дней недели. Это позволяет добиться большего комфорта и экономии газа. Для обладателей загородного дома программируемый термостат будет поддерживать экономичный режим тепла в будние дни, а к приезду заранее перейдёт в режим прогревания.
Электронный программируемый радиаторный термостат может обеспечить:
- Индикацию температуры в помещении.
- Индикацию разряда батарей.
- Индикацию неисправности системы.
- Индикацию режима работы.
- Установку экономичного и комфортного температурного режима.
- Установку графика чередования комфортного и экономичного режима на каждый день недели.
- Функцию блокировки для защиты от детей.
- Функцию проветривания комнаты.
- Функцию защиты клапана от закисания.
- Функцию защиты системы от замерзания.
Автоматическое управление температурой в доме с теплым полом
Как известно, теплый пол может быть или «комфортным» или «отопительным».
«Комфортный» теплый пол немного подогревает поверхность и обеспечивает приятные ощущения при нахождении человека на полу. Основное поступление тепла в помещение обеспечивают радиаторы. Для комфортного теплого пола необходимо поддерживать постоянную, температуру теплоносителя.
«Отопительный» теплый пол, помимо комфорта, обеспечивает полноценное отопление помещения.
В условиях российского климата сравнительно небольшая тепловая мощность теплого пола делает его пригодным чаще всего только для комфортного отопления.
В доме с комфортным теплым полом для управления температурой необходимо иметь три системы автоматического управления.
Одна система, регулирующая работу теплого пола, должна управляться по температуре воздуха в помещении до тех пор пока температура поверхности пола не достигнет комфортного уровня. То есть, в межсезонье дом будет отапливаться теплом теплого пола.
Если температуре пола достигла верхнего предела, а температура воздуха в помещениях снижается, то вступает в действие автоматическая система управления радиаторами. Радиаторы будут догревать воздух в помещении, добавлять свое тепло к тому теплу, которое будет постоянно поступать от теплого пола.
Режим нагрева теплоносителя котлом должен регулироваться еще одной автоматической системой погодного регулирования, реагирующей на температуру наружного воздуха.
Учитывая то, что система теплых полов обладает высокой инерционностью (медленно нагревается и медленно остывает) для управления ее работой рекомендуется использовать погодную автоматику. Тогда температура теплоносителя, подаваемого в систему, будет адаптирована к наружной температуре. Благодаря этому вместе с изменением наружной температуры меняется температура теплоносителя, циркулирующего в полу.
Каждое помещение с «теплым полом» — это как минимум один контур (одна петля трубы). Все эти контуры надо как-то объединить в один и присоединить к котлу или иному источнику тепла. Оба конца трубы каждого контура теплого пола присоединяют к коллектору.
Для регулирования температуры теплого пола необходимо выбрать и установить коллектор, оснащенный сервоприводами на регулирующих вентилях.
Сервопривод, это устройство, которое при подаче на него электрического тока от термостата воздействует на вентиль, открывает или закрывает его. Сервопривод работает как выключатель, полностью открывая или закрывая вентиль. Температура поверхности теплого пола будет поддерживаться с точностью +/- 0,5 — 1 оС.
Термостаты для теплого пола
Термостат — это прибор, который измеряет температуру чего-либо, сравнивает эту температуру с заранее заданной и, в зависимости от результата сравнения, подает команду сервоприводу включить или выключить регулирующий вентиль. Таким образом, включая или отключая подачу тепла, термостат поддерживает температуру чего-либо с минимальными отклонениями от заданной величины, обычно с точностью +\- 0,5 оС.
Для измерения температуры термостат может иметь встроенный в корпус прибора датчик температуры. Датчик температуры может быть и выносным. Выносной датчик соединяется с термостатом проводами.
На термостате всегда есть кнопки или колесики, с помощью которых задается температура, стабильность которой он должен обеспечить. На всех термостатах есть индикация текущего состояния — «нагрев включен» или «нагрев выключен».
Термостат в зависимости от способа соединения с исполнительным сервоприводом может быть проводным или беспроводным.
Самый мало бюджетный вариант — это проводной термостат. Сам прибор устанавливается в помещении, в котором должен поддерживать температуру. Коллектор теплого пола с сервоприводами может быть установлен в другом месте, например, в котельной. Между собой эти устройства соединяют тонкими проводами.
Беспроводной термостат передает команду управления на сервопривода коллектора по радиоканалу. Для этого, в корпусе термостата имеется радиопередатчик, а вблизи коллектора устанавливают радиоприемный блок. Установка беспроводного термостата бывает выгодна, когда проводят работы по автоматизации в уже построенном доме — не требуется прокладывать провода и нарушать отделку помещений.
Для регулирования температуры воздуха и температуры теплого пола в соответствии с алгоритмом — регулируем температуру воздуха в помещении, но не даем нагреться полу выше заданной температуры, необходим термостат, имеющий соответствующие функции.
Термостат для теплого пола:
- Должен работать с двумя датчиками температуры: встроенным датчиком температуры воздуха и выносным датчиком температуры теплого пола.
- В термостате должна быть предусмотрена возможность задавать отдельно температуру воздуха и температуру теплого пола.
- Должен быть заложен алгоритм регулирования по температуре воздуха с ограничением температуры поверхности теплого пола.
Один термостат может управлять несколькими исполнительными сервоприводами, установленными на одном коллекторе. Термостат с сервоприводами соединяют через специальный блок — коммутационный модуль.
Выбор комнатного терморегулятора — термостата
Выбор приборов автоматики для управления системой отопления в частном доме рассмотрим на примере производителя оборудования торговой марки Protherm.
Комнатный термостат, установленный в помещении, измеряет текущую температуру воздуха и, в случае отклонения температуры от установленного в настройках значения, посылает на котел управляющий сигнал.
Комнатный термостат, который управляет работой котла, устанавливают в самом большом помещении дома. Радиаторы в помещении, в котором установлен термостат, не должны иметь вентилей, регулирующих расход теплоносителя. В других комнатах на каждом радиаторе необходимо установить термостатический вентиль, который регулирует расход теплоносителя через радиатор в зависимости от температуры в этом помещении.
В системах отопления с теплыми полами и радиаторами система автоматического управления температурой воздуха более сложная.
Читайте: «Автоматическое управление температурой воздуха в доме с теплым полом и радиаторами».
Сигнал от термостата на котел может идти по проводам, а может и по беспроводной радиосвязи. В последнем варианте на котле устанавливают блок приема радиосигнала от беспроводного термостата.
Рекомендуется для управления котлами Protherm использовать терморегуляторы этой же торговой марки. Производитель котлов торговой марки Protherm выпускает несколько модификаций комнатных терморегуляторов для своих газовых котлов.
Двухпозиционные терморегуляторы — термостаты для газового котла
Thermolink S — электронный двухпозиционный программируемый регулятор, отличается от предыдущих моделей тем, что позволяет выполнить настройку температуры по одной недельной программе с возможностью комбинаций из трех разных временных интервалов (утро, день, вечер).
Кроме того, есть возможность установить один из трех температурных режимов: «Комфорт», «Эко» (эконом) или режим «Отпуск».
Регулятор Thermolink S поддерживает функцию защиты системы отопления от замерзания при снижении температуры помещения до 3°С.
На дисплее отображаются текущее значение температуры в помещении, а также время и день недели.
Особенности работы котла с двухпозиционным термостатом
Двухпозиционные термостаты имеют на выходе реле с контактами. Контакты могут находиться в одном из двух положений: замкнутом или разомкнутом. Соединенные с котлом, замкнутые контакты термостата включают режим отопления котла. При размыкании контактов — режим отопления выключается. Котел работает циклами — включен/выключен. Каких либо изменений в настройках режима отопления на самом котле не происходит.
Цикличность работы котла под управлением двухпозиционного комнатного термостата может скрыть тактование котла, которое происходит по причине значительного несоответствия мощностей котла и отопительных приборов (о тактовании читайте начало статьи).
Многие даже утверждают, что тактование котла можно устранить не регулировкой газового клапана, а установкой комнатного термостата.
Однако, если мощность котла значительно превышает мощность отопительных приборов, то частота циклов работы котла с двухпозиционным термостатом увеличивается. Котел чаще включается и отключается. Кроме того, расширяется диапазон колебаний температуры в помещении.
Правильная настройка мощности газового котла необходима и при работе котла под управлением комнатного терморегулятора.
Чувствительность электронного двухпозиционного комнатного термостата 0,5 оС. Термостат переключает контакты при изменении температуры воздуха в помещении на полградуса.
Интерфейсные регуляторы температуры котла
Программируемый терморегулятор Protherm Thermolink P
Программируемый терморегулятор Protherm Thermolink P позволяет выполнить настройку температуры по одной недельной программе с возможностью комбинаций из 3 разных временных интервалов (утро, день, вечер).
Есть возможность установить один из трех температурных режимов отопления: «Комфорт», «Эко» или режим «Отпуск». Имеется возможность настройки температуры горячей воды.
Терморегулятор Thermolink P поддерживает функцию защиты системы отопления от замерзания при снижении температуры помещения до 3°С.
На дисплее отображаются текущие значения температуры в помещении, а также времени и дня недели.
Интерфейсный регулятор Thermolink RC является модификацией Thermolink P с аналогичными свойствами и параметрами, однако с беспроводным подсоединением к котлу.
Отличие интерфейсного Thermolink P от двухпозиционного Thermolink S
Комнатный регулятор температуры Thermolink P связан с котлом через интерфейс коммуникационной шины eBus. По этой шине происходит обмен данными между микропроцессорами терморегулятора и котла. Терморегулятор имеет возможность изменять настройки котла.
Двухпозиционный термостат Thermolink S поддерживает необходимую температуру в помещении за счет того, что в определенный момент включает и отключает котел.
Терморегулятор Protherm Thermolink P с интерфейсом (eBus) обеспечивает регулирование температуры в помещении за счет изменения настроек котла — меняется мощность горелки котла и температура теплоносителя. Котел работает постоянно, а не циклами.
Кроме того, для изменения настроек котла хозяину не надо бегать в котельную. Пользовательские настройки котла можно менять прямо на терморегуляторе. Например, настроить температуру горячей воды. Коды автоматической диагностики котла также отображаются на дисплее терморегулятора.
Интерфейсный регулятор может работать совместно с подключаемым к нему датчиком наружной температуры воздуха.
Настройка погодного регулирования на котле
Чтобы температура в доме оставалась постоянной, температура отопительной воды в системе, при изменении наружной температуры, должна меняться по определенному закону. Эта закономерность определяется величиной и характером теплопотерь здания, а также параметрами системы отопления.
Зависимость температуры отопительной воды от температуры на улице на графике изображается отопительной кривой. Для каждого здания наклон отопительной кривой сугубо индивидуален.
Для работы с датчиком наружной температуры, подключенным к котлу, отопительную кривую для дома выбирают за два шага.
Шаг 1. В строке d.43 сервисного меню выбирают параметр, который задает наклон отопительной кривой (на графике выше). Заводская настройка параметра =1.2. Выбирают параметр, который соответствует отопительной кривой, проходящей через известную точку пересечения на графике температуры отопительной воды и наружной температуры. Эти температуры (эту точку) определяют расчетом. Часто расчеты не делают и эта точка заранее не известна.
Обычно, параметр наклона отопительной кривой в строке d.43 подбирают опытным путем. Оставляют заводскую настройку параметра в строке d.43 и наблюдают, в какую сторону меняется температура в помещении при колебаниях наружной температуры. Если при понижении температуры на улице, температура в помещении увеличивается, то необходимо уменьшить наклон отопительной кривой, т.е. уменьшить значение параметра в строке d.43, и наоборот. Задача — подобрать такое значение параметра, при котором изменение наружной температуры не будет приводить к колебаниям температуры в доме. На этом шаге главное, это добиться стабильности температуры в помещении, не обращая внимания на абсолютную величину этой температуры.
Шаг 2. В строке d.45 сервисного меню выбирают базовую температуру отопительной кривой в диапазоне 15 — 25 оС. Заводская настройка параметра =20. Параметр в строке d.45 задает абсолютную величину температуры в помещении. Если после выбора наклона отопительной кривой на шаге 1, температура в помещении стабильна, но мала, то параметр температуры в строке d.45 увеличивают, и наоборот. В этом случае отопительная кривая на графике поднимается или опускается, но её наклон не меняется.
Если в сервисном меню вызвать строку d.47 , то на экране дисплея отобразится температура, которая измеряется с помощью датчика наружной температуры.
Читайте: Как войти в сервисное меню котла Protherm Gepard (Panther)
Подключение термостата и датчика температуры наружного воздуха к котлу
Провода от двухпозиционного термостата подключают на колодке к клеммам RT, вместо перемычки.
Провода от интерфейсного терморегулятора Thermolink P присоединяют к этой же колодке, но к клеммам с обозначением «e-Bus». Перемычку между клеммами RT оставляют на месте.
К клеммам Toext можно подключить датчик температуры наружного воздуха.
Подключение к котлу двухпозиционного беспроводного термостата — видео
Беспроводной комнатный термостат состоит из двух блоков.
Исполнительный блок устанавливают вблизи котла и присоединяют к котлу проводами, к тем же клеммам, что и обычный проводной терморегулятор. Для электропитания исполнительного блока его еще подключают к электросети 220 вольт.
Измерительный (управляющий) блок с дисплеем монтируют на стене отапливаемого помещения. Сигнал от измерительного блока идет к исполнительному блоку по радиоканалу.
Советы застройщику
Как уменьшить большой расход газа котлом на отопление дома:
- Выбирайте мощность одного газового котла, минимально необходимую для компенсации тепловых потерь дома. При установке двух котлов, их общая суммарная мощность должна быть равна минимально необходимой.
- В целях экономии газа и комфорта выгодно применять систему отопления и ГВС с одноконтурным котлом и бойлером. При мощности отопительной системы менее 15 кВт. от применения двухконтурного котла лучше отказаться, система с бойлером будет наиболее выгодна.
- Выбирайте газовый котел с открытой камерой сгорания, атмо.
- При выборе марки котла, среди прочих характеристик, обязательно оценивайте КПД котла, указанный в технической документации.
- Ежегодно выполняйте чистку теплообменника котла от сажи.
- Контролируйте исправность и немедленно устраняйте дефекты системы подачи воздуха и отвода дымовых газов котла.
- К котлу обязательно подключайте комнатный термостат и уличный датчик температуры. Установка простого двухпозиционного термостата и уличного датчика температуры окупится за один — два года.
- На каждый радиатор во всех помещениях (кроме помещения с комнатным термостатом) устанавливайте термостатический вентиль. Это позволит во многих помещениях избежать «перетопа», держать более низкую температуру.
- Помещения с теплыми полами оснащайте автоматическими регуляторами температуры в помещении с защитой от перегрева пола.
Только так, по крупицам, выполнив эти условия, можно уменьшить до минимума расход газа, связанный с работой отопительной системы.
