Katlu vadības ierīču pārskats – siltuma kontrole

Apkure ir viena no svarīgākajām sistēmām, kas nodrošina ne tikai komfortu, bet arī dzīvi jūsu mājās. Būvniecības nozarē lielu daļu izmaksu veido apkures un karstā ūdens sistēmu projektēšana un uzstādīšana. Nav lēts un viegli lietojams. Tomēr, jo sarežģītāka ir apkures sistēma, jo vairāk iespēju samazināt ekspluatācijas izmaksas, nezaudējot komfortu.Katlu vadības ierīces ir sarežģīts dažādu elektronisko komponentu kopums. Kā piemēru aplūkosim gāzes katlu vadības pamatkomponentus.Aprobežosimies tikai ar regulējumam nepieciešamajām funkcijām: lietotājam ir svarīgas nodrošinātās funkcijas, nevis sistēmas un to konstrukcijas detaļas.

CENTRĀLAIS VADĪBAS MODULIS

Dažādiem ražotājiem šai ierīcei ir atšķirīgi nosaukumi, taču būtība ir viena un tā pati: tā nodrošina apkures sistēmas darbību. Citu elementu klātbūtne un skaits ir atkarīgs no sistēmas sarežģītības, taču centrālajam modulim jābūt jebkurā gadījumā – tas ir sava veida “smadzenes”. Šeit ir savienoti pārējie komponenti: sensori, regulatori, drošības un vadības ierīces.

Lielākajā daļā pie sienas un grīdā uzstādāmo apkures katlu vadības modulis ir uzstādīts tieši uz ierīces. Modulis bieži tiek uzstādīts ārpus katla, izmantojot piemērotus vadus kopnes , ērtākā vietā – uz katlumājas sienas vai pat telpā.

Ko šādam modulim “jāspēj”? Atkarībā no vajadzībām. Minimālais iestatījums – degļa, drošības sistēmu, vismaz viena sildķēde un vēlamās temperatūras iestatījums. Bet tikai dažiem maziem sienas gāzes katliem “vienai vai divām telpām” ir šāds funkciju kopums. Sarežģītākiem lietojumiem ir nepieciešams arī sarežģītāks modulis. Neiedziļinoties tehniskajās detaļās, uzskaitīsim galvenos uzdevumus un ierīces, kuras teorētiski var pieslēgt modulim.

Apkures sistēma var būt zemtemperatūras vai augsttemperatūras vai kombinēta , vienkontūra vai daudzkontūra, ar dažādiem šķidruma sūkņiem, dažādiem kontroles sensoriem mēs pat neiedziļināsimies šajās detaļās: elementu skaits un veids ir atkarīgs no katla, degļa un sistēmas konstrukcijas un īpašībām . Ir iespējams pieslēgt papildu sensorus un telpas kontrolierus, par kuriem mēs runāsim nedaudz vēlāk. Sildīšanas sistēma bieži tiek izmantota kopā ar apkures sistēmu; retāk tiek izmantoti papildu siltuma ģeneratori, piemēram, saules kolektori, siltumsūkņi vai sildķermeņi. Tas viss ir arī jāpārvalda vai vismaz jākoordinē.

Ir skaidrs, ka visos šajos gadījumos vadības moduļu sarežģītības līmenis atšķiras. Vienkāršā apkures sistēmā lieku funkciju nepieciešamība ir maz ticama, savukārt sarežģītākā sistēmā var būt nepieciešams izmantot citas ierīces, kas nav iepriekš uzskaitītās. Ražotāji dažkārt piedāvā vismaz divu veidu cenu moduļus, no kuriem pirmais ir paredzēts vairāk vai mazāk tipiskiem lietojumiem, bet otrs ir sarežģītāks un, protams, dārgāks , kas paredzēts diezgan vienkāršiem maziem katliem. Sarežģītāki modeļi ir aprīkoti ar papildu izejām dažādu ierīču, īpaši papildu vadības moduļu, pieslēgšanai. Šādā veidā ir iespējams izveidot jebkuras nepieciešamās sarežģītības sistēmu.

Kaskādes apkures sistēmai vairāku apkures katlu sistēmai ir raksturīgi, ka katrā katlā tiek izmantoti vadības moduļi. Visizplatītākais risinājums ir vienu moduli noteikt par galveno, bet pārējos – par vergiem. Parasti pakārtotos moduļus parasti iedarbina bez vadības paneļa: katram katlam nav nepieciešama manuāla vadība, un viens galvenais modulis var nodrošināt sistēmas kopīgu darbību.

Visas katlu vadības sistēmas sazinās, izmantojot kopņu sistēmu, lai gan iespējama arī radio pārraide. Dažādu ražotāju sakaru protokoli atšķiras, tāpēc ir vieglāk sagaidīt, ka visas sistēmas ierīces darbosies kopā, ja elementus pasūtījis un uzstādījis viens ražotājs un viens pakalpojumu sniedzējs. Dažādu ražotāju ierīces ne vienmēr darbojas kopā.

TELPU VADĪBAS MODUĻI

Viens modulis komforta iestatījumiem mājoklī ar vairākām istabām var nebūt pietiekams. Vismaz galvenajām dzīvojamajām telpām ir jēga pievienot vēl dažas. Lai to panāktu, telpas regulatori ir savienoti ar galveno moduli, izmantojot vadu vai radio savienojumu. Faktiski tie ir vieni un tie paši vadības moduļi, tikai ar mazāku funkciju skaitu.

Vienkāršākais risinājums ir istabas termostats. Vienkārša “poga”. Tās galvenais trūkums ir saistīts ar apkures sistēmas inerci: temperatūras maiņas process aizņem līdz pat vairākām stundām. Lielākā daļa telpu regulatoru ir sarežģītāki. Parasti tās var ieprogrammēt automātiskai temperatūras uzturēšanai saskaņā ar iepriekš iestatītu programmu kuru var arī izvēlēties, neieejot centrālajā modulī , un tās var kontrolēt manuāli.

TEMPERATŪRAS SENSORI

Jebkuras apkures sistēmas galvenais mērķis ir nodrošināt maksimālu komfortu ar minimālu siltumenerģijas patēriņu. Tam nepieciešami temperatūras sensori. Tad ir reāli ieprogrammēt sistēmu automātiskai regulēšanai.

Ir trīs regulēšanas veidi: “pēc ūdens”, “pēc temperatūras” un “pēc laikapstākļiem”. Jo vairāk kontroles iespēju, jo ekonomiskāks patēriņš, jo komfortablāki apstākļi, bet arī sistēmas cena pieaug.

Mēs neņemam vērā temperatūras sensorus apkures un karstā ūdens kontūriem, jo tie ir vairāk saistīti ar katla vadības sistēmu. Ir arī skaidrs, ka, lai nodrošinātu ūdens padevi noteiktā temperatūrā, jums būs nepieciešami izpildmehānismi: sūkņi un jaudas regulatori katrā kontūrā.

Visvienkāršākais regulēšanas veids – “ar ūdeni” – tiek izmantots visos pilsētas dzīvokļos ar centrālapkuri. Uz radiatoriem tiek piegādāts noteiktas temperatūras ūdens; teorētiski uz katra radiatora ir regulators krāns , bet praksē neviens tam nepieskaras. Realitātē centrālajai katlu mājai, protams, ir savas vadības sistēmas, bet praktiski nav atgriezeniskās saites no mājas uz īrniekiem; ūdens temperatūra tiek noteikta centralizēti, un lietotājs nevar mainīt temperatūru. Pat ja viņš sāks zvanīt uz apkopes uzņēmumu un kliegt, nav garantijas, ka viņš saprātīgā laikā gūs rezultātus. Šāda kontrole ir ļoti inerciāla.

Ja sistēma ir papildināta ar telpas temperatūras sensoriem, ir iespējams ietaupīt: tiklīdz ir sasniegta iestatītā gaisa temperatūra, apkuri var samazināt un uzturēt noteiktajās robežās, kontrolējot ūdens temperatūru un jaudu katrā kontūrā. Tas jau ir labāk, bet tikai tad, ja ārējā temperatūra nemainās. Arī šeit ir jūtama sistēmas inerce, un, jo labāka ir siltumizolācija, jo vēlāk sensors telpā reaģēs uz telpas temperatūras izmaiņām.

Ērtākais un ekonomiskākais veids ir no laikapstākļiem atkarīga kontrole. Savienojums ar sistēmu, izmantojot ārējo zondi. To novieto pie ārsienas, vēlams ziemeļu vai ziemeļrietumu pusē, vietā, kas ir aizsargāta no vēja un tiešiem saules stariem. Šis sensors regulē katla ūdens temperatūru atkarībā no āra temperatūras. Vēl labāk, ja āra sensors darbojas kopā ar iekštelpu sensoru.

Pats sensors ir lēts, vadības elektronika nav pārāk sarežģīta, un ir iespējams ietaupīt līdz pat 20-30 % no laikapstākļiem atkarīgas vadības.

SISTĒMAS PROGRAMMĒŠANA

Pēc uzstādīšanas visai sistēmai ir nepieciešami pielāgojumi, un tai ir divi līmeņi: manuālais un lietotāja. Šeit vispiemērotākā ir datora analoģija: programmatūras montāžu, uzstādīšanu un atkļūdošanu veic speciālisti, un pēc tam lietotājam tiek piešķirtas piekļuves tiesības, bet tikai dažiem iestatījumiem, kas viņam ir svarīgi.

Servisa tehniķim vispirms jāpārbauda, vai visas sastāvdaļas darbojas kopā. Parasti visa nepieciešamā programmatūra jau ir instalēta “aizpildīta” moduļos. Dažiem standarta moduļiem nepieciešamas īpašas modifikācijas, lai tie atbilstu lietojumam; lielākā daļa tiek konfigurēta automātiski, bez ārējas iejaukšanās. Turpmākā konfigurācija ietver parametru pieļaujamā diapazona iestatīšanu visiem elementiem piemēram, ja sistēmā ir zemas temperatūras sildīšanas ķēde, iestatiet tās temperatūras robežu .

Var izmantot dažādas apkures programmas, lai vienlaikus nodrošinātu komfortu un ietaupītu izmaksas. Parasti tiek atzīts, ka, samazinot telpas temperatūru par vienu grādu, tiek ietaupīti 5-7% apkures enerģijas. Galvenais veids, kā ietaupīt izmaksas, ir uzturēt katrā telpā optimālu temperatūru ja sistēma to ļauj saskaņā ar iepriekš iestatītu programmu un iespēju manuāli regulēt temperatūru.

Nepieciešamība pēc apkures mainās atkarībā no diennakts laika. No rīta un vakarā, kad visi ir mājās, ir nepieciešams ne tikai siltums, bet arī karstais ūdens. Vislabāk nakts laikā temperatūru samazināt par dažiem grādiem. Atmiņā var “ielādēt” vairākas iepriekš iestatītas sildīšanas programmas – lietotājam atliek tikai izvēlēties sev piemērotāko. Standarta apkures programma ietver vienu vai vairākas apkures un susināšanas programmas, kas mainās visas dienas garumā, dažkārt katrā periodā izmantojot atšķirīgu temperatūru. Pārāk bieži gadās, ka darba dienās darba laikā mājās neviena nav, bet nedēļas nogalēs ir nepieciešama cita apkures programma. Lai izvairītos no pārprogrammēšanas, daudzas sistēmas spēj “izveidot” vienu vai vairākas “iknedēļas” apkures programmas.

Ja izmanto no laikapstākļiem atkarīgu apkuri, ir jākonstruē arī temperatūras līkne, t. i., temperatūras līkne. e. Ieprogrammējiet nepieciešamo katla ūdens temperatūru to nosaka, izmantojot sensoru, kas novietots jebkurā sistēmas punktā, parasti pie katla ieplūdes vai izplūdes atveres atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Piemēram, apkure jāieslēdz, ja temperatūra ir zemāka par 20 °C. Šis ir pirmais līknes punkts.

Ja āra temperatūra pazeminās, ir jāapsildās vairāk, bet cik daudz vairāk, ir atkarīgs no apstākļiem un jo īpaši no ēkas siltuma zudumiem: jo augstāki tie ir, jo vairāk ir nepieciešams apsildīt. Parasti vairākas no šīm līknēm ir “iestrādātas” vadības moduļa kontrolierī; pareizā līkne tiek izvēlēta atkarībā no konkrētajiem apstākļiem. Pēc līknes izvēles iestatiet katla ūdens temperatūru atbilstoši zemākajai gaisa temperatūrai attiecīgajā reģionā. Tas noslēdz iestatījumu.

Pārslēgšanas laikus un temperatūras līknes iestatījumus var ieprogrammēt vai nu lietotāja, vai servisa līmenī. Dažās sistēmās papildus standarta apkures programmai var ieprogrammēt arī savu apkures programmu.

Apkures programmas ir īpaši ērtas, jo ļauj sistēmai efektīvi darboties automātiskajā režīmā. Ir pieejami vairāki citi režīmi, kas nodrošina vēl lielāku ērtību. Lielāko daļu no tiem var viegli ieslēgt manuāli no vadības moduļa.

Ziemas/vasaras režīmu var iestatīt manuāli vai automātiski ar laika apstākļu atkarīgu kontroli . Ja sistēmā ir iekļauts karstā ūdens kontūrs, vasaras režīmā enerģija tiek izmantota tikai sanitārā ūdens sildīšanai ūdens sildītājā, un katlu var arī pilnībā izslēgt. Ilgstošas prombūtnes mājās gadījumā ir iespējams aktivizēt “brīvdienu” režīmu, kas saglabā iepriekš iestatīto zemo temperatūru un karstā ūdens cirkulāciju

DHW ķēde ir izslēgta. Protams, antifrīza programmai ir prioritāte pār visām pārējām, tā neizslēgs katlu pilnībā, bet degvielas patēriņš būs daudz ekonomiskāks.

Dažādi ražotāji piedāvā arī citas iepriekš iestatītas programmas, piemēram, īslaicīgu apkures atslēgšanu ventilācijai vai “ballītes” režīmu, kas pagarina apkures komforta periodu uz ilgāku laiku. Citas pieejamās kontroles iespējas ir atkarīgas no pašas sistēmas konfigurācijas. Ja ir uzstādīta karstā ūdens tvertne, ir iespējams iestatīt vienreizēju sildīšanu kad ir nepieciešams liels karstā ūdens daudzums neierastā laikā un termisko dezinfekciju periodiska ūdens sildīšana, lai iznīcinātu tajā esošās baktērijas .

Visus darbības režīmus parasti var ieslēgt vai izslēgt ar centrālo vadības pogu. Ja sistēmai ir papildu telpas vadības ierīces, dažus režīmus var aktivizēt arī no tām, taču tas ir atkarīgs no iestatījumiem. Jebkurā gadījumā nav nekas sarežģīts par pareizā režīma iestatīšanu lietotāja līmenī.

TĀLVADĪBAS SISTĒMA

Papildus vadu vai, dažos gadījumos, radio pārraidei starp atsevišķiem elementiem daudzi ražotāji ir izstrādājuši ierīces, ar kurām var attālināti kontrolēt, uzraudzīt un pārvaldīt apkures sistēmas. Šādas sistēmas ir īpaši noderīgas neregulāras uzturēšanās gadījumā, kad māja laiku pa laikam tiek atstāta bez uzraudzības – neatkarīgi no tā, cik ilgi vai uz kādu laiku. Sistēmā jāintegrē atbilstoša ierīce, parasti GSM modulis. Praktiski tas pats, kas mobilais tālrunis vai modems ar SIM karti.

Atkarībā no jūsu vajadzībām ir vairākas iespējas. Pirmais, kas šajā gadījumā tiek prasīts no apkures sistēmas, kad īpašnieki periodiski ierodas mājā, ir “spēja” pēc vēlēšanās ieslēgt vai izslēgt apkuri. Principā šīs funkcijas īstenošanai pietiek ar kanālu ar kontaktu pāri, kas, ja tas ir aizvērts, nosūta signālu uz vadības paneli. Daudziem kontrolieriem ir šāds kanāls, nepieciešamais režīms “ieslēgt” vai “izslēgt” ir iepriekš ieprogrammēts.

Pārējais ir vienkārši: zvaniet vai sūtiet SMS uz molu numuru – kontrolieris saņem signālu un ieslēdz vai izslēdz apkuri. Šādas sistēmas funkcionalitāte nav tik liela kā citām metodēm, taču tā ir pietiekama gan komforta, gan enerģijas taupīšanas ziņā.

Dažādiem ražotājiem var būt citi veidi, kā kontrolēt apkures tehnoloģiju, izmantojot GSM kanālu vai fiksēto telefonu tīklu. Dažreiz ar šīm ierīcēm ir iespējams regulēt temperatūru, un modems papildus nosūta kļūdas ziņojumus.

Ja tālvadībai tiek izmantots internets, ir pieejamas vēl daudzas citas iespējas. Vienkāršākais savienojuma veids ir mobilais savienojums, izmantojot piemērotu moduli ar SIM karti, vai fiksētais tīkla savienojums. Teorētiski tam nav nekādas nozīmes, taču praksē fiksētais tīkla savienojums ir drošāks: ja mobilo tālruņu tīkls ir pārslogots vai dažādu iemeslu dēļ ir atslēgts, tālvadība vairs nav iespējama. Šeit mums ir jāņem vērā ēkas atrašanās vieta: ja tā atrodas blakus īpašām maģistrālēm, īpašām iekārtām vai vienkārši liela mēroga svinību norises vietām, mobilo internetu var atslēgt bez brīdinājuma, un nebūs neviena, kam sūdzēties.

Pats par sevi saprotams, ka vadības datorā vai modernā mobilajā tālrunī jābūt instalētai atbilstošai programmatūrai. Vadības iespējas, izmantojot internetu, ir tādas pašas kā standarta vadības panelim, ar lietotāju un pakalpojumu līmeņiem. Ir svarīgi, lai apkalpojošais personāls varētu attālināti regulēt iekārtas, uzraudzīt sistēmu un dažos gadījumos pat attālināti novērst problēmas. Tomēr jāatceras, ka trešās puses pakalpojumu sniedzēja veiktā nepārtrauktā iekārtu uzraudzība ir maksas pakalpojums.

“SMART HOME”

“Viedās mājas” jēdziens paredz centralizētu kontroli un vairāku sistēmu mijiedarbību vienlaicīgi. Ar komfortablas temperatūras nodrošināšanu telpā nepietiek, ir jārūpējas arī par ventilācijas vai gaisa kondicionēšanas sistēmu un gaisa mitrumu. Dažus elementus, kas saistīti ar apkuri kopā ar citām sistēmām, arī var kontrolēt ar dažiem kontrolieriem, piemēram, ja ir pievienoti logu atvēršanas sensori, telpas apkuri var ieprogrammēt izslēgt, kad telpa tiek vēdināta.

Dažādu ražotāju sildelementi savā starpā sazinās, izmantojot atšķirīgus protokolus un kopņu sistēmas, proti, “runā dažādās valodās”. Lai viedo apkuri integrētu viedajā mājoklī, visticamāk, būs nepieciešams apkures sistēmas kontroliera savienojuma modulis vārteja , kas to sasaistītu ar citām sistēmām, kuras nav apkures sistēmas daļa. Visu mājas sistēmu, ne tikai apkures, vienlaicīgas vadības priekšrocības ir acīmredzamas – viss ir atkarīgs no sistēmas sarežģītības.

REZERVES BAROŠANAS AVOTS

Lai izveidotu sistēmu, kas spēj darboties autonomi, ir nepieciešama enerģijas atslēgšanas iespēja, bez kuras automatizācija, protams, nevar darboties. Apkures sistēmas elektroniskās ierīces un sūkņi nav lēti, un tiem nepieciešama augstas kvalitātes enerģija. Vislabāk ir izmantot invertoru, lai pārslēgtu sistēmu “kontaktligzdā”. Kā rezerves enerģijas avotu izmanto baterijas vai mini elektrostacijas.

Akumulatora dublēšanai līdzstrāvu parasti 12 V, bet var izmantot arī augstāka sprieguma akumulatorus pārveido 220 V maiņstrāvā, izmantojot elektronisku ierīci – invertoru. Strāvas kvalitāte šajā gadījumā ir lieliska, un nepārtrauktas darbības laiks ir diezgan ilgs; to var viegli palielināt, pievienojot papildu akumulatorus. Invertors ir pieslēgts tikai svarīgākajiem patērētājiem – katla vadības ierīcēm, kontrolieriem un sūkņiem, no kuriem katrs patērē ne vairāk kā 100-200 W, un ne visu laiku.

Ar mini elektrostaciju jaudu var pietikt, lai apgādātu visu māju, taču aktuālāks ir jautājums par enerģijas kvalitāti. Labi funkcionējošas stacijas sprieguma svārstības ir pieļaujamās robežās, taču “sinusoidālais” spriegums var būt tālu no ideāla īpaši bīstams apkures un karstā ūdens sistēmu sūkņiem ar “slapjo” rotoru . Ne katra elektriskā kontaktligzda ir jāpieslēdz tieši pie katla. Tas ir izskaidrots īsumā: praktiski visas sadzīves ierīces ir aprīkotas ar standarta divu kontaktu kontaktdakšu kontaktdakšu, kuru var pieslēgt, kā vien vēlaties.

Taču dažos iekārtu veidos tostarp apkures iekārtās ir jāievēro polaritāte. To “fāzei” un “mīnusam” jābūt savienotiem ar barošanas avota “fāzi” un “mīnusu”. Attiecīgās izejas stacionārajā barošanas tīklā ir viegli atrast, pieslēdzot voltmetru starp kontaktligzdas kontaktligzdu un “zemi”: uz viena vada atradīsiet 220 V, uz otra – “gandrīz nulli”. Daudzu bet ne visu alternatoru konstrukcija nozīmē, ka nav iespējams atrast mīnusu: spriegums ir abos polos.

Ir vairākas metodes, kā nodrošināt apkures sistēmu drošu ekspluatāciju kopā ar minielektroenerģiju. Varat, piemēram, pieslēgt 12 V akumulatoru daudzām elektrostacijām ir viens akumulators un izmantot invertoru, lai pārveidotu līdzstrāvas jaudu mainīgā strāvā. Vai arī izmantot divus invertorus: vienu, kas pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā, un otru, kas pārveido līdzstrāvu atpakaļ maiņstrāvā. Ir stacijas ar invertora pārveidotājiem ar augstāku enerģijas kvalitāti, taču to strāvas jauda reti pārsniedz 2,0 līdz 2,5 kW, un šādas stacijas ir jāiedarbina manuāli.

Atdalīšanas transformators ir vēl viena ieteicamā barošanas sistēmas sastāvdaļa. Tā funkcija ir izlīdzināt sprieguma maksimumus un kritumus. Šādu raidītāju ir lietderīgi izmantot jebkurai elektroinstalācijas shēmai, tostarp ģeneratora pieslēgšanai pie barošanas avota. pat ļoti dārgā spēkstacijā var rasties brūnogājieni, jo īpaši brīdī, kad dzinējam beidzas degviela un tas sāk “šķaudīt”.

Visbeidzot, ir vērts atcerēties, ka kopējā barošanas avota reģenerācija ir dārgs pasākums, jo īpaši, ja rezerves barošanas avotam ir automātiski jāieslēdzas, ja pārtrūkst tīkla spriegums. Taču izmaksas ir pamatotas: ja sistēma aizsalst elektrības padeves pārtraukuma un avārijas elektroenerģijas trūkuma dēļ, tās remonts izmaksās daudz dārgāk.