Управляющая автоматика современного отопительного котла

Скупой платит дважды

Современный отопительный котел

Современное отопительное оборудование обладает столь высоким уровнем автоматизации, что фактически способно само решать, что делать в данный конкретный момент. Конечно, всё это происходит в соответствии с заранее заложенной в контроллер программой.

 

Погодозависимая регулировка системы отопления дома

 

Все современные отопительные котлы имеют стандартную по своим функциям автоматическую начинку уже в базовой комплектации. Она, как минимум, управляет горелкой, контролирует температуру теплоносителя внутри котла (именно котла, а не системы отопления) и следит за безопасностью работы.

Подобная «самостоятельность» отопительного оборудования существенно облегчает эксплуатацию котла, поскольку полностью автоматизирует рутинные процессы регулирования и контроля. Однако вся функциональность автоматического управления для некоторых домовладельцев до сих пор ограничивается пониманием «греет / не греет». И это при том, что отопительная техника традиционно аккумулирует в себе новейшие наработки и достижения промышленности и науки.

Вместе с тем, расширение функциональности отопительных котлов за счёт подключения целого ряда самостоятельных контуров с индивидуальной температурой теплоносителя в каждом (несколько контуров с радиаторами, тёплые полы, бойлер ГВС и так далее) требует наличия управляющей всем этим многообразием автоматики.

Использовать устаревшее отопительное оборудование с ручным регулированием режимов работы в современных условиях — значит обрекать себя на вечную рутину в плане постоянных регулировок настроек термостата. При понижении температуры за окном мощность нагрева теплоносителя необходимо увеличивать, а при потеплении понижать. Все эти манипуляции необходимо проделывать постоянно, иначе температура внутри помещений станет не очень комфортной для проживания.

Нужно ещё учитывать, что дом сам по себе система высоко инерционная. Он долго нагревается и долго остывает. Конечно, избыток тепла «костей не ломит» и всегда можно открыть форточку, но что делать, если вдруг посреди ночи резко похолодает? Конечно, ни о каком тепловом комфорте в этих условиях и речи быть не может. Кроме того, очевидно, что подобный подход повлечёт перерасход топлива и ощутимо ударит по кошельку.

Отсюда напрашивается логичное решение, что намного практичнее и удобнее, когда отопительный котёл заранее реагирует на температурные изменения, предусмотрительно повышая или понижая температуру теплоносителя. Сформировать при этом благоприятный для жизни температурный фон и существенно снизить затраты на отопление можно за счёт оптимизации работы всех компонентов системы, на что способна современная электроника управления котлом.

 

Контроль изменения погоды

Необходимо понимать, что стандартный встроенный термостат контролирует именно температуру котла, но никак не помещения. Поэтому его наличие не избавляет владельца от необходимости постоянно регулировать температуру в зависимости от реальной потребности в тепле.

Простейший выход заключается в установке комнатного термостата. Тогда при повышении или понижении температуры внутри дома автоматика подаёт котлу соответствующую команду. Понижение мощности котла на ненужный в данный период обогрев естественным образом экономит топливо. Но существуют и свои особенности. Специалисты не рекомендуют устанавливать устройства контроля комнатной температуры вблизи каминов, входных дверей, окон и других источников тепла или холода, способных внести серьёзную погрешность в результаты измерений.

Обычно датчик устанавливается в так называемом эталонном помещении, где температура соответствует понятию о комфортном тепловом фоне. Как правило, в этом качестве выступает детская комната или спальня. Для учета факторов открытых окон, локального нагрева и так далее во многих системах предусматривают возможность внесения корректировок в алгоритм работы автоматики путём установки коэффициента влияния комнатного датчика на характер реагирования отопительной системы.

Следует обратить внимание и на то, что установка одного только комнатного термостата, без датчика наружной температуры, сильно увеличивает инерционность системы терморегулирования. Изменения в тепловом фоне будут происходить с запозданием, поскольку автоматика начинает действовать лишь тогда, когда понизится температура в контрольном помещении, а произойдёт это уже после наступления реального похолодания на улице. Поэтому для создания максимального уровня теплового комфорта, как правило, одного датчика недостаточно. Поэтому используют два: комнатный и уличный, позволяющий точно отслеживать изменения внешних условий.

Таким образом, для контроля внешней температуры служит уличный датчик, устанавливаемый снаружи на стене с северной стороны дома. Системы с подобным принципом регулирования называются погодо-зависимыми. Электроника отслеживает все изменения и при необходимости подаёт команду на понижение или повышение температуры теплоносителя в отопительном контуре.

Технически такая настройка контроллера предусматривает установку параметров так называемой температурной кривой, которая отражает зависимость температуры теплоносителя в системе от динамики погодных условий. В контроллер вносят целое семейство подобных алгоритмов, чтобы на практике всегда можно было выбрать подходящий для заданных условий режим работы котла. Ведь когда здание недостаточно утеплено, то и для компенсации больших теплопотерь требуется несколько большая температура теплоносителя отопительного контура, чем при качественно выполненном утеплении дома. Соответственно, и наклон температурной кривой будет более крутым и наоборот.

 

Дополнительные функции автоматики котлов

Современные контроллеры не только повышают комфорт, следя за погодой и тепловым фоном внутри дома, но и обладают достаточно большим количеством дополнительных сервисных функций.

Во многих современных системах можно задавать время «выбега» насосов. Эта функция позволяет предотвратить возможный перегрев котла. Дело в том, что в котлах (особенно чугунных) наблюдается местное повышение температуры котловой воды сразу после отключения горелки. Виной тому продолжающийся в металле теплообмен. Процесс длится до тех пор, пока температура внутренней и наружной поверхностей не сравняется, при этом может наступить перегрев котла. Вот почему важно не останавливать циркуляционные насосы сразу, а дать им ещё какое-то время поработать.

К одной из важных функций систем автоматического регулирования относят и возможность организации управления горячим водоснабжением. Самый распространённый, приоритетный метод заключается в том, что во время потребления горячей воды система полностью переключается на её приготовление. Обычно это не приводит к сколь-нибудь серьёзному охлаждению дома. Способ смешанного приоритета позволяет использовать для обогрева дома часть мощности котла, которая не применяется для приготовления горячей воды. Впрочем, при недостатке мощности на последнюю тратится весь ресурс.

Программное обеспечение многих панелей управления позволяет раз в неделю производить термическую дезинфекцию бойлера. Это происходит путём повышения температуры в бойлере до 80°С на 20-30 минут. Такая процедура избавляет от возможного присутствия в воде бактерий легионеллеза, вызывающих пневмонию.

Как только наружная температура опустится ниже определённого значения, автоматика сама запустит котёл и поднимет температуру до определённого уровня, предотвращая размораживание системы. Таково действие функции защиты от замерзания. Многие системы регулирования имеют функцию деблокирования насосов. Ведь долго не работающий циркуляционный насос может заклинить, поэтому в летний период, во время длительного бездействия, его желательно на некоторое время запускать.

К пользовательским функциям относят прежде всего различные программы отопления, которые позволяют адаптировать режим обогрева дома к ритму жизни его обитателей (сон и бодрствование, работа, отпуск). Практически во всех системах присутствует возможность установки так называемой ночной температуры. Доказано, что спящий человек чувствует себя гораздо лучше, когда температура в спальне несколько понижается (примерно на 4°С) относительно дневной. В то же время все тепловые процессы инерционны и если, например, задать время начала дневной программы на момент пробуждения, комната ещё не успеет согреться. Чтобы устранить этот недостаток, во многих современных контроллерах используют режим предварительного прогрева (плавный выход из ночного режима), в соответствии с которым температура в доме начинает повышаться заранее.

 

Всё управление в одном устройстве

Последние модели контроллеров предоставляют возможность как удалённого доступа по телефонной линии или мобильной связи стандарта GSM, так и интеграции в систему «умный дом». Подобные устройства позволяют на расстоянии контролировать температуру и оперативно получать информацию о любых неполадках.

Естественное желание сэкономить и получить недорогую систему отопления зачастую противоречит логике требований по качеству и надёжности отопительной системы. Конечно, можно самостоятельно выбрать оборудование, найти каких-то сварщиков, которые с горем пополам смонтируют систему и котельное оборудование. И вот начинаются проблемы: работа системы отопления с перебоями, аварии в морозы, постоянные ремонты и переделки, требующие крупных финансовых затрат.

Многолетний практический опыт показывает, что отоплением и водоснабжением должны заниматься только профессионалы. И начинается всё с выбора системы и оборудования. Необходимо учитывать как финансовую сторону вопроса, так и особенности объекта. Для этого делается проект отопления и водоснабжения (для клиентов обычно бесплатно). Это требуется, чтобы определиться с выбором системы и оборудования, знать все преимущества и минусы, стоимость в которую обойдётся монтаж, стоимость эксплуатации, степень комфорта и надёжности и другие факторы, играющие немаловажную роль в процессе эксплуатации.

Кроме того, реализация автоматического погодозависимого управления системой отопления усложняется тем, что в современной практике управлять приходится не одним контуром отопления дома, а целым набором различных контуров. И современные микропроцессорные контроллеры как раз и позволяют поддерживать заданную температуру сразу в нескольких нагревательных контурах.

Почти всегда есть контур радиаторного отопления. Чтобы им эффективно управлять, необходимо поддерживать температуру подающей линии в пределах 50-85°С. Иногда устанавливается несколько таких контуров, на разных этажах дома, причем температура в них тоже может быть разной. Если в доме нет самостоятельного электрического или газового водонагревателя, значит требуется отдельный высокотемпературный (до 70-85°С) контур подогрева бойлера горячего водоснабжения. Температура теплоносителя в нём должна быть постоянна.

Современные стандарты комфортного проживания требуют установка одного или даже нескольких контуров водяных тёплых полов. Это ведёт к более комфортному восприятию теплового излучения человеком. А это системы с низкотемпературным режимом отопления, да ещё и изменяемой температурой подающей линии (30-55°С).

Расход воды через радиаторный и контур теплых полов может быть переменным. Это происходит в тех случаях, когда, на радиаторах устанавливают термостатические клапаны с термоголовками, функция которых заключается в изменении расхода теплоносителя именно через них и, соответственно, через весь отопительный контур в целом. Точно так же на распределительном коллекторе системы теплого пола могут быть установлены отдельные терморегуляторы. Эксплуатировать подобную систему отопления позволяет только установка автоматики. А грамотно смонтировать и настроить подобную систему способен лишь специалист.