www.automatyka-budynkowa.com - Artykuły, inteligentne ogrzewanie
Automatyka Budynkowa

20 Wrzesień 2017 - Witamy

Artykuły branżowe
Artykuły
Katalog branżowy
Katalog
branżowy
Baza firm
Baza firm
Kalendarz
Kalendarz
Forum
Forum
Kontakt
Kontakt
Menu

TOP5 Produkty

TOP5 Firmy

Kalendarz wydarzeń
Wrzesień 2017

PnWtŚr CzPtSoNd
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 


Artykuły » Inteligentne ogrzewanie

Inteligentne ogrzewanie

Mówiąc o ogrzewaniu musimy określić najważniejsze oczekiwania od takiego systemu. Dla każdego z Nas niewątpliwie najważniejszymi elementami będą koszty związane z zakupem urządzeń, wytwarzaniem enegrii cieplnej, eksploatacji (konserwacja, naprawy), ale może i najważniejszą rzeczą będzie komfort cieplny. Na pewno wśród Nas znajdą się też ludzie, którzy zwrócą uwagę na względy ekologicznego pozyskiwania energii.

Jeszcze do niedawna najpopularniejszym systemem ogrzewania w naszym kraju było ogrzewanie węglowe. Główną przyczyną tej popularności były względy ekonomiczne zarówno związane z zakupem urządzeń jak i późniejszą ich eksploatacją, ale przede wszystkim tanim paliwem (węgiel, koks). Jednakże przy tym rodzaju energii cieplnej nie było mowy o tzw. komforcie cieplnym, nie wspominając już o ekologii. Nieco później dużym zainteresowaniem cieszyły się źródła ciepła zasilane gazem czy olejem opałowy. A ich popularność była znaczniej mniejsza niż systemy węglowe, ze względu na wysoką cenę tych paliw. Obecnie mamy dodatkowo do dyspozycji ekologiczne źródła energii takie jak: pompy ciepła czy kolektory słoneczne. Producenci urządzeń grzewczych prześcigają się w coraz to nowszych rozwiązaniach, które mają na celu obniżyć koszty związane z ogrzewaniem oraz maksymalnie odciążyć Nas przy ich obsłudze. Ta dziedzina jest obecnie bardzo rozwiniętą gałęzią przemysłu i zaawansowaną technologicznie.

Tak naprawdę, większość naszych wydatków ściśle związana jest z marnotrawieniem wytworzonego już ciepła: zła izolacja budynku, zła wentylacja, zły rodzaj okien czy ogrzewanie wietrzonych pomieszczeń. Częściowo te problemy możemy wyeliminować decydując się na porządne ocieplenie budynku, poprawienie wentylacji czy wymianę okien. Zastosowanie takich środków nie tylko wpłynie na zmniejszenie "ucieczki" ciepła zimą, a więc redukcję kosztów, ale też zabezpieczy Nas przed przegrzewaniem się pomieszczeń podczas upalnych, letnich dni. Niestety żadna z tych modyfikacji nie zabezpieczy nas w stu procentach przed czynnikiem ludzkim, który jest najsłabszym ogniwem w tym łańcuchu. Bo cóż z tego, że mamy dobrze izolowany dom, najdroższy i najbardziej zaawansowany technologicznie kocioł , ładne i funkcjonalne grzejniki, jeżeli ogrzewamy "pełną parą" pomieszczenia, których nie używamy lub dom w którym nikogo nie ma. Te problemy możemy rozwiązać stosując automatykę znaną w Inteligentnych Domach, która zrobi wszystko, aby Nasze koszty spadły do minimum, zachowując przy tym najwyższy komfort cieplny, oraz minimalizując nasz udział przy obsłudze.

Czym różni się ogrzewanie z inteligentną automatyką, od rozwiązań tradycyjnych ?

Wyjaśniając to najprościej jak się tylko da, można powiedzieć, że rozwiązania tradycyjne skupiają się wyłącznie na urządzeniach przetwarzających paliwa (węgiel, słoma, gaz, olej itd.) na energię cieplną, oraz na urządzeniach wykonawczych (grzejniki), ogrzewających pomieszczenia. Oczywiście dbając przy tym o łatwość obsługi, minimalne koszty pozyskania ciepła, a także o maksymalną automatyzację. Jednakże pomijają fakt gospodarowania "ciepłem". I tutaj jest pole do popisu dla automatyki budynkowej. To ona bierze na siebie całą odpowiedzialność za takie zarządzanie i gospodarowanie ciepłem, aby koszty były najniższe, komfort najwyższy, a wszystko to bez najmniejszej ingerencji z Naszej strony.

W jaki sposób jest to realizowane ?

Przy tradycyjnym ogrzewaniu mamy: kocioł (czy też inne źródło ciepła), medium dystrybucji (rury), termostat - badający temperaturę w pomieszczeniu oraz grzejnik (podokienny czy też podłogowy). Zasada działania takiego systemu jest bardzo prosta. Otóż kocioł wytwarza ciepło, które dystrybuowane jest rurami do grzejnika. Nad pracą grzejnika czuwa termostat (czy też głowica termostatyczna), który porównuje temperaturę nastawioną (żądaną) z temperaturą w pomieszczeni. Jeżeli temperatura nastawiona jest wyższa od temperatury pomieszczenia, termostat "włącza" grzejnik, natomiast jeżeli jest niższa lub równa wyłącza grzejnik. Proste ? Tylko pozornie. Zarówno każde pomieszczenie jak i każdy rodzaj grzejnika ma inna inercję. Ta właśnie inercja ma kluczowy wpływ na komfort cieplny. Opiszę to na przykładzie ogrzewania podłogowego. Ustawiamy temperaturę w pomieszczeniu na 21 stopni. Z racji, że temperatura w pomieszczeniu jest niższa niż ustawiona, termostat włącza ogrzewanie. Czas jaki potrzebny będzie do zagrzania tego pomieszczeni , do temperatury zadanej zależy od wielu czynników (między innymi od bezwładności tego pomieszczenia, rodzaju grzejnika itd). Ogrzewanie podłogowe jest systemem który ma bardzo dużą bezwładność. A więc po "włączeniu" grzejnika, nagrzewa się beton, który później oddaje ciepło do ogrzewanego pomieszczenia. Termostat wykrywa, że żądana temperatura w pomieszczeniu jest już osiągnięta i wyłącza grzejnik. Jednak beton dalej oddaje nam ciepło do pomieszczenia, podnosząc jeszcze temperaturę o kilka stopni. Mówiąc wprost przegrzewa pomieszcznie. Po jakimś czasie temperatura w pomieszczeniu zaczyna spadać i jest niższa niż zadana. Termostat ponownie uruchamia grzejnik. Jednak ten rodzaj ogrzewania nie pozwala natychmiast rozpocząć nagrzewania pomieszczenia (najpierw ciepło obiera beton, który później oddaje je do pomieszczenia). Zanim się to stanie, temperatura spada o kilka stopni w stosunku do zadanej. Czyli niedogrzane pomieszczenie. Reasumując temperatura w Naszym pokoju oscyluje np. pomiędzy 19, a 23 stopnie. Średnio zadawalający komfort. Jeżeli jeszcze do tego mamy zimą otwarte okno, to grzejnik działa cały czas marnując nasze pieniądze. To wcale nie oznacza, że ogrzewanie podłogowe, czy systemy z dużą bezwładnością są złe. Trzeba tylko znać ich bezwładność (inercję) i umieć nad nią zapanować.

Przykład drugi, niezależny od rodzaju ogrzewania czy grzejników. Zakładając, że wszyscy domownicy wychodzą z domu na 8-10 godzin i w tym czasie dom pozostaje pusty. W takiej sytuacji nie ma sensu utrzymywać temperatury na poziomie 21-22 stopni. Jeżeli będziemy pamiętać, że obniżenie temperatury tylko o 1 stopień skutkuje oszczędnościami na poziomie 6% to zdamy sobie sprawę ile możemy zaoszczędzić, obniżając ją do poziomu 16-17 stopni podczas Naszej nieobecności. Ale to wcale nie oznacza, że po przyjściu do domu będzie za zimo. Automatyka zadba o to, aby przed przybyciem domowników zapewnić im komfort (21-22 stopnie).

A jak nadzoruje to automatyka ? Tutaj trzeba sobie jano powiedzieć, że automatyka robi to na kilka sposobów. Bardzo ważną rzeczą jest, aby dobrać odpowiednią automatykę do odpowiedniego rodzaju ogrzewania.


Automatyka dwupołożeniowa

Zawór sterujący grzejnikiem przyjmuje dwa położenia: otwarty i zamknięty. Ten system ze względu na swoją specyfikę stosuje się w układach niskotemperaturowych. Działanie takiego układu jest bardzo podobne do sterowania tradycyjnego. Jednak przewaga jaką osiąga na rozwiązaniami tradycyjnymi, jest znacząca. System automatyki w domu inteligentnym współpracuje dodatkowo systemem zarządzania budynkiem. Samodzielnie może wykryć wietrzenie w pomieszczeniu i na ten czas wyłączyć zawór. Może też za pomocą czujników obecności wykryć brak domowników i zredukować temperaturę o kilka stopni. Może też wykorzystać system alarmowy do redukcji temperatury. Przyjmując, że system alarmowy zastał załączony w całości domu, automatycznie obniża temperaturę. Sterowanie tym systemem odbywa się w funkcji czasu. Ogólnie wiadomo, że w ciągu dnia jak i nocy jest w Naszym domu część pomieszczeń nieużywanych lub rzadko używanych. A więc nie wymagają utrzymywania ciągle stałej, wysokiej temperatury. Tu też przychodzi z pomocą automatyka. Zaletą tego rozwiązania będą najniższe koszty materiałowe, wadą będzie współdziałanie z systemem klimatyzacji.


PWM

Tutaj podobnie jak w powyższym przykładzie działania zaworu grzejnika jest dwu-położeniowe (otwarty i zamknięty). W tym układzie mamy do wykorzystania wszystkie zalety, które występują w układzie automatyki dwupołożeniowej (wietrzenie, redukcja automatyczna temperatury itd.). Dodatkowe korzyści przychodzą w sposobie sterowania zaworem. Na podstawie temperatury zadanej i temperatury zmierzonej wyznaczana w termostacie jest krzywa grzewcza. Na jej podstawie formowany jest tzw. impuls. To nic innego jak czas załączenia grzejnika. Przykładowo, jeżeli wyliczona wartość sterująca na początku okresu impulsowania wynosiła 20% to szerokość impulsu (czas jego trwania) również będzie wynosił 20% okresu. Przyjmując, że okres impulsowania wynosi 15 min, to czas impulsu będzie równy 3 min. Ten system sterowania stosuje się w układach z grzejnikami podokiennymi (wysokotemperaturowe) oraz z wodnym ogrzewaniem podłogowym.


PI

Ten sposób regulacji ogrzewania wymaga zastosowania zaworów ze sterowanym stopniem otwarcia. Regulacja tego typu jest regulacją ciągłą, zapewniającą najdokładniejsze utrzymanie założonych parametrów. Tutaj na podstawie krzywej grzewczej ustalany jest stopień otwarcia zaworu. Wykorzystując ten sposób regulacji w połączeniu ze sterowaniem kotła, otrzymujemy najbardziej efektywny system gospodarowania i zarządzania energią cieplną w budynku. Jednak nie ma róży bez kolców. Oczywiście jest to najbardziej efektywny i najlepszy sposób sterowania ogrzewaniem, lecz niestety najbardziej kosztowny na etapie inwestycji.

Autor:
KABAMA






Dodano: 2.09.2009

SKLEP INTERNETOWY


Nowości w katalogu



PARTNERZY SERWISU