Ирина Эланс
Достоинства автоматического управления
Достоинства автоматического управления
Современную котельную невозможно
представить себе без систем автоматики,
объединивших все последние достижения
в области управления тепловыми потоками.
Примечательно, что для большинства людей
до сих пор, к сожалению, основным критерием
качества системы отопления остается
принцип "греет-не греет". И хотя он
совершенно не применим к автоматизированным
отопительным системам, мало кто оценивает
значимость установки в своей котельной
специальной автоматики, которая бы обеспечивала
максимальный уровень теплового комфорта
в доме.
На сегодняшний день существенно снизить
затраты на отопление и заодно сформировать
благоприятный температурный фон в доме
под силу только современной системе терморегулирования.
Это происходит за счет оптимизации работы
всех компонентов отопительного оборудования.
Заметим, что практически все котлы в их
базовой комплектации имеют стандартную
автоматику, которая управляет горелкой,
принимает сигналы от устройств безопасности
котла, а также поддерживает заданную
температуру теплоносителя. Обратите
внимание: именно "котловую" температуру,
а не комнатную. Что не избавляет пользователя
от необходимости постоянно регулировать
эту температуру в зависимости от потребности
в тепле.
Устанавливая столь несовершенное оборудование,
вы невольно обрекаете себя на вечную
"прикованность" к ручке термостата:
при понижении уличной температуры воду
в системе необходимо будет нагреть сильнее,
а когда на улице потеплеет - понизить.
И проделывать эти манипуляции с термостатом
можно до бесконечности. Но если при наступлении
холодной погоды "раскочегаривать"
котел приходится волей-неволей (иначе
проживание в доме становится проблематичным),
то при потеплении, как это нередко бывает,
снижать температуру котловой воды вроде
бы и не обязательно. Ведь, как известно,
пар костей не ломит. Да и не перевелись
еще среди нас любители пошире распахнуть
форточку, когда в комнате становится
чересчур жарко.
Естественно, такой подход к тепло- и энергосбережению
уже через короткое время ощутимо ударит
по карману домовладельца. И прежде всего
из-за перерасхода топлива. А ведь тенденция
роста цен на основные энергоносители,
отчетливо проявившаяся в последние годы,
по прогнозам специалистов, сохранится
и в будущем. Конечно, ни о каком тепловом
комфорте при таких способах терморегулирования
не может быть и речи. По подсчетам специалистов,
пользователь котла, не оснащенного системой
автоматики, тратит более 210 часов личного
времени в год только на настройку температуры
теплоносителя в котле!
Другое дело - современные микропроцессорные
панели управления. Они позволяют поддерживать
разную температуру сразу в нескольких
нагревательных контурах. Под таким контуром
понимается часть системы, работающая
со своими температурными и гидравлическими
характеристиками и имеющая возможность
их регулировки. Это, скажем, контур радиаторного
отопления или один контур водяных теплых
полов. Например, система R 33/4 Digi Comfort от
WOLF управляет четырьмя независимыми контурами,
а Color Matic от VAILLANT имеет возможность контролировать
работу сразу пятнадцати, причем температура
теплоносителя внутри их напрямую зависит
от состояния погоды на улице. Системы
с таким принципом регулирования называются
метеоуправляемыми или, как говорят специалисты,
погодозависимыми (о принципе погодозависимого
управления мы поговорим ниже). Для контроля
наружной температуры в этих системах
используется уличный датчик, устанавливаемый
на здании снаружи, с северной стороны.
Контроллер (программатор) системы также
полностью отвечает за процесс приготовления
горячей воды в бойлере.
В некоторых системах заложен принцип
модульного построения. Он позволяет укомплектовывать
систему под конкретную ситуацию и требования
заказчика, а также подключать дополнительные
контуры и контролировать их работу с
помощью установки соответствующего модуля
- без замены панели управления в целом,
что дает значительную экономию средств.
Сегодня на российском рынке широко представлена
автоматика от многих зарубежных фирм,
например KOMEXTHERM (Чехия), SIEMENS , KROMSCHRODER (Германия),
ROCA (Испания), MITSUBISHI (Япония), COSTER (Италия),
HONEYWELL (США), и некоторых других фирм.
Отдельно следует сказать о системах автоматического
регулирования, предлагаемых такими производителями
отопительного оборудования, как VIESSMANN
, WOLF , BUDERUS , VAILLANT , JUNKERS (все - Германия), DE
DIETRICH (Франция), CTC (Швеция), и рядом других.
Системы, поставляемые этими фирмами,
на сегодняшний день отвечают самым современным
понятиям об "управлении теплом"
и отличаются высокой надежностью. Такая
автоматика позволяет решать практически
любые задачи, связанные с регулированием
тепловых процессов, и обеспечивает безопасную
работу оборудования. К недостаткам этих
систем можно отнести сравнительно высокую
стоимость - от € 650-700 до € 2000-2500 и более.
Отопительные контуры.
Реализация автоматизированного погодозависимого
отопления усложняется тем, что в современной
практике управлять приходится не одним
контуром отопления дома, а системой с
несколькими контурами. Попробуем их охарактеризовать.
Почти всегда есть контур радиаторного отопления. Чтобы эффективно им управлять, необходимо поддерживать температуру подающей линии в пределах 50-85°С. Иногда устанавливается несколько таких контуров, например на разных этажах дома, причем температура в них тоже может быть разной.
Если не установлены самостоятельные электрические или газовые водонагреватели, тогда, как правило, предусматривают высокотемпературный (до 70-85°С) контур подогрева бойлера горячего водоснабжения. Температура теплоносителя в нем должна быть постоянной.
Требования к комфорту неизменно растут, и сегодня многие потребители заказывают дополнительную установку одного или нескольких контуров водяных теплых полов. Это - низкотемпературные системы с изменяемой температурой подающей линии (30-55°С).
Если есть бассейн, воду в нем, наверное, захочется иметь теплую. Для этого может быть смонтирован специальный контур системы подогрева воды в бассейне. Он высокотемпературный, с постоянной температурой теплоносителя 70-85°С.
Аналогично подогреву бассейна устраивается контур подогрева приточного воздуха в теплообменнике системы вентиляции. Но, по проекту, температуре теплоносителя здесь не обязательно быть постоянной.
Расход воды
через радиаторный и контур теплых полов
может быть переменным. Это происходит
в тех случаях, когда, например, на радиаторах
установлены 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.
Принцип
погодозависимого регулирования.
Поясним, каким
образом осуществляется поддержание комнатной
температуры с учетом изменений уличной.
При настройке контроллера устанавливается
так называемая температурная кривая,
отражающая зависимость температуры теплоносителя
в отопительном контуре от изменения погодных
условий снаружи. Эта кривая представляет
собой линию, одна точка которой соответствует
+20°С на улице (при этом температура теплоносителя
в отопительном контуре тоже равна +20°С,
поскольку считается, что при таких условиях
в отоплении нет необходимости). Вторая
точка - это температура теплоносителя
(скажем, 70°С), при которой даже в самые
холодные сутки отопительного сезона
температура в комнате будет оставаться
заданной (например, 23°С). В случае, если
здание утеплено недостаточно, для компенсации
теплопотерь потребуется несколько большая
температура теплоносителя в отопительном
контуре. Соответственно, наклон кривой
будет крутым. И наоборот, если с теплоизоляцией
дома все в порядке. При изготовлении контроллера
в память прибора вносят множество подобных
кривых, чтобы можно было потом выбрать
из всего семейства подходящую линию конкретно
для условий вашего жилища.
Как правило, для создания
максимального уровня теплового комфорта,
а также для экономии топлива одного-единственного
уличного датчика бывает недостаточно.
Поэтому часто монтируют дополнительный
датчик внутри обогреваемого помещения.
Наличие сразу двух датчиков, и комнатного
и уличного, позволяет точно отслеживать
и оперативно корректировать температуру
в помещениях дома.
Обычно датчик комнатной
температуры устанавливается в так называемом
эталонном помещении - температура в нем
будет соответствовать вашему понятию
о комфортном тепловом фоне. Это помещение
не должно нагреваться прямыми солнечными
лучами и продуваться сквозняками. Как
правило, в качестве эталона выбираются
детские и спальни. Установка комнатного
датчика делает возможным включение режима
самоадаптации, при котором отопительная
кривая подбирается под соответствующее
помещение автоматически - самим микрокомпьютером
панели управления. Кроме того, часто комнатный
датчик интегрируют в термостат, с помощью
которого можно задавать нужную температуру
и ее средний уровень во всем доме. Локальная
регулировка температуры в отдельно взятом
помещении при этом достигается установкой
на радиаторы термостатических клапанов
с термоголовками.
Очень важным аспектом
применения термостата является опять
же экономия топлива. Поясним, каким образом
она осуществляется. Допустим, в помещении,
где установлен датчик, собрались гости
и произошло повышение температуры на
2°С вследствие естественного тепловыделения
людей. Панель управления улавливает эти
изменения и дает команду на снижение
температуры теплоносителя в данном контуре,
хотя уличный датчик может требовать как
раз обратного. Уменьшение расхода тепла
на обогрев этого помещения естественным
образом экономит топливо. Но существуют
здесь и проблемы. Если затопить в комнате,
где установлен термостат, камин или надолго
оставить открытым окно, это может привести
к изменению температуры во всем доме.
Для учета подобных факторов во многих
системах предусматривают возможность
внесения поправок в алгоритм управления
путем установки коэффициента влияния
комнатного датчика на характер отопительной
кривой. Но вообще специалисты просто
не рекомендуют устанавливать устройства
измерения комнатной температуры вблизи
каминов, входных дверей, окон и других
источников тепла или холода, способных
внести погрешность в результаты измерений.
Следует обратить внимание
и на то, что установка одного только комнатного
термостата, без датчика наружной температуры,
существенно увеличивает инерционность
системы терморегулирования. Изменения
в тепловом фоне будут происходить с запозданием,
поскольку автоматика начнет действовать
лишь тогда, когда температура в доме,
например, понизится, а это произойдет
уже позже реального похолодания на улице.
Современные контроллеры
не только следят за погодой, но и обладают
достаточно большим количеством функций,
часть из которых - пользовательские, а
часть - сервисные. Если первые стоят на
страже комфорта, то вторые следят за состоянием
системы и обеспечивают правильную и безопасную
работу оборудования.
Схемы обвязки котельной
и принципы управления контурами.
Для того чтобы организовать
работу одного или нескольких отопительных
контуров в гидравлической системе, их
необходимо присоединить к теплогенератору-котлу.
Эту задачу можно решить разными способами,
специалисты называют их схемами обвязки
котельных. Рассмотрим наиболее распространенные
из них, а также принципы организации соответствующего
процесса управления со всеми их достоинствами
и недостатками.
Отопительные контуры
по способу достижения температуры в них
подразделяются на прямой и смесительный.
Температура воды в прямом контуре достигается
только за счет горелки и зависит от продолжительности
ее работы. В смесительном температура
теплоносителя определяется как работой
горелки, так и положением заслонки исполнительного
устройства - смесителя с сервоприводом.
Прибегнув к первому варианту, можно без
проблем связать низкотемпературный котел
с одним контуром радиаторного отопления
и обеспечить автоматизированное управление
им в зависимости от наружной температуры.
Дело это совсем несложное и относительно
недорогое. Если же требуется организовать,
помимо отопления, и горячее водоснабжение,
причем не прибегая к смесительным узлам,
применяют два типа схем. Первая - с трехходовым
краном, вторая схема - с двумя насосами.
Самой простой является
схема с трехходовым переключающим краном,
оснащенным сервоприводом. Вода от котла
направляется к крану, который, в свою
очередь, направляет ее либо в отопительный
контур, либо в контур подогрева бойлера.
Переключение может осуществляться как
вручную, что обычно трудоемко, так и по
команде панели управления котла. Контроль
температуры воды в бойлере осуществляет
автоматика с помощью установленного
в нем датчика температуры. Как только
вода остынет ниже необходимого уровня,
подается команда на переключение трехходового
крана. Обратите внимание, что при такой
схеме обвязки и управления во время нагревания
воды в бойлере отопление отключается
(то есть нельзя организовать управление
горячим водоснабжением со смешанным
приоритетом).
Коллекторная схема,
как следует из названия, предполагает
использование для обвязки котельной
коллекторов, представляющих собой трубы
с выводами на необходимое количество
контуров. Эта схема, будучи достаточно
простой, получила широкое распространение
благодаря появлению так называемых компонентов
быстрого монтажа. В их состав входят насосно-смесительные
группы, выпускаемые сейчас многими фирмами-производителями
отопительного оборудования, среди которых
CTC , BUDERUS , DE DIETRICH , VIESSMANN , WOLF , VAILLANT , а также
MEIBES (Германия). Эти устройства позволяют
достаточно быстро (обвязка котельной
занимает считанные дни) собрать систему
с несколькими нагревательными контурами.
Однако необходимо отметить, что подобные
модули применяются главным образом для
котельных небольшой мощности - до 85 кВт.
Тем не менее они чрезвычайно удобны при
монтаже и заметно снижают риск ошибки
из-за пресловутого человеческого фактора,
поскольку собраны и проверены на работоспособность
и герметичность в заводских условиях.
Интересный вариант
для обвязки своих котлов предлагает компания
TELEDYANE LAARS (США). Имеется в виду схема первичного
и вторичных колец, принцип действия которой
таков: котловая вода постоянно циркулирует
по малому контуру (первичному кольцу),
из которого с помощью циркуляционных
насосов отбирают теплоноситель уже другие
потребители тепла (различные контуры).
Достоинством этой схемы является возможность
подключения большого количества вторичных
контуров при обеспечении номинальной
скорости протока через котел и относительной
простоте конструкции. Для облегчения
процесса монтажа котельной по этой схеме
предлагаются готовые комплекты.
Компания DE DIETRICH (Франция)
рекомендует применять для обвязки своих
котлов термогидравлический распределитель
(сокращенно - ТГР). При его использовании
достигается постоянный расход теплоносителя
через нагревательное устройство - независимо
от значения расхода воды в отопительных
контурах, где этот показатель может быть
разным. В результате удается добиться
оптимальной сбалансированной работы
котла и контуров отопления.
Важно заметить, что
автоматика многих производителей позволяет
осуществлять управление котлом и контурами
в самых различных схемах обвязки котельной.
Однако поиск наиболее подходящего варианта
и подбор автоматики все же лучше поручить
специалисту.
Пользовательские
функции.
К пользовательским
функциям прежде всего относятся различные
программы отопления, которые позволяют
адаптировать режим обогрева дома к ритму
жизни его обитателей (сон и бодрствование,
отпуска, посменная работа). Аналогичным
образом выбираются программы для горячего
водоснабжения. Если пользователя не устроит
ни одна из того стандартного набора, который
предлагается производителем, можно составить
свою индивидуальную - как для отопления,
так и для горячего водоснабжения.
Режим "спокойной
ночи". Практически во всех системах
имеется возможность установки так называемой
ночной температуры. Учеными доказано,
что спящий человек чувствует себя гораздо
более комфортно, когда температура в
помещении несколько понижается (обычно
на 4°С) относительно дневной комнатной
(очевидно, такая реакция сформировалась
у людей в ходе эволюции и отражает их
адаптацию к естественным перепадам температуры
в дневные и ночные часы). В то же время
все тепловые процессы инерционны, и если,
например, задать время начала дневной
программы на момент вашего пробуждения,
то, встав с постели, вы почувствуете некоторый
дискомфорт из-за того, что комната еще
не успела согреться после ночи. Чтобы
устранить этот недостаток, во многих
современных контроллерах используют
режим предварительного прогрева помещения
(иногда называемый плавным выходом из
ночного режима), в соответствии с которым
за несколько часов до вашего подъема
температура в доме начинает плавно повышаться.
Подобную функцию имеют, например, контроллеры
семейства Diematic от DE DIETRICH или Logamatic 4000 от
BUDERUS
Низкотемпературные
системы. На современном уровне развития
отопительной техники наблюдается тенденция
к переходу на низкотемпературный режим
отопления. Иными словами - к уменьшению
рабочей температуры отопительных приборов.
Это ведет к более комфортному восприятию
теплового излучения человеком. Важнейшим
достоинством низкотемпературного режима
является уменьшение расхода топлива.
Эксплуатировать систему отопления в
низкотемпературном режиме позволяет
также установка автоматики.
Кстати, здесь следует
разделить такие понятия, как низкотемпературный
режим и низкотемпературный котел. Низкотемпературный
котел - это устройство, в котором, в силу
специфичных свойств материалов, применяемых
при его изготовлении, или благодаря оригинальным
техническим решениям имеется возможность
поддержания температуры подающей линии
на уровне до + 40°С (как, например, у котлов
iroVIT VKO от VAILLANT ) и даже меньше - до + 30°С
(у котлов GT 210 от DE DIETRICH ). При этом температура
обратной линии вообще не регламентируется.
Низкотемпературный
режим отопления можно получить и не используя
низкотемпературный котел, но для этого
понадобятся исполнительные устройства
- трех- или четырехходовые смесительные
краны с сервоприводом, речь о которых
пойдет отдельно. В сочетании с ними отопительный
котел будет работать в постоянном режиме
с высокой температурой котловой воды,
а температура в отопительных контурах
будет зависеть от степени открытия смесительного
крана, в котором горячая вода смешивается
с холодной, обратной.
Система приоритетов.
К одной из важных функций систем автоматического
регулирования относят возможность организации
управления горячим водоснабжением. Оно
бывает приоритетным, смешанным и неприоритетным.
Самый распространенный, приоритетный
метод не лишен недостатков: во время потребления
горячей воды система отопления попросту
отключается. Обычно это не приводит к
тому, чтобы в доме похолодало. Способ
смешанного приоритета позволяет использовать
для обогрева дома ту часть мощности котла,
которая не применяется для приготовления
горячей воды. Впрочем, при недостатке
мощности на последнюю тратится весь ресурс.
А что такое "неприоритетное горячее
водоснабжение", можно понять уже из
названия.
Дезинфекция. Программное
обеспечение многих панелей управления
позволяет производить термическую дезинфекцию
бойлера один раз в неделю. Это делается
путем повышения температуры в бойлере
до 80°С в течение 20-30 минут. Такая процедура

- Достоинства и недостактки организации
- Достоинства и недостатки аккредитива
- Достоинства и недостатки болонского процесса
- Достоинства и недостатки Болонского процесса
- Достоинства и недостатки гипнопедического метода обучения
- Достоинства и недостатки демократии
- Достоинства и недостатки дистанционного обучения
- Достижения ученых на арабском Средневековом Востоке
- Достижения цивилизации инков
- Достоверность аудита финансовой отчетности
- Достоверность информации
- Достоевский как редактор и издатель
- Достоевский: «Легенда о Великом инквизиторе». Проблема свобод
- Достоевский Федор Михайлович