Översikt över styrutrustning för pannor – värmereglering

Uppvärmning är ett av de viktigaste systemen för att säkerställa inte bara komfort utan även liv i lokalerna. I byggbranschen är det utformningen och installationen av värme- och varmvattensystemen som står för den största delen av kostnaden. Driftskostnaderna är låga. Ju mer komplicerat värmesystemet är, desto fler sätt finns det dock att minska driftskostnaderna utan att kompromissa med komforten.Styrningen av pannan består av en komplex uppsättning olika elektroniska komponenter och delar. Som exempel kan vi titta på de grundläggande komponenterna som används för att styra gaspannor.Låt oss begränsa oss till de som är nödvändiga för regleringen: Det är inte systemen och detaljerna i deras konstruktion som är viktiga för användaren, utan de möjligheter de erbjuder.

CENTRALSTYRNINGSMODUL

Denna anordning har olika namn från tillverkare till tillverkare, men poängen är densamma: den möjliggör drift av värmesystemet. Förekomsten och antalet andra element beror på hur komplext systemet är, men den centrala modulen måste finnas med i alla fall – den är systemets ”hjärna”. Det är också där som alla andra komponenter – sensorer, regulatorer, säkerhets- och kontrollanordningar – är anslutna.

På de flesta golvstående och väggmonterade pannor är styrmodulen monterad direkt på apparaten. Ofta installeras modulen med lämpliga kablar samlingsskenor utanför pannan i ett mer lätthanterligt område – på väggen i pannrummet eller till och med i rummet.

Vad kan en sådan modul ”vara” kapabel till?? Beror på dina behov. Minimikrav – kontroll av brännaren, säkerhetssystem, minst en värmekrets och önskad temperatur. Men bara några av de små vägghängda gaspannorna för ”ett eller två rum” har sådana funktioner. I mer komplexa fall krävs också en mer komplex modul. Utan att gå in på tekniska detaljer listar vi de grundläggande uppgifter och enheter som i teorin kan anslutas till modulen.

Ett värmesystem kan vara låg- eller högtempererat eller kombinerat , en eller flera kretsar, med olika pumpar för att pumpa vätskor, olika styrsensorer vi kommer inte ens att uppehålla oss vid dessa särdrag: antalet och typen av element beror på konstruktionen och egenskaperna hos pannan, brännaren och själva systemet . Det är realistiskt att ansluta ytterligare sensorer och rumsregulatorer, vilket vi kommer att beskriva senare. Ofta används ett varmvattensystem tillsammans med ett uppvärmningssystem, mer sällan ytterligare värmeproducenter: solfångare, värmepumpar, värmare. Alla dessa måste också kontrolleras eller åtminstone samordnas.

Det är uppenbart att kontrollmodulens sofistikeringsnivå varierar i alla dessa fall. I ett enkelt värmesystem är det osannolikt att extra funktioner behövs, men mer komplicerade system kan ha andra funktioner än de som anges ovan. Tillverkare erbjuder ibland minst två typer av prismoduler, den första för mer eller mindre typiska tillämpningar, den andra mer komplexa och naturligtvis dyrare , även för relativt enkla små pannor. Mer komplexa moduler är utrustade med ytterligare utgångar för anslutning av olika enheter, särskilt ytterligare styrmoduler. På så sätt kan du bygga ett system av vilken komplexitet som helst.

Det är karakteristiskt för kaskadvärmeanläggningar med flera pannor att använda styrmoduler på varje panna. Den vanliga metoden är att utse en modul som master och de andra som slavar. Slavmoduler lanseras vanligtvis utan kontrollpanel: ingen manuell styrning behövs för varje panna och en enda huvudmodul kan hantera systemet.

Alla styrsystem för pannan kommunicerar med varandra via busskablar, även om radioöverföring också är möjlig. Kommunikationsprotokollen skiljer sig åt mellan tillverkarna, vilket gör det lättare att förvänta sig att alla enheter i systemet ska fungera tillsammans om elementen beställs och installeras av en tillverkare och en installatör. Enheter från olika tillverkare fungerar inte alltid tillsammans.

MODULER FÖR RUMSKONTROLL

En enda modul för komfortinställningar i en bostad med flera rum skulle inte räcka. Det är i alla fall vettigt att lägga till några fler i de stora vardagsrummen. Detta görs genom att ansluta rumsregulatorer till huvudmodulen via en trådbunden eller radiolänk. Det är i själva verket samma styrmoduler, men med färre funktioner.

Den enklaste varianten är rumstermostaten. En enkel ”knopp”. Dess största nackdel är kopplad till värmesystemets tröghet: processen att ändra temperaturen tar upp till flera timmar. De flesta rumsregulatorer är sofistikerade. Dessa kan programmeras för automatisk temperaturreglering i enlighet med det inställda programmet som också kan väljas utan att gå till den centrala kontrollenheten och även möjliggöra manuell styrning.

TEMPERATURGIVARE

Huvudsyftet med komplikationen i ett uppvärmningssystem är att maximera komforten till lägsta möjliga kostnad för uppvärmningsenergi. Detta kräver temperatursensorer. Det är då realistiskt att programmera systemet för automatisk justering.

Det finns tre typer av reglering: ”genom vatten”, ”genom temperatur” och ”genom väder”. Ju fler kontrollmöjligheter, desto lägre värmeförbrukning, desto bättre komfort, men också desto högre kostnad för systemet.

Vi tar inte hänsyn till temperaturgivarna för värme- och varmvattenkretsarna – de är mer relaterade till pannans styrsystem. Det är också klart att för att leverera vatten vid en viss temperatur behövs man ställdon: pumpar och kapacitetsregulatorer för varje krets.

Den enklaste styrmetoden – ”med vatten” – används i alla lägenheter i städer med centralvärmesystem. Vatten med den inställda temperaturen levereras till radiatorerna; teoretiskt sett finns det en regulator kran på varje radiator, men i praktiken rör man aldrig den. Den centrala panncentralen har sina egna regleringssystem, men det finns praktiskt taget ingen återkoppling mellan den och de boende; vattentemperaturen ställs in centralt och kan inte justeras av användaren. Även om han börjar ringa underhållsföretaget och svära åt dem finns det ingen garanti för att han kommer att få några resultat inom rimlig tid. Denna förordning är mycket trögrörlig.

Om systemet kompletteras med sensorer för rumstemperatur är det möjligt att spara: när den inställda lufttemperaturen har uppnåtts kan uppvärmningen minskas och hållas inom de fastställda gränserna genom att reglera vattentemperaturen och kapaciteten i varje krets. Detta är redan bättre, men bara om utomhustemperaturen inte ändras. Även här gäller att ju bättre isoleringen är, desto senare reagerar sensorn i rummet på förändringar i rumstemperaturen.

Det bekvämaste och mest ekonomiska sättet är den väderberoende regleringen. En utomhustemperaturgivare är ansluten till systemet. Den placeras på en yttervägg, helst på norra eller nordvästra sidan, på en plats som är skyddad från vind och direkt solljus. Denna givare används för att ställa in pannans vattentemperatur i förhållande till utomhustemperaturen. Ännu bättre är det om utomhussensorn fungerar tillsammans med inomhussensorn.

Sensorn i sig är billig, styrelektroniken är inte alltför komplicerad och besparingarna av väderrelaterad styrning kan uppgå till 20-30 %.

PROGRAMMERING AV SYSTEMET

Hela systemet måste justeras när det väl är installerat, och det finns två nivåer av justering: manuell nivå och användarnivå. Analogin med en dator är mest relevant här: specialister monterar, installerar och felsöker programmen, sedan får användaren åtkomsträttigheter, men bara till några få inställningar som är viktiga för honom.

Det första steget är att serviceteknikern kontrollerar att alla komponenter fungerar korrekt tillsammans. Vanligtvis är all nödvändig programvara redan installerad ”ifylld” i modulerna. Vissa standardmoduler kräver ytterligare konfiguration för specifika driftsförhållanden; de flesta konfigureras automatiskt, utan extern inblandning. Ytterligare justering inkluderar inställning av det tillåtna parametervärdet för alla element t.ex. om systemet har en lågtemperaturvärmekrets, inställning av dess temperaturgräns .

Olika uppvärmningsprogram används för att uppnå både energieffektivitet och kostnadsbesparingar. En sänkning av rumstemperaturen med en grad leder vanligtvis till en besparing på 5-7 % av uppvärmningsenergin. Det viktigaste sättet att spara kostnader här är att hålla en optimal temperatur i varje rum om systemet tillåter det enligt ett förinställt program och att kunna reglera den manuellt.

Behovet av uppvärmning varierar vid olika tider på dygnet. På morgonen och kvällen, när alla är hemma, behövs inte bara värme utan också varmvatten. Det är bättre att sänka temperaturen med några grader på natten. Flera standardvärmeprogram kan förprogrammeras – användaren behöver bara välja det som passar honom eller henne bäst. Ett standarduppvärmningsprogram omfattar en eller flera cykler av omedelbar och reducerande uppvärmning, ibland med olika temperatur under varje period. Det händer ofta att huset är tomt under arbetstid och att ett annat uppvärmningsprogram behövs på helgerna. Många system kan ”skapa” ett eller flera värmeprogram per vecka för att du ska slippa omprogrammera dem.

När man använder väderberoende uppvärmning är det också nödvändigt att ändra temperaturkurvan, dvs. e. Programmera den önskade temperaturen på pannvattnet den bestäms av en givare som är placerad på någon plats i systemet, vanligtvis vid pannans inlopp eller utlopp , beroende på uteluftstemperaturen. Till exempel bör värmen slås på vid en temperatur under 20 °C. Detta är den första punkten i kurvan.

Om utomhustemperaturen sjunker måste den värma mer, men hur mycket mer beror på förhållandena, särskilt byggnadens värmeförluster: ju högre de är, desto mer måste du värma. Det finns vanligen flera av dessa kurvor lagrade i styrenheten i styrenheten och den som behövs kan väljas för att passa tillämpningen. När kurvan har valts ställs pannans vattentemperatur in på den lägsta lufttemperaturen i området. Detta avslutar konfigurationen.

Inställningar för värme på/av-tider och temperaturkurvor kan vanligtvis programmeras från antingen användar- eller servicenivån. Vissa system gör det möjligt att skapa egna värmeprogram utöver standardprogrammen.

Uppvärmningsprogrammen är bekväma eftersom de gör det möjligt för systemet att fungera effektivt i automatiskt läge. Ytterligare några lägen är tillgängliga för ännu större bekvämlighet. De flesta av dem kan enkelt aktiveras manuellt från styrmodulen.

Sommar- och vinterdrift kan väljas manuellt eller automatiskt med väderstyrd drift . Om systemet innehåller en varmvattenkrets används energin i sommarläget endast för att värma sanitetsvatten i tanken och pannan kan stängas av helt. Vid längre frånvaro från hemmet är det klokt att aktivera ett ”semesterläge” som håller den förinställda lågtemperaturen och värmekretsen på en behaglig temperatur

Kretsen för tappvarmvatten är avstängd. Naturligtvis har frostskyddsprogrammet företräde framför alla andra, det kommer inte att stänga av pannan helt, men bränslet kommer att användas mycket mer ekonomiskt.

Olika tillverkare erbjuder även andra förinställda program, t.ex. för att stänga av värmen tillfälligt för att ventilera eller ett ”party”-läge som förlänger värmekomforten under en längre tid. Andra tillgängliga kontrollfunktioner beror på själva systemets konfiguration. Om den är utrustad med en varmvattentank för hushållsbruk är det möjligt att ställa in engångsuppvärmning när stora mängder varmvatten behövs vid ovanliga tidpunkter och termisk desinfektion periodisk uppvärmning av vatten för att döda bakterier i det .

Alla lägen kan generellt sett slås på eller stängas av via den centrala styrmodulen. Om systemet har rumreglerare kan de aktivera vissa av inställningarna. I vilket fall som helst är det inte komplicerat att ställa in det önskade läget på användarnivå.

SYSTEM FÖR FJÄRRSTYRNING

Förutom trådbunden kommunikation eller ibland radiokommunikation mellan enskilda komponenter utvecklar många tillverkare nu enheter som kan fjärrstyra, övervaka och hantera värmesystem. Sådana system är särskilt användbara när huset lämnas obevakat från tid till annan och det inte är viktigt eller känt hur länge. Detta kräver att en lämplig anordning, vanligen en GSM-modul, monteras in. Praktiskt taget samma som en mobiltelefon eller ett modem med SIM-kort.

Det finns flera varianter tillgängliga, beroende på vilka uppgifter som ska utföras. Det första du behöver från värmesystemet är möjligheten att stänga av och sätta på värmen när du är husägare från tid till annan. I princip räcker det med en enda kanal med ett par kontakter för denna funktion, som när den är stängd skickar en signal till kontrollpanelen. Många styrenheter har en sådan kanal; det önskade läget ”on” eller ”off” programmeras i förväg.

Resten är enkelt: ring eller skicka SMS till mullvadsnumret – styrenheten tar emot signalen och slår på eller av värmen. Funktionaliteten hos ett sådant system är inte omfattande jämfört med andra metoder, men är tillräcklig både för komfort och energibesparing.

Beroende på tillverkare kan det finnas andra sätt att styra värmeapparaten via en GSM-länk eller ett fast nät. Ibland är det också möjligt att reglera temperaturen med dessa enheter och modemet rapporterar också fel.

Det finns många fler alternativ om Internet används för fjärrstyrning. Det enklaste sättet att ansluta är via en mobiltelefon med hjälp av en lämplig modul med SIM-kort, alternativt kan anslutningen ske via ett fast nät. Teoretiskt sett spelar det ingen roll, men i praktiken är en fast anslutning säkrare: om mobiltelefonnätet överbelastas eller stängs av av någon anledning är fjärrstyrning inte längre möjlig. Du måste titta på byggnadens läge: om den ligger nära motorvägar, särskilda anläggningar eller stora fester kan det mobila internet stängas av utan förvarning och ingen kommer att ha något krav.

Naturligtvis måste kontrolldatorn eller den ”avancerade” mobiltelefonen installera lämplig programvara. Kontroll via Internet är möjlig på samma sätt som med en konventionell kontrollpanel, med användar- och servicenivåer. Det är viktigt att servicepersonalen kan konfigurera om utrustningen på distans, övervaka systemet och i vissa fall även avhjälpa fel på distans. Tänk dock på att kontinuerlig övervakning av utrustningen av en tredjepartsorganisation – tjänsten är betald.

”SMART HOMES

Begreppet ”smart hus” förutsätter centraliserad kontroll och interaktion mellan flera system samtidigt. Det räcker inte med enbart temperaturen för att göra ett rum bekvämt, utan du måste också ta hand om ventilations- eller luftkonditioneringssystemet och luftfuktigheten i luften. Vissa av de element som innebär kombinerad drift av uppvärmning och andra system kan styras av vissa av styrenheterna; om en sensor för fönsteröppning är ansluten är det till exempel möjligt att programmera avstängning av rumsuppvärmningen när rummet ventileras.

Värmeelement från olika tillverkare kommunicerar med varandra via olika protokoll och olika samlingsskenor – kort sagt, de ”talar olika språk”. För att integrera smart uppvärmning i ett smart hem behöver du troligen en gränssnittsmodul gateway för styrenheten för värmesystemet som kopplar den till andra system som inte är värmesystem. Fördelarna med samtidig styrning av alla hemmets system, inte bara värmesystemet, är uppenbara.

RESERVKRAFTSFÖRSÖRJNING

För att skapa ett system som kan fungera autonomt måste man se till att strömmen kan brytas, och utan den kan automationssystemet naturligtvis inte fungera. Elektroniska apparater och pumpar i värmesystemet är inte billiga och kräver högkvalitativ ström. Det är bäst att ansluta systemet ”till uttaget” via en fasdelare. Som reservkraftkälla används antingen batterier eller minikraftverk.

För batteribackupen omvandlas likströmmen vanligtvis 12 V, men högre spänningar finns också till 220 V med hjälp av en elektronisk inverter. Strömkvaliteten i det här fallet är utmärkt och den kontinuerliga drifttiden är tillräckligt lång och kan enkelt ökas genom att ansluta ytterligare batterier. Invertern är endast ansluten till de viktigaste förbrukarna: pannans styrenheter, regulatorn och pumparna, som var och en förbrukar högst 100-200 watt, och inte alla hela tiden.

Minikraftverkens kapacitet räcker för att försörja hela huset, men frågan om energins kvalitet är mer akut. Spänningsvariationen i en väl fungerande station är helt acceptabel, men ”sinusvågen” kan vara långt ifrån idealisk särskilt farligt för pumpar med ”våt” rotor i värme- och varmvattensystem . Alla eluttag måste inte anslutas direkt till pannan. Förklaringen är kortfattat: Nästan alla hushållsapparater är utrustade med en standardkontakt med två stift som kan kopplas in i uttaget när som helst.

Men vissa typer av apparater t.ex. värmeapparater kräver att polariteten följs. Deras ”fas” och ”minus” måste anslutas till strömförsörjningens ”fas” och ”minus”. Du kan enkelt hitta lämpliga utgångar i ett fast elnät genom att ansluta en voltmeter mellan uttagsstiften och ”jord”: på ett stift är det 220 V och på det andra ”runt noll”. Många men inte alla generatorer är utformade så att du inte kan hitta ”minus”: det finns spänning på båda trådarna.

Det finns flera metoder för att säkerställa en säker drift av värmesystem i samband med minikraftverk. Du kan till exempel ansluta ett 12 V-batteri många maskiner har ett uttag för detta och använda en omformare för att omvandla likströmmen till en variabel ström. Eller använd två växelriktare: den ena omvandlar växelström till likström, den andra omvandlar likström tillbaka till växelström. Det finns stationer med inverterbaserade spänningsomvandlare som har en högre strömkvalitet, men för närvarande överstiger deras nominella effekt sällan 2,0-2,5 kW, och sådana stationer måste startas manuellt.

En isoleringstransformator är en annan rekommenderad komponent i strömförsörjningssystemet. Dess funktion är att minska spänningstoppar och krypning. Det är meningsfullt att använda en sådan transformator för alla anslutningsscheman, inklusive inkluderandet av en generator i strömförsörjningssystemet. Även mycket dyra kraftpaket kan ha toppar, särskilt när bränslet tar slut och motorn börjar ”nysa”.

En sista sak att tänka på är att en fullständig förnyelse av elförsörjningen är en dyr investering, särskilt om nätspänningen faller bort och reservkraftsförsörjningen måste kopplas på automatiskt. Men denna kostnad är motiverad: om systemet fryser på grund av strömavbrott eller brist på nödkraft blir det mycket dyrare att reparera.