Статья предназначена для людей, желающих построить экономичную и комфортную систему отопления дома при наличии котла. Это - достаточно стандартная схема, но есть нюансы, которые, думаю, будут интересны.Оптимальная система терморегулирования дома.
Цель любой системы отопления дома:
Обеспечить комфортную для людей температуру при минимальных денежных затратах. Причем, имеются в виду затраты полные, "на круг", с учетом цены, износа оборудования и т.д.
Другими словами нужно обеспечить минимальные недогрев и перегрев ("тепловой выбег"), то бишь - максимально точное термостатирование. Конечно, в разумных пределах, которые я оцениваю, как 0,5 градуса. Меньше - особого смысла нет.
О какой системе идет речь:
У меня - радиаторное (13 шт) отопление не конденсационным настенным современным (на дату написания статьи - 2012 год) котлом в каркасно-кирпичной даче с тепловыми потерями - 56 Вт на кв. метр пола при уличной температуре минус 28*С. Конечно, описанное ниже решение годится и для многих других систем.
Сначала - результат:
У меня примерный температурный (тепловой) выбег дома в прохладные дни летом до 1*С (теплоноситель - 50*С), в "тёплое" межсезонье 0,6*С, а при нуле на улице 0,4*С. Зимой, при минус 10*С выбег - 0,5*С, при минус 16*С - 0,6*С (теплоноситель - 65*С). Добавлено позже: после дополнительно утепления дома пару раз случайно засекал выбег при минус 27*С, он оба раза составил 0,4*С (при температуре теплоносителя 65*С). При большей температуре теплоносителя выбег - больше.
Минимизировать выбег поможет также погодозависимая автоматика (ПЗА).
Как видно, тенденция хорошая - при более низкой уличной температуре (и больших затратах энергии) - более точное термостатирование, а значит - более экономичное.
Главная подсистема - высокоточный термостат ("комнатный"):
Как легко предположить из формулировки цели, нужен термостат с минимальной статистической погрешностью, минимальным дискретом и минимальным гистерезисом (дельтой). Систематическая погрешность не важна.
Я искал и купил такой термостат - RT-12-16. У него и дискрет и дельта - 0,1*С. Позже я их дожал и дельта стала 0*С. И, по двух-годовому опыту его эксплуатации, - с мизерной, почти неуловимой статистической погрешностью (датчик DS18B20). То есть - то, что надо. Термостат должен быть с выносным датчиком, чтобы блок термостата поставить в удобное для обзора человеком место, а датчик - в технологически правильное место (см. ниже).
В связи с тем, что в доме обычно несколько спален и других комнат, то считаю, что обязательны термоголовки на каждом радиаторе. Это - для установки комфортной и более стабильной температуры в каждой комнате (возможно разной). В этой статье речь веду только о термоголовках без выносных датчиков. С выносными датчиками терморегулирование по идее должно получиться еще точней, но они - дороже.
Как это работает:
1. В тёплое межсезонье и летом котел включается комнатным термостатом, а положение термоголовок почти не существенно (если - не меньше, чем зимой), поскольку при редких включениях (раз в несколько часов) термоголовки остывают и, в основном, открыты. Подзакрыться они не успевают, т.к. котел работает всего несколько минут (у меня - 8-12 минут), а постоянная времени нагрева термоголовок в 2-3 раза больше. Чтобы лучше понять эту не очевидную мысль - смотрите ниже раздел "О термоголовках...".
2. Зимой, при частом включении котла, кроме комнатного термостата начинают нормально работать и термоголовки, т.к. ни они, ни радиаторы между включениями котла не успеют сильно остыть.
Кстати, зимой котел, возможно, будет периодически самостоятельно переходить на режим непрерывно включенной горелки, что казалось бы лучше, чем прерывистый, но тогда может потеряться преимущество (точность) комнатного термостата и повыситься расход электроэнергии на насос и вентилятор котла. В этой ситуации высокую точность терморегулирования могут обеспечить термоголовки с выносными термодатчиками. А обыкновенную точность (в общем - достаточную) - обычные термоголовки.
Достоинства термостатирования комнатным термостатом:
1. Реализуется главная цель любой системы отопления дома - минимальный перегрев и недогрев, а значит минимальны энергозатраты и максимален комфорт.
2. Этот режим, как правило, устраняет "тактование" (циклирование) котла. В том помещении, где установлен выносной датчик комнатного термостата термоголовка или не нужна, или - на максимум.
Вообще-то, тактование котла задается внутренним термостатом, управляющим температурой теплоносителя (и программой работы котла). Тактование обычно происходит с периодом 3-5-10 минут, что несколько повышает затраты энергоносителя, а также снижает ресурс горелки, насосов и ряда других подсистем отопления. Также, в режиме тактования котел постоянно потребляет свою полную электрическую мощность, т.е. еще и зря тратит дорогую электроэнергию (насос и вентилятор при этом обычно не отключаются)...
3. Описанная система почти во всех реальных случаях исключает необходимость применения других средств термостатирования.
4. Невысокая цена. Термоголовки так и так нужны, а высокоточный комнатный термостат стоит всего 1400 рублей (в 2012 году).
5. Конденсат в системе газоотвода при ПМЖ у меня практически отсутствует. Придачном режиме эксплуатации был в небольших количествах.
Недостатки: мной пока не обнаружены.
При нагреве/остывании СО в некоторых домах/случаях слышны пощелкивания. Например - в местах крепежа ПП труб. Я эти защелки-крепления чуть ослабил и смазал Литолом - норма.
Алгоритм работы настенного газового котла описан здесь.
Настройка и особенности:
1. Если нет ПЗА, то для достижения наилучших результатов по всем указанным выше параметрам желательно раз в несколько месяцев вручную менять температуру теплоносителя: поменьше - летом, больше - при морозах (кстати, ПЗА только этим и занимается, но - непрерывно).
2. Термоголовки в том помещении, где установлен выносной датчик комнатного термостата не нужны, а если стоят, то - открыты полностью. Иначе котел будет входить в режим тактования.
3. Надо обязательно правильно подобрать место установки выносного датчика комнатного термостата - в самой холодной (утепленной) комнате дома (лучше - в комнате общего пользования, веранде, например, или - столовой), подальше от нагревающихся предметов, солнечных лучей, наружных дверей и окон, на высоте 1-1,3 метра от пола.
4. В межсезонье и летом рекомендую в каждой комнате оставлять включенным только один радиатор (самые маленький), а остальные закрыть полностью. В противном случае температурный выбег будет заметно больше.
О термоголовках, не имеющих выносного датчика:
Термоголовка, установленная в верхней части радиатора представляет из себя термостат с хорошей отрицательной обратной связью - как только под ней и рядом с ней прогреется радиатор/воздух, она от этого (через несколько минут) чуть подзакрывается, и, тем самым, несколько охлаждает радиатор и по этой же причине позже обратно приоткрывается. И поскольку термоголовка - инерционная аналоговая (плавная) система, то регулирование получается плавным и достаточно качественным. Полный нагрев и охлаждение рабочего вещества термоголовки происходит (очень приблизительно) - за 15-25 минут. В зависимости от конструкций разных головок, места их установки и т. д., у них могут быть разные коэффициенты обратной связи и постоянные времени нагрева.
Пример 1: Если t в помещении + 23*С, то при холодном радиаторе t термоголовки будет тоже 23*С, а при горячем радиаторе t термоголовки будет немного большей, чем 23*С, поскольку она стоит очень близко к радиатору.
Зачем нужна такая маленькая дельта в 0,1*С.
Лично я, при прочих равных, например, вполне чувствую разницу температур в доме, превышающую 0,5*С.
А если взять, к примеру, примитивный (не цифровой) термостат с дельтой 1*С, то зимой (см. выше) в моем доме получим выбег 0,5+1=1,5*С, а летом - 2*С. А это уже сильный перебор.
Причем, дело далеко не только в комфорте.
Если бы термостаты с дельтой 0,1*С были бы очень дорогими, тогда был бы смысл сэкономить на нём, но они имеют почти ту же цену, что и другие цифровые с дельтой 0,5-1*С.
А если учесть, что многие из них используют один и тот же цифровой высокоточный термодатчик DS18B20, то и говорить больше не о чем...
Дополнительная экономия:
При использовании комнатного термостата в современных котлах получается дополнительная экономия электроэнергии, т.к. при отключении котла комнатным термостатом минуты через 2-3 отключаются циркуляционные насосы и вентилятор - самые мощные электро-потребители котла.
При наличии сетевого напряжения это не так важно (так, как они в сумме потребляют "всего" 100-200Вт), то при отключении сети и включении системы резервного электропитания получается очень серьезная экономия энергии аккумуляторов.
Хотя и без аккумуляторов непрерывная нагрузка в 150 Вт съест за месяц около 100 кВтчасов, т.е. - около 300-400 рублей. А за 10 лет - около 20 тыс. рублей. Т.е. любой комнатный термостат (убирающий тактование котла) окупится за несколько месяцев и начнет давать чистый доход
Пример 2:
При средней уличной температуре зимой минус 6*С, один градус, который сэкономит Вам высокоточный термостат, даст Вам экономию топлива в 1/30, т.е. - 3%. В рублях для себя посчитайте уже сами. У меня (если бы я топился электричеством по 3 руб/кВтчас), то эта экономия была бы примерно 2000-3000 рублей за зиму. Если газом, то - 300-400 рублей.
Вывод из Примера 2:
Высокоточный комнатный термостат окупится довольно быстро.
О погодозависимой автоматике:
Для максимально точного регулирования температуры в доме недостаточно погодозависимой автоматики (ПЗА), поскольку измерять температуру в одном месте для её изменения в другом - не вполне корректно. ПЗА может выступать, как правило, лишь как вспомогательная функция для удобства человека, поскольку единственной функцией ПЗА является автоматическое изменение температуры теплоносителя в зависимости от уличной температуры.
Это можно делать вручную один раз в месяц, а можно и вообще не делать, установив максимум. Правда, при максимальной температуре теплоносителя будет более высокий тепловой выбег, низкая экономичность и низкий комфорт, с чем мы тут и боремся...
ВЫВОД:
Для высокоточного (т.е. - экономичного) регулирования температуры в доме обязателен высокоточный (цифровой) комнатный термостат с датчиком, установленным в тщательно выбранном месте дома.
На эту же тему:
Погодозависимая автоматика. Методика коррекции кривой.
О погрешностях измерений на примере термодатчика DS18B20.
Также, думаю, будет любопытно почитать вот это:
Еженедельные зимние измерения. Динамика температур под землей, в подполе и скважине.
Оптимальная система терморегулирования дома
Запись дневника создана пользователем Андрей-АА, 26.10.12
Просмотров: 70.003, Комментариев: 78