Исповедь контроллера-отопленца

Да пожалуйста.
Только мне кажется, что оценивать ЖПЭ по трем дням не стоит.
Давай договоримся так.
Закончится ноябрь, я выложу в доступ два файлика. В первом будет среднесуточная усредненка.
Примерно так.

Во втором полный месячный отчет контроллера по всем параметрам с шагом в 1минуту.

Меня же в первую очередь интересует алгоритм, определения эффективности ЖПЭ.
Типа:

• возьми суточные кВт*часы раздели их на ...;
• выпендривающейся дельте, сделай обрезание по ...;
• а среднесуточную комнатную температуру пошли на ...;
• потом смешай все, но не взбалтывай;
• в итоге получишь искомый результат.

Как пример.
Допустим мне нужна цифра среднесуточной температуры в доме.
Для этого необходимо усреднить за сутки показания шести датчиков в помещениях.
Контролер прошу сделать примерно следующее.

Слушай умник, при каждом последующем ежеминутном опросе датчиков, пожалуйста:

• просуммируй полученные от них значения;
• раздели сумму на 6 (получишь среднее);
• плюсани полученное среднее в переменную ZZZ;
• увеличь счетчик количества измерений QQQ на единичку;
• а в конце суток, будь так любезен разделить ZZZ на QQQ;
• занеси полученную цифру в переменную ХХХ, это и будет среднесуточная температура по дому;
• пожалуйста склеротик не забудь обнулить ZZZ и QQQ, что бы измерения следующих суток началось с чистого листа.

Вот такое перечисление операций для определения эффективности ЖПЭ, как бальзам на душу.

 

Мне как раз важнее мгновенные значения. По среднесуточным значениям практически невозможно подсчитать интегралы.
Просто есть одна идейка, и для её проверки достаточно этих трёх дней, там информации достаточно. Ждать 2 недели, это в нетерпеж. Запал может "потухнуть".
Потом, если идея жизнеспособная, то можно её применить и для всей статистики за месяц. И думаю, что с наличием теплого пола, минутная статистика избыточна, хватит и 10-минутной.
По графику выбега комнатной температуры, если есть возможность оперативно управлять мощностью котла, можно уменьшить выбег до десятых долей градуса. Для этого просто можно подсчитать скорость нагрева от мощности, и уменьшать её по мере приближения к заданной температуре. Можно даже будет задавать скорость нагрева помещения, если она будет меньше, чем скорость нагрева при максимальной мощности.

PS. Мне как раз интересна мгновенная разность температур и мгновенная мощность котла.

 

Понял, кую пока горячее.
Сейчас сделаю трех дневную кастрацию.
В Экселевском формате устроит?

 

Да.

 

Прошу пардону.
Поздно увидел за мгновенную мощность.
Сейчас исправлюсь.

Что стоит учесть о мгновенной мощности:
Котел здесь оперирует тремя ТЭН-ами по 1 кВт.
Алгоритм котла хаотичен. То 1 ТЭН греет, то два, то три.
То бишь в любой момент времени может работать любое количество Тэнов.
И в течении минуты эта комбинация из включенных ТЭНов может изменяться по нескольку раз.
Контроллер сглажывает фильтром этот частокол из палок в 1-2 -3 кВт, во что то удобоваримое для глаза.
Да шкала мощности правый игрек.
Если возникнет вопрос почему мгновенная мощность никогда не бывает нулевой, так это заслуга котлового ЦН (насоса).
Мощномер-счетчик измеряет всю энергию потребляемую котелком, в том числе и насосом.

 

Определимся.
Мгновенная мощность котла (за минуту) - не совсем красивая, как бы есть.
Как мне надо понимать разность температур?

 

Я имел ввиду, что нужна температура в помещении, на улице и текущая мощность котла.
То есть для подсчетов интегралов, или вернее сумм, всё есть. dt - это интервал времени, dT - разность температур, W - мощность котла. Через эти параметры можно оценить мгновенные теплопотери, ну и оценить эффективность ЖПЭ.
Посмотрел данные, пока достаточно. Если что-то ещё потребуется, напишу в личку.
Может к понедельнику что-то получится. На выходные буду занят своей стройкой.

 

С температурой есть нюансы.
На кастрате мы видим только температуру помещения №3. А ведь в других помещениях она в этот момент может быть совсем иной. А котелок ведь пыхтит на все шесть помещений...

Скажу даже больше.
В момент когда помещение №3 под ЖПЭ, его радиаторы не потребляют ни грамма энергии. Ведь за время ЖПЭ температура в комнате №3 не опускается ниже уставки. Мощу котел в этот момент качает совсем в другие помещения. Как то так.

 

Мне достаточно и температуру №3. Просто при расчете будем считать, что в других комнатах ничего не изменилось и ЖПЭ для них равно нулю. Подсчитаем ЖПЭ только для одного помещения.
Колонка Pw_Kf (kW) - это текущая мощность котла? Если это так, то мгновенная выделенная мощность будет Pw_Kf (kW)/60? Ради прикола так и подсчитал, у меня получилось суточное потребление котлом на 100-150 Вт больше, чем дал Вам контроллер. Это нормальная погрешность. Так что есть данные для эксперимента, попробую сварганить алгоритм расчета, но вначале попробую рассчитать потери с ЖПЭ и без ЖПЭ для интервалов времени с пониженной температурой.

PS. Вы же в других помещениях температуры не меняли? Тогда просто ЖПЭ для помещения 3 немного уменьшится, т. к. оно перераспределится на другие помещения.

 

Как вы хотите сравнить и выровнить погоду с зависимостью просто температуры?
А ветер, влажность?
А сколько раз кто и куда ходил?
И если хотите более прямолинейные графики, то зависимость тенов надо делать от температуры, то есть если один тен за 30 минут не догрел до уставки, включаем второй,
Тогда можно будет посчитать проще, и ветер очень играет сильно, так как при +5 и штиле и +5 и ветре, может быть такой разбег, что важа ЖПЭ будет в шоке, а вы подумаете что логика не та, и ну ее курочить.
И еще напряжение в сети не забывайте учитывать.

 

Об шпионах.

Контроллер хитер. В свое время он сумел внедрить в котел своих агентов.
Вот их фото.

• Агент №1 - самый крутой, почти 007.
• 
• Разносторонний, могет многое. Умеет контролировать напружку питающую котел. Измерять потребляемый ток. Понимает за косинус фи. Мгновенная мощность и скушанные кВт*часы - для него семечки. Охотно делится добытой инфой. Довольно пунктуален. По словам родителей врет не больше 1%.
• Агенты №2 и №3 - посредственность. Умеют понимать только за температуру котла. Подача и обратка, вот смысл их существования. Довольно скрытны и прилипчивы. Прилипчивостью к медным трубкам их обеспечивает капля термоклея. Скрытность - теплоизоляционная шубка, черного цвета, пошита якобы в самой Франции. Ну так бирка те теплоизоляции вещала.
• Зеленая стрелка №4 - это силовое хозяйство самого котла. Три зажженных светодиодика, прозрачно намекают, что из имеющихся 6-ти Тэнов, на текущий момент пашут только три. Остальным запрещено. Что еще можно сказать за ТЭНы. Квартирка у них шикарная, медная. Котел достаточно умен. Умеет ротировать ТЭНы. Мол если в этот раз включились 1 - 3 - 5, то в следующий раз будут корячится 2 -4 -6. То бишь производитель позаботился о том, что бы на пенсию ТЭНы ушли примерно в одинаковом возрасте.

Все претензии к агенту 007.

Согласен.
Ветер однозначно увеличивает потребляемую э. э. (электроэнергию).
А ЖПЭ это просто моя прихоть. Получится нам общими усилиями научить контроллер понимать чего то в ЖПЭ - хорошо. Не получится, черт с ним...

 

Красиво написано
Теперь о птицах.
1. Если работает 1 тен ? такое вообще возможно ?
2. Сколько он держит температуру?
3. Так же понял что при данной температуре Работали 3 тена максимум, правильно ?
4. Если оставить 2 тена и включить режим ЖПЭ ? как часто он будет тактовать, или он будет постоянно ВКЛ ?
5. После этой проверки вы можете прояснить, сколько надо на поддержание и подогрева до ваших +22 или сколько нужно.
Что важно. есть ли у вас ночной тариф, или пропустил или вы не писали.
Вентиляция у вас есть? и если есть то какая:?
По файлу можно сказать несколько вещей,
1, сдвиньте время ЖПЭ на час раньше, можно чуть больше так как график плавно падает.
2, задайте Вашему 007 параметр не включатся 1 час после перехода на ЖПЭ, и только потом поддерживать 19.
3. с 18.00 до 20.00 при выключении ЖПЭ делайте импульсный разгон вашего котла, (то есть тактованием на тенах) сбережет вам ЭЭ и не будет так подымать температуру.
4. после этого должно 2-3 квт понизить потребление, может и больше, но это уже надо достраивать график разгона и смотреть как просаживается напруга в момент работы тенов.

 

Об отношениях.

Если кто то раскатал губу в надежде на клубничку - закатывайте обратно.
Речь пойдет об отношениях между фирмачем котлом и моим "самопальным" контроллером.

Вопрос первый.
Что котел думает о "моем" контроллере?
НИ - ЧЕ - ГО...
Он (котел) даже не подозревает что подобное убожество (мой контроллер) находится рядом с его величеством. Котел, как минимум мнит себя центром вселенной. Мол он и только он рулит комфортном в доме.

Мысли котла:
- Я крутой, у меня есть ПЗА (погодозависимая автоматика);
- Если на улице начинает холодать - делаю теплоноситель более горячим;
- Если теплеет - понижаю температуру теплоносителя;
- Моя ПЗА способна творить чудеса (стабильную температуру в доме, это котел так думает);
- Сколькими ТЭНами я буду греть теплоноситель, только мне вестимо;
- Хотя нет. Какой то гад, подозреваю, что Esc посадил меня на диету;
- В моей же менюшке, ограничил мой аппетит тремя ТЭНами из шести возможных;
- В пику ему я запутаю свой алгоритм работы;
- То 3 ТЭНа включу, то два. А могу один, или потушу все;
- Я главный...

Об алгоритме котла:

• когда температура теплоносителя приближается к оптимальной (какой решает ПЗА), котел начинает отключать "лишние" ТЭНы;
• температура теплоносителя стала оптимальной - отключились все;
• теплоноситель пошел остывать - начали включаться ТЭНы.

Резюме.
Суть котла удерживать в СО некую оптимальную (на взгляд его ПЗА) температуру теплоносителя.
Где то так.

Где:

tDelta_Day(°C) - разность температур дом-улица (колебания полностью зависят от улицы, так как домашняя стабильна);
tBoiler_Out_Day(°C) - температура теплоносителя на выходе из котла (полностью зависит от настроения ПЗА которое подсматривает за уличной температурой, читай дельтой).



Вопрос второй.
Что "мой" контроллер думает об котле.
Примерно следующее:
- Мудак.
- Жрет электроэнергию, злится и греется не по детски;
- А мне приходится за ним хвосты заносить;
- Esc приказал, что бы в каждом помещении была стабильная температура вот и верчусь как белка;
- А этот гад Esc, еще требует для каждого помещения индивидуальной температуры...;
- ЖПЭ какое то на мою голову придумал;
- Одни мудаки и гады кругом...

Вот примерно в таком ключе и сосуществует сладкая парочка (котел и "мой" контроллер).

 

О птицах.

Чем мне нравится "мой" контроллер, тем что может ответить практически на любой вопрос.
По птичьи правда зараза чирикает...

И собственно графическая трель контроллера на вышепоставленные вопросы.


Для наглядности склеил на одной диаграмме двое диаметрально противоположных суток. "Зеленые" теплые, "синие" соответственно холодные. Уличную температуру tStreet_Kf(°C) несложно отследить по правому игреку (пардон за столь вольное именование оси ординат). По нему же можно отсчитать и мощность Pw_Kf (kW) в кВт.
За мощность сразу скажу следующее:

• реально котел балуется тремя ТЭНами по 1кВт;
• мощностных комбинаций всего три, вернее четыре - 0кВт, 1кВт, 2кВт, 3кВт;
• а красоту в виде красной мощностной кулебулы, контроллер рисует по моей просьбе.

Как он это делает:

• бывают моменты когда в течении минуты котел нагибает ТЭНы в различные мощностные позиции;
• типа 1-3-2-3-0-2-1-1-3-0-2-2-3-1-0-0-3;
• если эту хрень отобразить на диаграмме, будет частокол из разновысоких штакетин;
• мой глаз категорически не приемлет подобное безобразие;
• а контроллер тот еще подхалим, мол хочешь Esc красивую кулебулу, численно соответствующую "частоколу" - попроси;
• главное просить его вежливо, обидчивый зараза ...

И об остальных кривых:

• z3(°C) - температурное задание для помещения №3, ЖПЭ его понижает с 22 до 19°С;
• t3(°C) - текущая температура в помещении №3;
• Day (kWh) - количество энергии израсходованное котлом для поддержания температуры во всех помещениях, а не только в №3. По наклону кривой судим о темпе потребления;
• tBoiler_out_Kf (В°C) - температура теплоносителя на выходе из котла.

На любителя пришпилю и оригинал.

 

@Esc, вот немного попробовал поиграться с вашими данными.
Для начала, попытался проанализировать графики, дополнил их линией разности температур на улице и в помещении c ЖПЭ (бардовая линия dT), и гипотетическим графиком без ЖПЭ, т. е. для постоянной температуры в +22 градуса (голубая линия dT22)

получились два почти совершенно одинаковых фурункула, обведенные красными кружочками. Ага, значит можно попробовать выделить в исходных данных временные отрезки соответствующие этим вздутиям, и подсчитать расход электроэнергии с и без ЖПЭ и энергию потраченную на нагрев помещения с +19 до +22 градусов.

Подсчет по времени проведем для участка +19 линии Model_ЖПЭ (черная линия) и периода ЖПЭ 11 ноября, так как они по дельте температур и их временного отрезка равны по величине.
Получились следующие данные:
расход ЭЭ за 12 часов 10 числа составил 12.5 кВт, а в момент работы ЖПЭ за то же время 11 числа был 6.24 кВт, т. е. сэкономили при совершенно одинаковых погодных условиях 6.26 кВт электроэнергии. Дальше, за первые 2 часа после модельного времени, для поддержания температуры в +22 градуса потратили 1.3 кВт, а для нагрева с +19 до +22 градуса потратили 4.7 кВт, т. е. дополнительно, режим ЖПЭ съел 3.4 кВт электроэнергии. За 6 часов после режима ЖПЭ, когда в комнате уже была установлена температура в +22 градуса, расход практически сровнялся, и в среднем для двух режимов был в районе 1.5-2 кВт за интервал в 2 часа.
В итоге имеем за 18 часовой интервал почти в совершенно равных внешних погодных условиях следующие данные по расходу: Без режима ЖПЭ - 17.78 кВт, с режимом ЖПЭ - 14.17 кВт. То есть экономия составила около 3.5 кВт. Но это всё оценки, так как здесь не учитывалась трата на нагрев бойлера, на расход горячей воды, на время суток, на активность жильцов в этот период, на готовку. Но все эти факторы не должны внести погрешности больше 15-20%.
Попробовал подсчитать обобщенный коэффициент теплопроводности ограждающей конструкции исходя из формулы Q=k*S*dT, где Q - потери (кВт), k*S - средний коэффициент теплопроводности на площадь ограждающих конструкций, dT - разность температур в помещении №3 и улицей.
За 3 суток получилось что Q=72.34 кВт, средняя дельта температур dT=16.14 градуса С, k*S=4.484 К/кВт. Те же расчеты сделал для постоянной температуры в +22 градуса, вместо расхода за 18 часов в режиме ЖПЭ взял расход за 18 часов без режима с ЖПЭ, получилось: Q=75.99 кВт, dT=16.67 С, k*S=4.55 К/кВт. То есть обобщенные коэффициенты теплопроводности практически совпали, что говорит о почти правильных предпосылках при расчете.
Теперь осталось все идеи воплотить в алгоритме подсчета эффективности режима "ЖПЭ". Вначале думал, что может что-то получится к понедельнику, но навалились на выходные дела в семье. Может что-то получится сделать к концу следующей недели, но не обещаю, но пока желание что либо сделать в этом направлении остается.