Опыт построения системы отопления на ТТК + ТА + мозги на ПР200 (Owen)

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Привет доброму сообществу!
Хочу поделиться своим вариантом построения СО с указанными компонентами.
Сам прошел через опыт использования котла длительного горения Stropuva и самодельного ТА. Все это было выброшено и сделаны инвестиции в новое оборудование:
ТТК: DragonBioSE-17. Один из младших в линейке.
TA: 2 бака S-Tank по 500 л. Один из баков имеет теплообменник для ГВС
Мозги: программируемое реле ПР200 (Owen). Установлены термодатчики на выход и вход котла, на возврат из ТА.
Система отопления состоит из 2-х независимых контуров: котел работает на ТА. И батарейный контур со своим насосом и терморегулятором.

На мозги возложена задача максимально упростить пользование СО. Т. е. заложил дрова, растопил, и ВСЕ!

Во-первых, это включение-выключение насоса котла. На первый взгляд, все просто: термодатчик. Но возможна такая ситуация: ТА полностью прогрет, а котел уже догорает. Из ТА возвращается горячая вода. Термореле не гасит насос, и котел фактически выхолаживает ТА ! Поэтому была реализована логика выявления такой ситуации. Если котел не добавляет температуры теплоносителю, значит, насос можно и нужно погасить.

Вторая большая функция на мозги – это управление термосмесительным узлом котла. Использован 3-х ходовой кран с электроприводом Barberi. Логика такая: есть желательный диапазон температуры возвращаемой в котел воды. Границы этого диапазона я решил сдвигать в зависимости от того, как в данный момент горит котел. Если горение интенсивное, выходная температура нормально высокая, я считаю, что котел справляется, можно понизить температуру возвращаемой в котел воды. Если котел затухает, его температура падает, я напротив, повышаю этот температурный диапазон. Цель – не давать в ТА более холодную воду. Диапазон двигается в своих настраиваемых границах: от 55 до 80 °C
Поскольку связка из термосмесительного клапана и термодатчика очень инерционная, управление приводом выполнено так: я включаю привод на несколько секунд, и затем пауза (10 сек) для выравнивания температур. Длительность включения сделал также зависящей от того, насколько реальная температура отличается от желаемой. Время включения привода варьируется от 1 сек до примерно 15-20 сек. По такому алгоритму привод включается довольно редко, а на изменение ситуации (растопка, добавление дров) реагирует оперативно.

Наконец, третья важная функция для мозгов: управление режимом мощности насоса в зависимости от температуры котла. Я использую GrundfosUPS25-40. В основном, для отвода тепла хватает минимальной мощности насоса. Но в ситуации, когда в горящий котел добавили много новых дров, котел интенсивно разгорается, и хочет вскипеть. Я установил границы перехода на вторую скорость в 85°C и на третью в 90°C. Вскрыл коробку коммутации насоса и оказалось, что для реализации удаленного управления режимом все предусмотрено! Потребовалось снять перемычку механического переключателя и подключить в разъемы провода для внешней коммутации. Теперь котел нормально реагирует на описанную выше ситуацию.

Дополнительно для мозгов сделал такие второстепенные задачи:

Аварийная ситуация вскипания котла. Если температура выше определенной (95°C) - насос не должен выключаться!

При прогорании дров и выключении насоса я принудительно закрываю внешний контур термосмесительного узла котла. Если этого не сделать, возникает естественная циркуляция теплоносителя между котлом и ТА, которая выхолаживает ТА!

Вычисление и индикация мгновенной мощности котла. Не заморачивался определением фактического потока. Взял напорно-расходную характеристику насоса и вычисляю мощность. Этот параметр имеет смысл только в том случае, когда термосмесительный узел работает стабильно и температура возвращаемой в котел воды колеблется в незначительных пределах.

Все параметры, которые используются в описанных алгоритмах, выведены в интерфейс мозгов для корректировки.

Для управления внешних приводов использую реле на 12v. 1 реле на переключение направления привода термосмесительного узла, и 2 реле на управление мощностью насоса. Питание на насос коммутирую непосредственно с вывода мозгов через предохранитель на 0.5А. Есть переключатель питания насоса минуя мозги.

При добавлении дров ориентируюсь на термометр возвращаемой воды из ТА. Если начинает расти, значит хватит!

Котел DragonBioSE-17 мне понравился. Имеет регулируемую заслонку для вторичного воздуха. При работе дыма практически нет. Отложения сажи на дымоходе минимальные и сухие. Предусмотрен монтаж пеллетной горелки и возможность легкого перехода с дров на пеллеты и обратно. Единственный пока минус – низкое рабочее давление до 1.5 Бар. Из-за этого потребовался бОльший объем расширительного бака. У меня котел расположен в подвальном помещении. Перепад высот СО 6 метров. Давление системы варьируется в пределах 0.8 – 1.3 Бар.

С удовольствием отвечу на вопросы.

 

Это плюс! Пользовать его нужно с атмосферным давлением и скачков 0,8 - 1,3 не будет...

Трехходовой подмеса котла уже давно переключен, и с ТА ничего тянуть не должно. Если тянет, то исправляйте косяк, а насос по термодатчику должен отключиться.

Решается элементарно, лепестковым обратным клапаном. Автоматически.

Советую почитать в инструкции как настроить терморегулятор горения.

Полезная функция, но если электричества нет, то насосу не прикажешь...а бесперебойники, это в других темах.

Вы хоть схему нарисуйте. Подскажем что исправить.

 

касимов 2 спасибо за интересные мысли!
↑
Единственный пока минус – низкое рабочее давление до 1.5 Бар
Это плюс! Пользовать его нужно с атмосферным давлением и скачков 0,8 - 1,3 не будет...
Тут я не

 

касимов 2 спасибо за интересные мысли!

Единственный пока минус – низкое рабочее давление до 1.5 Бар
Это плюс! Пользовать его нужно с атмосферным давлением и скачков 0,8 - 1,3 не будет...
Тут я не пока не в теме. Изначально был настроен на закрытую систему. Смущает опасность сильной коррозии металла котла и ТА в случае бОльшего контакта с воздухом. Готов рассмотреть.

ТА полностью прогрет, а котел уже догорает. Из ТА возвращается горячая вода.
Трехходовой подмеса котла уже давно переключен, и с ТА ничего тянуть не должно. Если тянет, то исправляйте косяк, а насос по термодатчику должен отключиться.
Тут с Вами не согласен. Еще раз: ТА полностью прогрет. Т. е. в котел из ТА возвращается вода с Большей температурой, чем настроен термодатчик для отключения насоса.
Насос будет крутиться, пока ТА не остынет до срабатывания термодатчика. Особенно это было обидно осенью, когда отбора тепла батарейным контуром практически не было, а мне хотелось побольше накачать ТА.

возникает естественная циркуляция теплоносителя между котлом и ТА,
Решается элементарно, лепестковым обратным клапаном. Автоматически.
Согласен полностью. Не сообразил сразу, какая будет естественная циркуляция. Теперь уже до весны.

когда в горящий котел добавили много новых дров, котел интенсивно разгорается, и хочет вскипеть.
Советую почитать в инструкции как настроить терморегулятор горения.
Терморегулятор горения настроен правильно. Но реально в описываемой ситуации дрова успевают сильно разгореться, и когда заслонка прикрывается, котел все же пытается перегреться.

Аварийная ситуация вскипания котла. Если температура выше определенной (95°C) - насос не должен выключаться!
Полезная функция, но если электричества нет, то насосу не прикажешь...а бесперебойники, это в других темах.
Бесперебойник присутствует.

 

Привожу схему. Очень упрощенно.
Термосмесительный клапан котла с электроприводом.
На батарейном контуре для ограничения температуры воды стоит терморазделительный клапан с выносной головкой. Рабочий диапазон 50-70°C.

 

Что мешало поставить смесительный,и установить насос в нужном месте? Зачем бутузить ТА насосом, как сейчас? Рациональнее отбирать только нужную порцию тепла.

Контакт с воздухом (с атмосферой), через отверстие в 15 мм, Вас устроит? пожалуй безопасность всей системы важнее замены РБ лет через 15...

Трехходовой кран подмеса котла, следит за температурой котла. Ему фиолетово на ТА. Поэтому при остывании котла, он отключил линию от ТА и ждет когда нагреется котел. Насос если отключите, то только в целях экономии светы. Вода из ТА может вернуться только в обратном направлении.

 

Прошу прощения.
Место насоса на батарейном контуре отобразил неправильно.
Исправил

 

Прошу еще раз меня простить за ошибку в схеме термостабилизации батарейного контура.
Использован терморазделительный клапан (такой был) с выносной головкой, расположенной на выходе в СО.

 

касимов 2
Контакт с воздухом (с атмосферой), через отверстие в 15 мм, Вас устроит? пожалуй безопасность всей системы важнее замены РБ лет через 15...
В моей системе объем теплоносителя больше 1150 л (ТА+котел+трассы+батареи). При цикле нагрева/остывания изменение объема составят около 50 л (!) Именно такой объем воздуха будет ежедневно обновляться и взаимодействовать с водой. Размер отверстия не играет никакой роли.

Трехходовой кран подмеса котла, следит за температурой котла. Ему фиолетово на ТА. Поэтому при остывании котла, он отключил линию от ТА и ждет когда нагреется котел. Насос если отключите, то только в целях экономии светы. Вода из ТА может вернуться только в обратном направлении.
Когда ТА полностью прогрет, температура выходящей из него воды больше температуры закрывания клапана подмеса котла. Клапан полностью открыт на большой контур. Котел прогорел, но циркуляция продолжается до тех пор, пока ТА не остынет до температуры закрывания клапана подмеса.

 

Приветствую доброе сообщество!
Прошло больше года эксплуатации описанной системы. Есть повод подвести некоторые итоги.
Главное: система прекрасно справилась с зимним сезоном! В доме поддерживалась комфортная температура в соответствии с установками термоголовок на каждой батарее. При температуре уличного воздуха ниже -5˚C протапливать котел приходилось дважды в сутки. Это вполне ожидаемый результат. В доме 13 радиаторов, 3 этажа. Отапливается 2 из них, но 3-й не перекрывается.
В течение всего сезона я занимался оптимизацией алгоритмов "мозгов".
Что было сделано:
Вычисление градиента температуры котла. Очень полезная информация. Я сразу вижу тенденцию процесса горения.
С помощью градиента температуры я могу предугадывать намерение котла к "вскипанию". Когда градиент положительный я вычисляю поправку к граничным температурам, по которым циркуляционный насос включается и переключается на следующие режимы мощности. Сейчас границы перехода на вторую скорость в 85°C и на третью в 88°C. Градиент вносит отрицательную поправку к этим границам. Я его вычисляю как некий эмпирический коэффициент (сейчас 1.1), умноженный на величину градиента. Т. е. простыми словами: если температура котла в нормальных пределах, но быстро растет, мозги заранее переведут циркуляционный насос на бОльшую мощность. Благодаря этому никаких вскипаний котла не происходило!

Второй важной доработкой стала установка счетчика воды с импульсным выходом на возвратку из ТА. Это позволило выполнить подсчет количества воды, залитой в ТА в текущую сессию протопки котла.

Затем я вычисляю величину потока воды в контур ТА, мгновенную мощность контура ТТК – ТА в кВт и количество накопленного тепла в ТА (работы) в кВт/час с момента зажигания котла. Для ТА в 1 тонну максимальное количество тепла составило 60-65 кВт/ч. Это вполне ожидаемая величина. С учетом того, что в процессе горения котла продолжается отбор тепла.

Когда я покупал программируемое реле Owen ПР200 я не обратил должного внимания, что величины дискретных входных сигналов зависят от напряжения питания. Мое реле на 220 вольт.
Напряжение «логической единицы» составляет 159…264 В. Т. е., такое напряжение необходимо подавать на контакты геркона счетчика.
А для реле с питанием на 24 вольта этот параметр составляет 15…30 В.
Чтобы обезопасить контакты счетчика, я подаю сетевое напряжение через резистор порядка 3 кОм.

 

65 кВт•ч - это как-то оптимистично, соответсвует дельте температур в 65 градусов (для 1 м³).

Вопрос, есть ли смысл городить ТТ котёл, если такое количество энергии можно легко сгенерировать электрокотлом на ночном тарифе?

 

Dron/9K: хороший вопрос!
Энергопотребление дома в зимний период не меньше 100 кВт/ч в сутки (2 протопки). Сейчас у нас электричество дорогое и пока нет разделения по тарифам.
Я живу возле леса, и тут достаточно сухих елок. Пока дрова заготавливаю сам.
В будущем не исключаю Вашего варианта.

 

@dbimdbom_bk_ru, ПР-ку программировали с помощью OwenLogic?