Automatyzacja instalacji grzewczej i ciepłej wody użytkowej domu jednorodzinnego z indywidualnym kotłem grzewczym

W naszych publikacjach wielokrotnie poruszano temat wykorzystania technologii Smart Home i sterowania klimatem we wdrażanych systemach grzewczych. Jednocześnie określono ogólne zasady i podejścia, ale nie uwzględniono konkretnych schematów termicznych. Biorąc pod uwagę specyfikę naszej produkcji, np. kotły na paliwo stałe FOCUS wyposażony w mikrokontroler z rodziny urządzeń Śliwka EcoMAX, kontynuujemy zapoznawanie czytelników z nowymi rozwiązaniami. Po rozważeniu schematy automatyki instalacji grzewczych budynków, pora pokazać, jak to by się robiło na przykładzie domu jednorodzinnego.

Obecnie możliwa jest automatyzacja pracy nawet kotła na paliwo stałe czy pieca. Jedyną rzeczą jest to, że ten problem jest realizowany za pomocą zbiornika buforowego, który gromadzi ciepło. Jednak w kotłach na pelety opcja ta jest zbędna i wykorzystywana jest tylko w przypadku kotła CO na ciepłą wodę użytkową.

Dla właścicieli domów szkieletowych, którzy chcą zainstalować system ogrzewania powietrznego metodą kanadyjską, zainteresowana będzie automatyzacja systemu wentylacji. Jako źródło ciepła uważany jest jeden kocioł typu diesel lub gaz.

Proponowany schemat można rozszerzyć. Przede wszystkim dodano kotły rezerwowe, pracujące na innym rodzaju paliwa dla pełnej autonomii. Za pomocą kotły na paliwo stałe FOCUS jako kongenerator zadanie automatyzacji jest nieco uproszczone. Jednak system musi mieć niezbędne poprawki. Zostaną one omówione w publikacji.

Schemat automatyki grzewczej z orurowaniem podpodłogowym

Jesteśmy przyzwyczajeni do kształtek rurowych biegnących wzdłuż ścian. Instalacja zewnętrzna wykonywana jest w celu zwiększenia wymiany ciepła i ogrzewania obwodu domu wysokiej jakości. Wykładzina podłogowa zapożyczona z praktyki zagranicznej, do pewnego stopnia przypomina „ciepłą podłogę”. A także wymaga izolacji podłogi lub izolacji termicznej rurociągów. Pozwoli to nie tylko ogrzać podłogę dostępnymi środkami, ale także ochroni rury przed zamarzaniem. W normalnej praktyce nie układa się ich w ten sposób. Schemat automatyzacji i jego praca ma swoją specyfikę, co znajduje odzwierciedlenie w decyzjach projektowych.

Rurociągi dystrybucyjne wyposażone są w grzejniki podziemne. Efektem jest wrażenie ogrzewania powietrza w domu, choć rozwiązanie nie różni się niczym od tradycyjnego.

Źródłem ciepła jest kocioł gazowy lub wysokoprężny. Sprzęt można wymienić na coś innego. W tym piec z obiegiem wymiany ciepła. Jednak w tym przypadku należy wziąć pod uwagę cechy generatora ciepła, które mogą wpłynąć na ostateczny schemat automatyzacji kotłowni.

Kocioł jest izolowany w oddzielnym obwodzie

Kocioł jest podłączony do oddzielnego obwodu z pompą obiegową, zbiornikiem wyrównawczym i zaworem obejściowym, co gwarantuje stabilną pracę podczas pracy urządzeń i pompowania chłodziwa. W praktyce wymieniony sprzęt jest dostępny w systemie kotłów gazowych, dzięki czemu można go zainstalować bez dodatkowego wyposażenia.

Jednocześnie, aby regulować parametry trybu pracy systemu grzewczego i zaopatrzenia w ciepłą wodę, konieczne jest zainstalowanie systemu sterowania, w którym znajduje się programator. Zalety takiego rozwiązania mogą stać się namacalne nie tylko przy automatyzacji ogrzewania jednym źródłem ciepła, ale także przy podłączeniu kilku kotłów i czujników.

Funkcje programatora

W proponowanym schemacie programator steruje dopływem wody do systemu grzewczego i zasobnikiem CWU do wymiennika ciepła. W takim przypadku zawory napędu elektrycznego są przełączane. W przypadku podwójnego obwodu kotły, można bezpiecznie zrezygnować ze zbiornika pośredniego ogrzewania do dostarczania ciepłej wody. Programator otrzymuje dane z termostatów pokojowych, zapisanych scenariuszy użytkownika oraz czujników temperatury w obwodzie, wewnątrz i na zewnątrz.

Kocioł pośredni do ciepłej wody użytkowej

W proponowanym schemacie pośredni kocioł grzewczy jest uzupełniany gorącym płynem chłodzącym 4 razy dziennie. Temperatura w pomieszczeniu zmienia się wraz ze zmianami temperatury. Jeśli nie ma potrzeby dostarczania ciepła, sprzęt grzewczy jest wyłączony. Odpowiada za to schemat automatyzacji.

Schemat instalacji wentylacji z zaworami równoważącymi wstępnymi

W kanale wentylacyjnym, w celu podgrzania powietrza z gorącej wody w instalacji, stosuje się specjalne zawory nastawne.

Proponowany schemat automatyzacji pomoże rozwiązać następujące problemy z ogrzewaniem:

• sterować silnikiem wentylatora i napędem elektrycznym przepustnicy wlotu powietrza ulicznego;
• regulować ogrzewanie powietrza za pomocą automatycznej przepustnicy nawiewu powietrza zewnętrznego;
• zapewnić ogrzewanie grzejników i ochronę w zimie;
• funkcje start i stop;
• zaprogramowane sterowanie według scenariuszy i parametrów klimatycznych.

Funkcje te są zwykle przypisane do specjalnego regulatora elektronicznego. Działa zgodnie z następującą zasadą:

1. Przy uruchomieniu system sterowania włącza nagrzewnicę, a następnie urządzenie wentylacyjne.
2. Temperatura chłodziwa zmienia się przy udziale rezystancji czujnika temperatury.
3. Ponadto regulator utrzymuje stałą temperaturę w pomieszczeniu dzięki nawiewowi powietrza i danych z czujników, zawór regulacyjny z napędem do zasilania nośnika ciepła.
4. Temperatura powietrza zmienia się w wyniku odbierania danych z termostatu.
5. Gdy system jest wyłączony, przepustnica powietrza, zawór na dopływie chłodziwa i wentylator są zamknięte. Jeśli istnieje ryzyko zamarznięcia, automatyka robi to samo i otwiera zawór.
6. Jeżeli dostępny jest timer, regulator może włączać i wyłączać ogrzewanie o określonej godzinie.
7. Dzięki podłączeniu czujników możliwe jest dostrojenie mikroklimatu w pomieszczeniu.

Proponowane schematy automatyki termicznej nie są bardzo trudne do wdrożenia. Dlatego można je wdrożyć przy minimalnych umiejętnościach i doświadczeniu instalacyjnym. Możesz samodzielnie wykonać opisaną pracę przy wdrożeniu takich systemów.

Oznaczenia alfanumeryczne na schematach automatyki

1-1a - wstępnie regulowany zawór grzejnikowy;

2 - zawór odcinający grzejnik;

3, 3a, 3b - czujniki temperatury wewnętrznej i zewnętrznej;

5 - czujnik temperatury chłodziwa w przewodzie zasilającym i na „powrocie”, zainstalowany za generatorem kotła;

6, 6a - zawory regulowane;

7 - elektryczny napęd zębaty;

8 - bezpośredni regulator temperatury;

9, 9a - regulowany zawór do kontroli spadku ciśnienia;

10 - zawór obejściowy;

11 - ciepłomierz;

12 - przepływomierz ultradźwiękowy;

13 - przepływomierz łopatkowy z wyjściem impulsowym;

14 - czujniki temperatury ciepłomierza;

15 - zawory odcinające;

16 - zawór zwrotny;

17 - filtr siatkowy;

18 - kurek spustowy z końcówką węża;

19 - pompa do wymuszonego obiegu;

20 - regulator przepływu (limiter);

21 - automatyczny odpowietrznik;

22 - zawór elektromagnetyczny z czujnikiem ciśnienia;

23 - zbiornik wyrównawczy;

24 - ogranicznik temperatury płynu chłodzącego na „powrocie”;

25 - zawór równoważący (automatyczny);

26 - zawór odcinający i pomiarowy;

27 - podgrzewacz wody;

28 - nagrzewnica powietrza (nagrzewnica powietrza);

29 - wentylator;

30 - przepustnica powietrza;

31, 31a - elementy łączące do grzejników;

32 - programista;

33 - generator kotła;

34 - zmotoryzowany przełącznik zaworu ze sprężyną zwrotną;

35 - termostat pokojowy;

36 - termostat do dostarczania ciepłej wody;

37 - termostat do ochrony nagrzewnicy powietrza w niskich temperaturach (ochrona systemu przed zamarzaniem, gdy ogrzewanie jest wyłączone).

Zamów projekt automatyki do ogrzewania

Kup kocioł do automatycznego ogrzewania

Automatyzacja systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę