Prostorový termostat – princip činnosti

Nejprve zjistíme, že pokojové termostaty přicházejí v různých typech přenosu signálu.

Účel pokojového termostatu

Pokojový termostat je zařízení určené k regulaci teploty v místnosti.

Princip činnosti

Teplotní čidlo je porovnáno s požadovanou teplotou a pokud je teplota pod normálem, je dán signál k dodání tepla do místnosti. Podle toho se upraví teplota. Pokud je teplota vyšší než odpovídající norma, je dán signál k zastavení dodávky tepla do místnosti. Existuje koncept hystereze – o tom budeme hovořit níže.

Pokojový termostat vysílá elektrický signál pomocí metody suchého kontaktu nebo generovaného elektrického signálu.

Suchý kontakt – Toto je normální zkrat a přerušený obvod v termostatu.

Speciální signál – to je jakékoli napětí přicházející z pokojového termostatu. (Obvykle 220 V AC).

Typicky jsou signály vydávány elektronickými termostaty, které vyžadují konstantní napájení ze sítě 220 V. Prostřednictvím své provozní logiky dávají určité signály. Obvykle 220 voltů.

Nejprve se podívejme na suchý kontakt.

Obvykle existuje taková logika pro provoz termostatů

1. Teplotní norma je nastavena např. 25 stupňů.

2. Při pokojové teplotě 24 stupňů zaregistruje pokojový termostat teplotu 24 a kontakty sepnou. (Kontakt)

3. Při pokojové teplotě 26 stupňů zaregistruje pokojový termostat teplotu 26 a kontakty se rozepnou. (Nebude žádný kontakt)

Hystereze je hodnota, při které se signál změní na opačný signál. Nebo samotný efekt, ve kterém se přepnutí na opačný signál provádí s určitým zpožděním ve velikosti vlivu. (Například při dosažení teplotní normy a překročení této normy se signál nezmění okamžitě, ale při dosažení stejné hodnoty hystereze).

Termostat je nastaven na 25 stupňů, přičemž kontakt je sepnutý (signál dodávky tepla). Skutečná teplota v místnosti je 20 stupňů. Signál se přepne na opačný, pokud je teplota v místnosti 27 stupňů. V tomto případě bude hystereze rovna dvěma stupňům.

Pokud je hystereze 1 stupeň, pak se signál změní na 26 stupňů. To znamená, že signál se bude měnit při dvou prahových hodnotách (24 a 26 stupňů). U mnoha elektronických termostatů je tato hystereze nastavitelná. Čím menší hystereze, tím častěji se bude váš signál měnit na opačný a regulace teploty bude přesnější.

Typicky mohou existovat dva typy kontaktů pro chod nasucho: dvoukontaktní a tříkontaktní termostat

Tříkolíkový termostat je všestrannější a umožňuje získat inverzi signálu. Tedy signál k revoluci. To znamená, že když se signál změní na opačný, jeden kontakt se vypne (otevře) a druhý se zapne (sepne).

Nyní zvažte speciální signál z pokojového termostatu

Obvykle je provozní logika následující:

Čidlo termostatu zaznamenává teplotu a porovnává ji s nastavenou teplotou. Pokud je teplota čidla pod nastavenou teplotou o hodnotu hystereze, termostat vydá signál 220 V. To je normální proud ze sítě. Tento termostat není vhodný pro připojení kotlů.

Například teplota nastavení je 25 stupňů. Přitom teplota v místnosti je 27 stupňů a není signál. Jakmile teplota klesne na 24 = (25 – hystereze 1), objeví se signál 220 V. Jakmile teplota stoupne na 26 = (25 + hystereze 1), signál 220 V zmizí.

Elektronický programovatelný termostat se třemi kontakty jsem bohužel na trhu nenašel. Ale pro dobrého elektrikáře není problém získat inverzi signálu. Musíte použít elektromagnetické relé se třemi kontakty a pokud jsou vyžadovány vysoké proudy, použijte stykač. Technicky se takové problémy řeší pomocí dalších záludných elektrických prvků.

Jak připojit pokojový termostat ke kotli?

Stačí použít dvoukontaktní termostat se suchým kontaktem. Najděte v elektrickém schématu suchý kontaktní prvek označený jako pokojový termostat.

Подписаться на рассылку

Zanechte svůj e-mail a my vám na něj zašleme nové zajímavé články a videa o výpočtech zásobování vodou a vytápění

Topná sezóna je již v plném proudu, proto se vše, co souvisí s vytápěním, stává každým dnem aktuálnější.

Tématu ústředního vytápění (v bytových domech) se nebudeme dotýkat: moc nezáleží na majiteli nemovitosti. Povíme si něco o jednotlivých topných systémech a jejich řízení. To bude zajímat nejen ty, kteří stavbu teprve plánují, ale i majitele již postavených domů: mnoho topných systémů lze modernizovat. Náklady na renovaci pokryje úspora měsíčních výdajů a životní prostředí vám poděkuje za úsporu zdrojů.

Začněme základy. Co ovlivňuje teplotu v místnosti?

1. Topná zařízení: radiátory, konvektory, vytápěné podlahy, registry (velkoprůměrové topné trubky), teplé soklové lišty a stěny, infrazářiče a další zdroje tepla. Ano, jsou to topná zařízení, která předávají teplo ze zdroje – řekněme kotle – spotřebiteli (vytápěné místnosti). To je hlavní faktor ovlivňující teplotu v místnosti: i stan s tenkými stěnami se dá vytopit v silném mrazu, jde o výkon zdroje tepla a topných zařízení. A naopak, nejizolovanější místnost, která nemá topení, dříve nebo později vymrzne.
2. Tepelné izolace obvodových konstrukcí. Máme jimi na mysli vnější stěny, okna, dveře, střešní krytinu, podlahy spodního patra, základ či sklep – obecně vše, co tak či onak přichází do styku s méně vytápěným prostředím.

Tepelná setrvačnost vyhřívané konstrukce, tedy rychlost změny její teploty. Jedná se o celkovou tepelnou kapacitu vyhřívaných prvků. Například setrvačnost lehkého rámového domu je mnohem nižší než u zděného domu.

Výměna vzduchu v místnostech. Když otevřeme okna, abychom vyvětrali místnost, ohřátý vzduch zevnitř je nahrazen chladnějším venkovním vzduchem. Při výměně vzduchu se odnáší 10 až 30 % tepla, hodně, že?

Řídicí systémy se konvenčně rozdělují do tří typů – manuální, termostatické a závislé na počasí.

Ruční ovládání

Jednoznačně nejjednodušší ovládání. Majitel ručně volí režim a teplotu topných zařízení, řídí se měřením teploty, vlastními pocity a zkušenostmi.

S politováním musíme přiznat, že ruční ovládání se nejčastěji vyskytuje v soukromých domech v Rusku. Majitelé domů se zpravidla domnívají (obvykle mylně), že důkladně znají vlastnosti prostor a mají rozsáhlé zkušenosti a přesně nastavují potřebné parametry. Mnozí si zvykli řídit i docela velké a různě teplotní topné systémy s mnoha okruhy a úpravami.

výhody:

• jednoduchost
• skromnost
• velmi nízké investice do systému regulace vytápění

nevýhody:

• Lidský faktor. Spíme, jsme unavení, zapomínáme, děláme chyby. Když spíme nebo jsme pryč, systém vytápění pracuje v posledním nastaveném režimu a nezohledňuje změny situace. I při stálém počasí venkovní teploty ze dne na noc kolísají a vnitřní teploty v důsledku toho stoupají a klesají. Intenzita teplotních výkyvů a časová prodleva závisí na tepelné izolaci a setrvačnosti objektu.
• Reakcionalita – jinými slovy zpoždění reakce. Když se ráno probudíme, můžeme zjistit, že je doma zima. Přirozeně se rozhodneme zvýšit teplotu v kotli nebo v regulační smyčce, ale na výsledek si budeme muset zpravidla pár hodin počkat, takže budeme muset snídat s drkotajícími zuby. V práci nám teplota stoupne, takže večer dorazíme do domu vytopeného až dusno. Abyste si mohli dát pohodlnou večeři, budete muset otevřít okno a vypustit „přebytečné“ teplo spolu s ne zrovna extra peníze z peněženky.

Termostatické ovládání

Díky své relativní jednoduchosti si nyní aktivně získává oblibu. Podstata je zřejmá již z názvu – systém se snaží udržovat uživatelem stanovenou teplotu uvnitř místnosti, aniž by zohledňoval vnější faktory.

Jedna definice skrývá mnoho typů ovládání: mechanické, elektronické a elektronicko-mechanické. Podstata je vždy stejná – systém registruje teplotní odchylky od nastavené o hodnotu hystereze (volitelná nebo nastavená teplotní diference) a přepíná provozní režim. Tzn., že pokud nastavíte požadovanou teplotu na 22°C a hysterezi na 0,5°C, tak klasický termostat bude udržovat rozsah 21,5-22,5°C.

• Mechanické termostaty jsou mnohem jednodušší a levnější než elektronické, ale nelze je přeprogramovat ani přeškolit.
• Elektronický termostat může být nucen zapnout snížený režim vytápění pro chatu ve všední dny a o víkendu, s ohledem na setrvačnost budovy, chytrý termostat zapne normální režim vytápění, takže v daný čas teplota v domě stoupá na příjemnou úroveň.
• Existují mechanická a elektronická zařízení pro udržování konstantní teploty, která nefungují na principu on/off, ale plynule mění průtok kapaliny v radiátoru, například termostatické ventily nebo elektronické termostaty ovládající kotel, které nejen zapnout nebo vypnout kotel, ale plynule měnit jeho teplotu v interakci s řídicím systémem.

Všechny termostaty mají přitom jednu velkou nevýhodu – bez ohledu na to, jak jsou trénované, nejsou schopny kompenzovat náhlé a prudké změny počasí, protože berou v úvahu pouze teplotu ve vytápěné místnosti. Každá budova má určitou, obvykle značnou, setrvačnost, takže změny venkovní teploty bezprostředně neovlivní teplotu uvnitř místnosti. Reakce (aktivace topení) bude následovat se zpožděním, ale teplota uvnitř místnosti se ve skutečnosti na nějakou dobu sníží v důsledku stejné tepelné setrvačnosti. Skutečná teplota uvnitř budovy se vždy „doběhne“ po změnách venkovní teploty.

Termostatickou regulaci vytápění bych tedy stěží doporučoval majitelům lehkých rámových domů, kteří nemají betonové podlahy a/nebo těžké zděné nebo blokové příčky. No, nebo lidé, kteří si chtějí nastavit pouze jedno číslo a příliš nepřemýšlet o možnostech moderní elektroniky.

výhody:

• Není vyžadována žádná stálá lidská účast v procesu regulace
• Úspora oproti ručnímu ovládání
• Široká funkčnost umožňující vytvářet programy řízení vytápění s ekonomickými režimy
• Zvýšená tepelná pohoda v místnostech
• Obrovský výběr relativně levných monitorovacích a regulačních zařízení, včetně těch s webovým rozhraním nebo ovládáním z chytrého telefonu
• Relativní snadnost návrhu a instalace

nevýhody:

• Venkovní teplota se nebere v úvahu
• Při nastavování ekonomického režimu v době, kdy je majitel pryč, je třeba mít na paměti, že v případě náhlého a silného nachlazení může být reakce zpožděna a systém může mít čas zamrznout, proto je nutné nastavit režim snížení “s rezervou”

Ovládání citlivé na počasí

Běžně se nazývá PZA (weather-dependent automatic). Jedná se o nejmodernější systém regulace vytápění, který je dnes k dispozici.

Klasická a nejjednodušší PZA při regulaci vůbec nezohledňuje vnitřní teplotu. Uživatel pouze nastaví křivku závislosti teploty topných zařízení na teplotě ulice. Křivka je vybrána empiricky jednou a již nevyžaduje lidskou pozornost.

Ale jak ukazuje praxe, tento způsob regulace je nejdokonalejší. PZA nečeká na reakci budovy na změny počasí: neustále registruje vnější podmínky a „proaktivně“ mění nastavení topných zařízení, čímž zabraňuje kolísání teplot uvnitř budovy. Seznam zařízení s PZA není zdaleka tak dlouhý jako u termostatů, ale stále je na výběr.

Dnes se bez PZA neobejde ani jeden ošuntělý bytový úřad, protože automatizace závislá na počasí šetří peníze, aniž by obětovala komfort. Téměř všichni výrobci PZA se neomezují na jednoduchou závislost teploty topných zařízení na teplotě ulice. Vzato v úvahu:

• Vnitřní teplota
• Rychlost ohřevu místnosti při určitém teplotním rozdílu – to znamená, že si systém pamatuje tepelnou setrvačnost konstrukce.
• Topný systém se zahřívá, čímž systém může upravit provozní algoritmy nejen s ohledem na parametry budov, ale také na své vlastní vlastnosti.
• Uživatelsky definované minimální a maximální teploty. Můžete například přinutit systém, aby topil „o něco více“, když je venku rozbředlý sníh, a vytvořit atmosféru tepla a pohodlí, i když venku není příliš chladno, nebo omezit maximální teplotu, abyste ušetřili peníze.

Systémy využívající PZA mohou automaticky přepínat vytápění do letního režimu a zpět bez nutnosti zásahu uživatele. Obecně platí, že systém s PZA, jednou nakonfigurovaný a odladěný, může (a dokonce by měl) fungovat bez lidského zásahu. Zvláštností takového systému je, že jeho provoz je absolutně neviditelný a tepelná pohoda domu nezávisí na ročním období a počasí za oknem. To znamená, že moderní systémy s PZA udělaly vše pro zajištění pohodlného a bezchybného provozu topného systému.

Abych to shrnul, mohu říci, že PZA není budoucnost: je to již přítomnost. Princip je v podstatě jednoduchý a používá se již mnoho let tam, kde si cení pohodlí a umí počítat peníze. Počet nabídek na trhu roste, je zde kvalifikovaný personál, topné systémy s PZA můžete konfigurovat a ovládat online prostřednictvím aplikací a webových rozhraní, odolnost proti poruchám a bezpečnost zařízení je vysoká a hlavně chytré systémy ne vyměňte buď ruční nebo termostatické ovládání. V případě poruchy automatizace můžete vždy poskytnout možnost ručního zapnutí čerpadel a kotlů a ručního nastavení ovládacích prvků.

výhody:

• Nejpokročilejší princip regulace vytápění, nejpohodlnější, nejekonomičtější, nevyžadující zásah do provozu, ale zároveň mající všechny výhody termostatické regulace.

nevýhody:

• Cena
• Požadavky na samotný otopný systém: ne každý umí pracovat s PZA bez modernizace
• Omezený počet výrobců ovladačů s PZA.
• Mnoho výrobců (Buderus, Vaillant, Viessmann a mnoho dalších) vyrábí regulátory kompatibilní pouze se svými zdroji tepla (kotle, tepelná čerpadla atd.). Zde je mimochodem příjemnou výjimkou ruský Zont, který dokáže efektivně zvládnout téměř cokoliv.
• Kvalifikační požadavky na projektanty, montážníky a seřizovače jsou vyšší než na jednodušší systémy

Každý výrobce má samozřejmě své vlastní chápání filozofie regulace počasí v domě. Němečtí výrobci (Buderus, Vaillant) se snaží nastavení systému co nejvíce zjednodušit a dle mého názoru trochu přehánět úsporu na úkor komfortu. Siemens dokáže spravovat téměř nekonečně složité systémy, ale to už není na uživatelské úrovni. Viessmann nebo Dunfoss nejsou spokojeni s cenou. Ruský systém Zont potěší rozsahem schopností, univerzálností a cenou, ale vyžaduje znalost alespoň základních principů regulace, aby si systém odladil sám uživatel.

Toto není úplný výčet hráčů na tomto rychle se rozvíjejícím trhu a principů fungování a konfigurace některých z nich se podrobněji dotknu v dalších materiálech na toto téma.

Vyjadřuji své poděkování firmě Pro-otoplenie za přípravu tohoto materiálu. Mějte pohodlnou topnou sezónu! S pozdravem, Dinjaa