Jakie sterowniki do pieców c.o. sprawią, że nie spędzisz sezonu grzewczego w kotłowni
Większośc pieców c.o. już fabrycznie jest wyposażona w proste sterowniki. Bez nich trudno byłoby w ogóle korzystać z kotła na węgiel lub inne paliwo stałe. Takie sterowniki nie zagwarantują jednak pełnej wygody. Aby podczas sezonu grzewczego nie przesiadywać w kotłowni, trzeba zazwyczaj dokupić dodatkowe elementy.
Autor: Andrzej T. Papliński
Ograniczeniem w automatyzacji pracy kotła na paliwo stałe jest konieczność ręcznego załadunku węgla czy drewna. W pewnym stopniu problem ten rozwiązuje podajnik paliwa z zasobnikiem, który napełnia się raz na kilka dni. Paliwo jest z niego dostarczane do kotła automatycznie
Miarkownik ciągu - najtańszy wariant sterowników do pieców na węgiel
Regulacja pracy kotła na węgiel lub inne paliwo stałe ma na celu przede wszystkim zmiany temperatury wody grzewczej tak, by moc ogrzewania była dopasowana do zapotrzebowania na ciepło.
Ze względu na specyfikę paliwa nie polega ona na dozowaniu określonej jego ilości (jak w przypadku kotłów na paliwa płynne), tylko na zmianie wielkości strumienia powietrza dopływającego do paleniska. Kiedy powietrza dopływa mniej, paliwo wolniej się spala i kocioł pracuje z mniejszą mocą grzewczą.
W najprostszym i najtańszym wariancie do automatycznej regulacji kotła c.o. na paliwo stałe służy mechaniczne urządzenie nazywane miarkownikiem ciągu. Jest ono wyposażone w głowicę termostatyczną zanurzoną w płaszczu wodnym kotła. Substancja wypełniająca głowicę rozszerza się i kurczy pod wpływem zmian temperatury, co powoduje ruch dźwigni połączonej z klapą zasłaniającą otwór wlotowy powietrza.
Gdy temperatura rośnie, klapa się przymyka, gdy spada – otwiera. Ustawienie wartości temperatury wody, jaka ma być utrzymywana przez piec c.o., odbywa się przez obracanie pokrętła miarkownika. Zaletą takiego sposobu regulacji, oprócz prostoty i niskiej ceny, jest działanie bez zasilania energią elektryczną, wadą – niewielka dokładność.
Miarkowniki stosuje się w najprostszych kotłach ze spalaniem górnym – na węgiel lub koks.
Sterownik do wentylatora
Coraz częściej kotły na wegiel i inne paliwa stałe są wyposażone w wentylator dostarczający określoną ilość powietrza do spalania. Wówczas jest możliwe sterowanie prędkością obrotową wirnika wentylatora.
Odpowiada za to elektroniczny regulator z czujnikiem temperatury wody montowany w płaszczu wodnym kotła lub na rurze, którą z kotła wypływa woda zasilająca instalację i ewentualnie drugim – mierzącym temperaturę spalin.
Na podstawie pomiaru temperatury wody i spalin regulator dobiera prędkość obrotową wentylatora. Gdy temperatura jest za niska, zwiększa ją, a kiedy jest zbyt wysoka – zmniejsza. Powoduje to odpowiednio zwiększenie lub zmniejszenie intensywności spalania paliwa, a więc także mocy grzewczej. W prostszym wariancie regulacja pracy wentylatora może nie być płynna, tylko dwustopniowa (włącz – wyłącz).
Regulatory pompy obiegowej
Regulatory do pieców na węgiel i inne paliwa stałe sterują również pracą pompy obiegowej – włączają ją i wyłączają przy określonej wartości temperatury.
A zatem po uruchomieniu kotła pompa nie pracuje, włącza się dopiero wtedy, gdy temperatura wody osiągnie poziom wystarczający do działania ogrzewania. Kiedy porcja paliwa w kotle się spali i temperatura wody spadnie poniżej ustalonej wartości, pompa jest automatycznie wyłączana.
W ten sposób jest też realizowana ochrona kotła przed przegrzaniem – gdy temperatura wody przekroczy, 95°C wentylator jest wyłączany, a pompa obiegowa pracuje, by przepływająca woda chłodziła kocioł aż do osiągnięcie określonej temperatury (na przykład 89°C).
Sterowniki do pieców z podajnikiem paliwa
Do kotłów na paliwa stałe z podajnikiem paliwa jest potrzebny sterownik, który ma dodatkowo możliwość sterowania nim – zwykle poprzez wybór wielkości dawki dostarczanego paliwa. Regulator może też sterować elektryczną zapalarką, jeśli kocioł jest w nią wyposażony.
Tego typu kotły są często wykorzystywane także do podgrzewania wody użytkowej w połączonych z nimi zasobnikach. Dlatego regulatory mogą sterować tak zwaną pompą ładującą zasobnik, która jest uruchamiana, gdy temperatura wody w zasobniku spadnie poniżej ustalonej wartości. Po podgrzaniu wody pompa się wyłącza i woda grzewcza z kotła ponownie zasila grzejniki.
Poza sezonem grzewczym można wyłączyć pompę obiegową instalacji c.o. – wówczas działa tylko pompa ładująca zasobnik.
Ponieważ ciepło do zasilania instalacji ciepłej wody użytkowej nie jest potrzebne bez przerwy, takie rozwiązanie ma sens jedynie wtedy, gdy piec c.o. ma automatyczny podajnik paliwa i elektryczną zapalarkę. Regulator może wtedy automatycznie uruchamiać i wyłączać kocioł na czas podgrzewania wody w zasobniku. Kotły bez automatycznego załadunku tak czy inaczej wymagają ręcznej obsługi.
Regulatory temperatury: termostat i regulator pogodowy
Do utrzymania idealnej temperatury w pomieszczeniach potrzebne są urządzenia, które reagowałyby na jej zmiany. W tym celu regulator kotła może współpracować z termostatem pokojowym umieszczonym w ogrzewanym pomieszczeniu. Wówczas, jeśli temperatura jest tam niższa od nastawionej na termostacie, regulator uruchamia pompę obiegową i steruje pracą wentylatora tak, by zwiększyła się temperatura wody. Po osiągnięciu żądanej temperatury w pomieszczeniu pompa obiegowa jest wyłączana, a wentylator pracuje z minimalną wydajnością, by podtrzymywać palenie.
Regulacja temperatury w pomieszczeniach jest doskonalsza, gdy zastosuje się do tego regulator pogodowy, który automatycznie dostosowuje temperaturę wody w instalacji do temperaturymierzonej przez czujnik umieszczonyna zewnątrz domu. Regulator od razu reaguje na zmiany temperatury na zewnątrz, a nie na będące ich efektem zmiany temperatury w pomieszczeniu.
By regulacja temperatury wody zasilającej instalację grzewczą była wystarczająco precyzyjna, w przypadku sterowania kotłami na paliwa stałe wykorzystuje się do tego zawór mieszający trój- lub czterodrogowy. Regulator steruje siłownikiem zaworu (z napędem elektrycznym), przestawiając go tak, aby w wyniku zmieszania gorącej wody z kotłaz chłodniejszą wracającą z instalacji grzewczej do grzejników trafiała woda o właściwej temperaturze.
Gdy pogoda się pogarsza i temperatura na zewnątrz spada, zwiększa się udział wody gorącej, a kiedy temperatura na zewnątrz rośnie – chłodniejszej.
Co to jest krzywa grzania?
Zależność między temperaturą powietrza na zewnątrz a temperaturą wody grzewczej jest nazywana krzywą grzania. Regulatory umożliwiają zmiany jej pochylenia i przesunięcia, by dopasować ją do charakterystyki budynku, w którym działa instalacja.
Jeśli wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz w domu zaczyna się robić zimno, należy zwiększyć pochylenie krzywej grzania (w zależności od możliwości regulatora pochylenie można ustawiać w różnych zakresach, na przykład od 0,2 – najmniejszy wzrost temperatury wody w instalacji – krzywa prawie pozioma, do 3 – największy wzrost temperatury wody w instalacji – krzywa wznosząca się stromo).
Jeżeli niezależnie od tego, jaka jest temperatura na zewnątrz, w domu cały czas jest za zimno, można przesunąć krzywą grzania równolegle w górę, kiedy jest za ciepło – w dół.
Zwykle przesunięcie o jedną jednostkę odpowiada zmianie temperatury w pomieszczeniu o 1°C. Po dopasowaniu parametrów krzywej grzania do charakterystyki budynku regulator utrzymuje w pomieszczeniach stałą temperaturę niezależnie od zmian pogody.
