Spis treści
Dobrze dobrane sterowanie przede wszystkim zapewnia komfort, ale też ogranicza przegrzewanie pomieszczeń, dzięki czemu nie marnuje się energii. Może też zapewnić pracę źródła ciepła w zawsze optymalnych dla niego warunkach.
Zakres automatyki może być bardzo różny. W prostym układzie termostat pokojowy uruchamia i wyłącza kocioł. W bardziej rozbudowanym sterownik uwzględnia temperaturę zewnętrzną, harmonogramy, podział na różne strefy grzewcze, przygotowywanie ciepłej wody użytkowej, pracę kilku źródeł ciepła lub produkcję energii z fotowoltaiki.
Warto pamiętać, że wcale nie jest tak, że im bardziej rozbudowany system, tym lepiej. Sterowanie trzeba bowiem dopasować do rodzaju źródła ciepła, instalacji grzewczej i bezwładności budynku.
Termostat pokojowy
Najprostszy jest układ automatyki oparty na termostacie pokojowym. Ogrzewanie działa do momentu, aż temperatura w pomieszczeniu nie dojdzie do wartości ustawionej przez użytkownika, a gdy ją osiągnie, termostat je wyłącza.
Termostat może być przewodowy albo bezprzewodowy. Pierwszy nie wymaga wymiany baterii i zwykle zapewnia stabilną komunikację. Drugi łatwiej zamontować w istniejącym domu.
Zobacz także: Jak ustawić termostat na grzejniku? Optymalne cyfry, komfort i oszczędność ciepła
Termostat pokojowy powinien być umieszczony w pomieszczeniu reprezentatywnym pod względem temperatury dla większej części budynku. Nie należy instalować go przy grzejniku, kominku, dużym przeszkleniu, drzwiach zewnętrznych ani w miejscu mocno nasłonecznionym.
Sterowanie na podstawie temperatury w jednym miejscu nie zawsze działa zadowalająco. Jeżeli salon szybko nagrzewa się od słońca lub kominka, znajdujący się tam termostat może wyłączać ogrzewanie, mimo że pokoje od strony północnej nadal go potrzebują.
Sterowanie włącz-wyłącz i modulacyjne
Klasyczny termostat działa dwustanowo: przekazuje sygnał „grzać” albo „nie grzać”. Nie daje informacji, jakiej mocy grzewczej aktualnie potrzebuje budynek.
Bardziej zaawansowany jest regulator modulacyjny. Może wpływać na moc palnika kotła lub sprężarki pompy ciepła i temperaturę wody grzewczej. Dzięki temu urządzenie nie musi szybko nagrzewać instalacji z pełną mocą, po czym od razu się wyłączać, tylko może pracować dłużej z mniejszą mocą. Ma to znaczenie szczególnie w przypadku kotłów gazowych kondensacyjnych. Dłuższa praca przy niższej temperaturze wody sprzyja bowiem kondensacji i ogranicza liczbę uruchomień palnika, a w rezultacie zmniejsza się zużycie paliwa.
Regulator modulacyjny musi być zgodny z elektroniką urządzenia. Nie każdy będzie współpracował z każdym kotłem lub każdą pompą ciepła.
Automatyka pogodowa
Sterowanie pogodowe ma za zadanie dostosować temperaturę wody w instalacji do temperatury na zewnątrz. Nie ma bowiem potrzeby przez cały sezon podgrzewać wody do na przykład 70°C. Przy dodatniej temperaturze zewnętrznej dom można ogrzać wodą znacznie chłodniejszą. Czujnik temperatury zewnętrznej przekazuje dane do regulatora, który oblicza potrzebną temperaturę zasilania według ustawionej krzywej grzewczej. Gdy robi się zimniej, temperatura zasilania rośnie, przy cieplejszej pogodzie zostaje obniżona. Dzięki temu instalacja reaguje na zmianę warunków, zanim temperatura w domu wyraźnie się zmieni.
Takie rozwiązanie jest szczególnie dobre do współpracy z ogrzewaniem podłogowym i pompą ciepła. Podłogówka ma dużą bezwładność, więc sterowanie wyłącznie na podstawie temperatury pokojowej może powodować opóźnioną reakcję. Pompa ciepła pracuje natomiast tym efektywniej, im niższa jest wymagana temperatura zasilania.
Zobacz także: Ogrzewanie podłogowe – praktyczny przewodnik: montaż, rodzaje i najważniejsze wskazówki
Krzywa grzewcza, która obrazuje zależność temperatury zasilania od temperatury na zewnątrz, powinna być ustawiona jak najniżej, ale tak, żeby wszystkie pomieszczenia osiągały wymaganą temperaturę. Dla instalacji grzejnikowej krzywa zwykle jest bardziej stroma niż dla podłogówki.
W wielu systemach regulator pogodowy współpracuje z czujnikiem temperatury wewnętrznej. Podstawą sterowania pozostaje wtedy krzywa grzewcza, ale czujnik może ją korygować, gdy wnętrza nagrzewają się od słońca, kominka albo dużej liczby osób przebywających w pomieszczeniach.
W instalacji ogrzewania podłogowego wpływ regulatora pokojowego nie powinien być zbyt duży, bo chwilowe wyłączenie grzania może wywołać późniejszą potrzebę intensywnego dogrzewania, co niekorzystnie wpłynie na zużycie energii.
Głowice termostatyczne przy grzejnikach
Zawory z głowicami termostatycznymi ograniczają przepływ wody (czynnika grzewczego) przez poszczególne grzejniki. Reagują na temperaturę w pomieszczeniu i pozwalają wykorzystać lokalne zyski ciepła, na przykład od słońca albo kominka. Nie regulują mocy źródła ciepła, nie zmieniają temperatury zasilania instalacji. Dobrze współpracują z działającym niezależnie od nich regulatorem kotłowym. Głowice termostatyczne mogą być w pełni analogowe, ale też wyposażone w elektronikę i zmieniać temperaturę według harmonogramu lub czasowo zamykać zawór po wykryciu otwartego okna. Przez ograniczanie przepływu wody działa też regulacja ogrzewania podłogowego. Służą do tego zawory z siłownikami umieszczone na podłączeniu poszczególnych pętli do rozdzielaczy. Działaniem siłowników sterują termostaty pokojowe. W najprostszym układzie jeden termostat obsługuje całą kondygnację, co w budynkach mieszkalnych na ogół wystarcza. Ale można też tworzyć systemy, w których osobne regulatory sterują temperaturą w łazience, sypialni, salonie czy gabinecie.
Zobacz także: Termostat grzejnikowy elektroniczny. Jak działa taki termostat? Czy warto kupić termostat elektroniczny na grzejnik?
Podział na takie strefy grzewcze ma sens tam, gdzie pomieszczenia mają różne funkcje i zyski ciepła i są od siebie oddzielone zamkniętymi drzwiami. W sterowaniu podłogówką trzeba uwzględnić bezwładność podłogi. Zamknięcie pętli nie powoduje tu natychmiastowego spadku temperatury, ponieważ jastrych nadal oddaje zakumulowane w nim ciepło. Dlatego nawet duże, ale krótkotrwałe obniżenia temperatury zasilania mogą być mało odczuwalne.
Zamykanie przepływu przez wiele grzejników lub pętli znacząco zmniejsza przepływ wody przez instalację. Natomiast pompy ciepła i niektóre kotły wymagają określonego minimalnego przepływu. Dlatego czasem dla stabilnej pracy źródła ciepła potrzebny jest bufor, obejście lub pozostawienie części pętli bez siłowników.
Automatyka pompy ciepła
Pompa ciepła powinna pracować długo i stabilnie przy możliwie niskiej temperaturze wody, co przekłada się na wysoką efektywność. Podstawowym sposobem sterowania nią jest więc zwykle regulacja pogodowa. Pompy inwerterowe mogą dostosowywać moc sprężarki do zapotrzebowania, ale mają określony zakres modulacji. Jeżeli budynek potrzebuje mniej ciepła niż wynosi moc minimalna urządzenia, pompa okresowo się wyłącza.
Sterowanie ogrzewaniem elektrycznym
Każdy grzejnik elektryczny jest wyposażony w termostat, który pozwala utrzymać w pomieszczeniu określoną temperaturę przez włączanie zasilania ogrzewania, gdy temperatura otoczenia jest niższa niż ustawiona na termostacie, oraz wyłączanie, gdy osiągnie zadaną wartość. Oprócz najprostszych termostatów bimetalicznych stosowane są elektroniczne, z możliwością programowania harmonogramu działania ogrzewania w określonych porach doby, osobno dla każdego dnia w tygodniu.
Taki regulator temperatury możemy wykorzystać do centralnego sterowania całym systemem grzewczym w domu, czyli wszystkimi grzejnikami jednocześnie. Może on być wyposażony w funkcję regulacji pogodowej. Wówczas wyposaża się go w zewnętrzny czujnik temperatury, który montuje się poza budynkiem. Umożliwia to automatyczne dostosowywanie wydajności ogrzewania do temperatury zewnętrznej zgodnie z programem znajdującym się w pamięci regulatora. Regulator pogodowy przydaje się do optymalizacji pracy ogrzewania elektrycznego o dużej bezwładności cieplnej, czyli podłogowego albo realizowanego przez piece akumulacyjne.
Sterowanie inteligentne
Włączenie instalacji grzewczej do systemu inteligentnego domu pozwala utrzymywać komfortową temperaturę bez ciągłego zmieniania ustawień, a także ograniczyć zużycie energii. Czujniki rozmieszczone w domu umożliwiają kontrolowanie temperatury w poszczególnych pomieszczeniach i zdalną zmianę nastaw. Dzięki temu ogrzewanie można uruchomić wcześniej, co ma znaczenie zwłaszcza w przypadku wolno nagrzewającej się podłogówki.
Zobacz także: Inteligentny dom to już nie luksus, a realna oszczędność. Od czego zacząć i na co nie wydawać fortuny?
System może również wykrywać obecność mieszkańców i ogrzewać tylko używane pomieszczenia. Uzyskanie w ten sposób oszczędności bez pogorszenia komfortu utrudnia jednak duża bezwładność instalacji grzewczych wodnych. Tradycyjne grzejniki wodne, a szczególnie ogrzewanie podłogowe, nie zapewniają szybkiego wzrostu temperatury. Znacznie szybciej odczuwalny efekt dają elektryczne konwektory wentylatorowe i promienniki podczerwieni. Rozważając takie rozwiązanie, trzeba jednak brać pod uwagę, że w typowym budynku mieszkalnym okresowe włączanie i wyłączanie ogrzewania, częste obniżanie i szybkie podnoszenie temperatury pogarszają sprawność systemu, przez co oszczędności są niewielkie, a nawet mogą spowodować zwiększone zużycie energii.
Brak ogrzewania sprawia, że obniża się temperatura ścian, stropów i wyposażenia, a ponowne ich nagrzanie wymaga czasu i energii. Do tego, jeżeli powierzchnie przegród staną się zbyt chłodne, może się na nich wykraplać para wodna, zwłaszcza przy wysokiej wilgotności i słabej wentylacji. Zwiększa to ryzyko rozwoju pleśni, szczególnie w narożnikach i przy mostkach cieplnych.
Najrozsądniejsze jest więc utrzymywanie temperatury komfortu i tylko umiarkowane (o 2-3 stopnie) jej obniżanie podczas nieobecności domowników. W dobrze ocieplonym domu lepiej jednak planować zmiany temperatury według założonego harmonogramu, niż reagować na każdą chwilową nieobecność mieszkańców.
Zobacz także: Z ruiny starej wozowni po dziadkach zrobili cudeńko. Remont Dominiki i Mietka
37
