preskočiť na hlavný obsah

Kvalitná regulácia a automaticky riadené vykurovanie – záruka úspory

/up/images/featured/images/0-kvalitnaregulacia.jpg

Pri hodnotení spôsobu získavania tepla a možnosti úspor energie pri prevádzke domu zvažujeme viacero faktorov. Jedným z nich je aj flexibilná a automatická regulácia. Zbytočne budeme mať perfektne naprojektované a kvalitne zhotovené zariadenia i rozvody na vykurovanie, ak nebudeme mať nastavené regulovanie ich prevádzky podľa aktuálnej potreby tepla. A práve tu je veľká možnosť šetrenia. Napríklad zníženie teploty v miestnostiach pri odchode z domu o 5 oC znamená úsporu energie až 30 %.

Rozvody kúrenia by mali obsahovať všetky nevyhnutné zabezpečovacie a regulačné zariadenia, ktoré fungujú automaticky. Nesprávne navrhnutý a nesprávne fungujúci systém s prekračovaním medzných hodnôt výrazne znižuje životnosť celej sústavy a zvyšuje náročnosť na spotrebu energie. Nenahraditeľnými prvkami vykurovacej sústavy sú armatúry, ktoré slúžia na hydraulické nastavenie a vyregulovanie celého vykurovacieho systému. Zabezpečujú jeho spoľahlivú funkciu i prevádzku. Účinná regulácia zdroja tepla a samotnej vykurovacej sústavy a správny návrh armatúr sa premietnu do hospodárnosti prevádzky vykurovania ako celku.

Ventily, kohúty, klapky, prietokomery...

Armatúry zmiešavajú teplonosnú látku, regulujú jej tlak, plnia či vypúšťajú systém, zaisťujú prevádzku, merajú a podávajú informácie o stave teplonosného média ako aj o stave celého vykurovacieho systému. Armatúry pre vykurovacie sústavy sú zariadenia, ktoré sa umiestňujú do rozvodného potrubia, ďalej sú to zmiešavacie a regulačné armatúry, armatúry na vykurovacích telesách, plniace a vypúšťacie ventily a armatúry meracie a poistné.

Medzi základné armatúry do rozvodného potrubia patria šikmé alebo priame ventily či zasúvadlá, guľové ventily alebo klapky. Guľové kohúty a klapky majú menší hydraulický odpor ako ventily a sú kratšie.

Dnes sa prevažne používajú guľové kohúty a klapky. Kohúty majú voľný prietokový kanál, a teda minimálne prietokové straty. Ventily sa používajú na horúcovodných a parných sústavách.

Na úpravu teploty teplonosnej látky sa používajú zmiešavacie trojcestné, prípadne štvorcestné armatúry. Ovládajú sa servopohonom a riadia elektronickým regulátorom, ktorý prestavuje armatúru tak, aby sa dosiahla požadovaná teplota teplonosnej látky.

Regulačné armatúry regulujú teplotu alebo tlakovú diferenciu, a tým zabezpečujú spoľahlivú prevádzku vykurovacej sústavy. Môžeme použiť regulátor tlakovej diferencie alebo trojcestný ventil. Ďalej sú to regulátory objemového prietoku, ktoré v sústave zabezpečujú, aby nebol prekročený prietok, a to nezávisle od poklesu tlaku.

Dôležité sú tiež armatúry na vykurovacích telesách. Na prívodnom potrubí do vykurovacieho telesa sa umiestňuje priamy alebo rohový ventil v spodnej časti a s termostatickou hlavicou v hornej časti. Na vratné potrubie sa osadí jednoduchá radiátorová spojka alebo spojka s možnosťou vopred nastaviť hydraulický odpor. Prostredníctvom týchto armatúr možno hydraulicky vyregulovať každú vykurovaciu sústavu. Pre vykurovacie sústavy s núteným obehom by sme mali vždy používať vysokoodporové ventily a nie armatúry nízkoodporové, ako sú napríklad kohúty.

Meracie a poistné armatúry nám podávajú informáciu o stave teplonosnej látky, o jej teplote, tlaku, stave hladiny a prietoku. Teplomer udáva teplotu na prívodnom, prípadne vratnom potrubí. Meranie môže byť navrhnuté dotykovými teplomermi, kde je teplota meraná v priamom styku s meraným prostredím, alebo bezdotykovými, kde sa teplomer neumiestňuje do meraného prostredia (pyrometre). Tlakomer udáva statický tlak vodného stĺpca vo vykurovacej sústave, pripadne tlakovú diferenciu. Podľa tlaku, ktorý treba merať, poznáme manometre, barometre, vákuometre, atď.

Prietokomerné armatúry majú za úlohu merať prietok pracovnej teplonosnej látky. Používajú sa na to rôzne druhy vodomerov – od mechanických, cez ultrazvukové, až po clony a dýzy.

Na meranie hladiny vo vykurovacej sústave, v tlakových aj beztlakových nádobách sa montujú stavoznaky, ktoré môžu byť regulačné, signalizačné, kombinované a iné. Vyrábajú sa v tvare plaváku, trubice alebo môžeme použiť stavoznaky elektrické.

Poistné armatúry sa umiestňujú priamo na kotly alebo na prívodné poistné potrubie, ktoré vedie k uzatvorenej expanznej nádobe. Prepad od poistného ventilu je napojený na kanalizáciu. Ich úlohou je ochrániť zdroj tepla pred prekročením maximálneho prevádzkového tlaku. Nesmieme zabudnúť ani na zabezpečovacie zariadenia pri rúrových rozvodoch, či už ide o otvorené alebo uzavreté expanzné nádoby, ktoré nám slúžia na doplnenie vody do systému a zamedzujú nepovolenému stúpaniu tlaku a teploty.

Spôsoby regulovania

Nenahraditeľné prvky na dosiahnutie príjemnej pohody v jednotlivých vykurovaných miestnostiach predstavujú dokonalé systémy regulácie. Úlohou regulácie je podľa možnosti zabezpečiť automatickú prevádzku vykurovania. Keď sme už investovali do nových rozvodov, zdroja tepla a armatúr, nemali by sme šetriť ani na účinnej regulácii. Kvalitná regulačná technika, pružná a programovateľná, umožňuje zohľadniť všetky tepelné zisky, ak je správne použitý a nastavený systém automatickej regulácie.

Regulovať vykurovaciu sústavu môžeme podľa vnútornej alebo vonkajšej teploty, výstupnej teploty vody zo zdroja, podľa teploty vody na prívodnom potrubí či podľa teploty nastavenej na termostate kotla a podobne.

Pri regulácii vykurovacieho systému podľa vnútornej teploty môžeme regulovať miestne, priamo alebo nepriamo. Pri miestnej regulácii regulujeme výkon jednotlivých vykurovacích telies samostatne a samostatne zdroj tepla. Pri priamej regulácii sa reguluje priamo zdroj tepla a pri nepriamej regulácii sa reguluje vstupná teplota vody v prívodnom potrubí zmiešavaním a zdroj tepla sa reguluje samostatne.

Regulácia na zdroji tepla sa pri lacnejších kotloch rieši tak, že sa použije jednoduché regulačné zariadenie, t. j. kotlový termostat. Drahšie kotly sú vybavené reguláciou s moduláciou výkonu, ktorá môže byť dvojstupňová alebo plynulá. Elektronická modulácia kotlov slúži na regulovanie výkonu kotla podľa teploty vykurovacej vody.

Regulácia na telese sa väčšinou používa v podobe termoregulačných ventilov, ktoré by mali byť inštalované na každom vykurovacom telese. Používajú sa najčastejšie ako doplnok centrálnej regulácie. Ide o zariadenie, ktorého činnosť spočíva v možnosti udržiavať stálu teplotu v miestnosti plynulou reguláciou prítoku teplej vody do vykurovacích telies.

Kvapalina alebo aj iná látka, ktorá je v termostatickej hlavici ventilu, zväčšuje svoj objem v závislosti od výšky teploty. Keď sa teplota v miestnosti zníži, kvapalina v hlavici zmenší svoj objem a pootvorí kužeľ ventilu, čím umožní väčšiemu množstvu vykurovacej vody pritekať do radiátora. Ihneď, ako sa teplota v miestnosti zvýši, prítok vody sa zníži. Termostatické ventily sú takto schopné zohľadniť dodatočné tepelné zisky. Automaticky znížia tepelný výstup radiátora. Znížením teploty v miestnosti o 1 °C je možné ušetriť až 6 % nákladov na vykurovanie.

Dnešné termostatické ventily snímajú zmenu priestorovej teploty a automaticky regulujú prívod vody do vykurovacieho telesa. Najčastejšie majú čísla pre nastavenie vyznačené na otočnej rukoväti. Jednotlivé čísla zodpovedajú určitým teplotám, napr. číslo 3 označuje 20 °C. Ich použitie je veľmi jednoduché. Niektoré termostatické ventily majú aj úspornú zarážku, ktorou sa dajú nastaviť najvyššie teploty v miestnosti.

Termostatické hlavice sú tiež určené na automatickú reguláciu teploty v miestnosti. Riadia teplotu otváraním alebo zatváraním ventilu. Hlavica obsahuje náplň, ktorá sa so zvyšujúcou teplotou v miestnosti rozťahuje, tým zatvára radiátorový ventil a škrtí prísun teplej vody do radiátorov. Niektoré hlavice majú aj špeciálne funkcie, napr. detskú poistku, kde kombináciou čísel je možné zablokovať tlačidlá, alebo funkciu „otvorené okno“, kde pri poklese teploty o 1,5 °C sa ventil uzavrie – ak teplota v miestnosti nestúpne ani po 45 minútach, ventil sa otvorí, ale priestor nevykuruje, ale len temperuje.

Existuje aj veľa iných možností ako teplo miestne regulovať, ale pri porovnaní nákladov na ich inštaláciu a ušetrenia nákladov na energiu sú termoregulačné ventily neoceniteľné. Na zabezpečenie rozdielnej, individuálne nastavenej teploty v jednotlivých miestnostiach sa najlepšie hodia termostatické ventily. Po ich namontovaní sa každý priestor môže individuálne temperovať podľa potreby a spôsobu využitia.

Priestorová regulácia

Pri priestorovej regulácii sa ako najjednoduchší spôsob používa priestorový termostat, ktorý je umiestnený v referenčnej miestnosti, sníma tam teplotu a podľa potreby, t. j. ako sme si nastavili parametre, zapína alebo vypína kotol. Na týchto priestorových termostatoch môžeme nastaviť okrem teploty aj denný, nočný a víkendový program vykurovania. Nevýhodou je, že pri tomto systéme sa nedajú nastaviť rôzne teploty v jednotlivých miestnostiach, a preto sa musia miestnosti ešte regulovať pomocou termostatických ventilov, ktoré sú umiestnené na vykurovacom telese.

Mechanické termostaty predstavujú najjednoduchšiu formu automatickej regulácie priestorovej teploty. Môžu svojím výstupom plne otvárať alebo uzatvárať prívod média alebo zapínať či vypínať zdroj vykurovania, čiže ich môžeme použiť na reguláciu pri kotloch všetkých druhov, pri čerpadlách, termoelektrických pohonoch a pod.

Digitálny priestorový termostat je určený na zabezpečovanie automatickej regulácie teploty vykurovacích systémov najčastejšie ovládaním kotla, cirkulačného čerpadla alebo ventilu.

Ekvitermická regulácia reaguje na vonkajšiu teplotu. Senzory okrem vonkajšej teploty sledujú aj teplotu vykurovacej vody a teplotu miestnosti. Výkon kotla reaguje rýchlejšie a prispôsobuje sa automaticky vonkajším teplotám podľa nastaveného režimu. Najčastejšie sa táto forma regulácie používa ako súčasť vykurovacieho telesa alebo vykurovacích kotlov.

Ekvitermické regulátory sú typickým príkladom kvalitnej regulácie, ktorá na základe okamžitej výšky vonkajšej teploty upravuje teplotu vody vo vykurovacom zariadení. Tieto regulátory majú schopnosť samostatného učenia. Senzor, umiestnený vo vonkajšom prostredí,  sníma vonkajšiu teplotu vykurovacieho média a teplotu miestnosti a prostredníctvom nich si  nastaví teplotu vykurovacej vody. Štandardne sú naprogramované na maximálnu optimalizáciu tepelného režimu.

Inteligentná regulácia sníma teplotu v celom dome v každej miestnosti samostatne, pretože  má tepelné senzory umiestnené vo všetkých miestnostiach. Predvolené parametre sa spracujú v centrálnej jednotke, ktorá potom pomocou rádiového alebo káblového spojenia riadi jednotlivé regulátory. Snímače, ktoré sú umiestnené na vykurovacích telesách, posúvajú do centrálnej jednotky skutočné požiadavky na výšku teploty. Ide o vysokokvalitnú, pružnú a programovateľnú reguláciu, ktorá umožňuje zohľadniť všetky tepelné zisky v miestnosti,  napr. slnečné žiarenie cez okná, zvýšený počet osôb, prevádzku elektrických spotrebičov, nižšie teploty v noci, rôzne teploty v rôznych miestnostiach, neprítomnosť človeka a iné.

Inteligentný dom

Počiatočné vyššie investície do komplexného systému regulácie v inteligentnom dome môžeme neskôr pocítiť práve na úsporách pri jeho prevádzke. Kľúčové výdavky, ako predstavuje vykurovanie, klimatizácia či osvetlenie, možno racionálne a pohodlne ovládať integrovaným riadiacim systémom. Softvér umožňuje vytvoriť si kombináciou nastavení osvetlenia, ovládania žalúzií a audiovizuálnej techniky rôzne typy atmosfér a svetelných scén na čítanie, sledovanie televízie, náladové osvetlenie, a to v každej miestnosti osobitne.

Teplota miestností i každého zdroja vykurovania a chladenia sa reguluje vhodným rozmiestnením snímačov teplôt a termostatov. Inteligentný systém umožňuje koordinovať všetky typy vykurovania a chladenia vytváraním rôznych tepelných režimov – od úsporného až po dovolenkový. Softvér dokáže ovládať relé, čerpadlá, termopohony či ventily podľa zvoleného režimu a prostredníctvom snímačov teplôt a termostatov reguluje teplotu po podlažiach, miestnostiach alebo aj každý zdroj samostatne. Systém v lete dokáže stiahnuť okenné žalúzie a natočiť lamely tak, aby bránili prenikaniu lúčov slnka do vnútra. Ďalej otvoriť okná a ak tieto opatrenia nestačia, spustí klimatizáciu. Naopak, v zime pri vytiahnutých roletách sa izby môžu prehrievať slnečným žiarením, ale aj používaním elektrospotrebičov či prítomnosťou osôb v priestore. Systém na všetko reaguje a vykurovanie spustí až v prípade potreby.

Inteligentný systém vždy vie, ktorá vstupná energia je v daný moment najlacnejšia a použije ju ako prvú. Keďže využíva údaje zo špeciálnych zariadení – z termostatov, meteostaníc, senzorov intenzity slnečného svetla a magnetických snímačov na oknách, dokáže kontrolovať teplotu v miestnostiach pri použití rôznych systémov na získavanie tepelnej pohody –plynových kotlov, podlahového kúrenia, tepelných čerpadiel, solárnych panelov, klimatizácií, injektorov či vzduchotechniky s rekuperáciou.

S využitím senzorov pohybu a intenzity slnečného svetla alebo vytvorením rôznych svetelných režimov pre jednotlivé dni a mesiace v roku sa dá efektívne využívať aj osvetlenie, a to bez zbytočných strát. Požadované presvetlenie sa dosiahne najprv pootvorením žalúzií, až potom sa priestor osvieti na potrebnú intenzitu umelo. Okrem žiarovkových a halogénových svetiel dokáže tento systém stmievať aj žiarivkové, výbojkové a LED svetlá, umožňuje aj oneskorený nábeh alebo vypnutie a nastavenie intenzity na ľubovoľnú úroveň.

Hospodárnosť systému sa prejaví aj v spolupráci s externými zariadeniami, ako sú alarm, zabezpečovacie či prístupové systémy. Po odchode z objektu a jeho zakódovaní sa systém automaticky prepne do úsporného režimu vykurovania, zatvorí okná, vypne klimatizáciu aj všetky elektrické zariadenia, ktoré ostali omylom zapnuté. Výsledkom je ušetrenie energie a aj životného prostredia.

(mez)
Zdroj: internet
Snímky: archív redakcie

zdroj: Stavajte a bývajte s nami

Páčil sa vám článok?

áno: 185     nie: 201

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby