Plynový kotel a chytrý termostat. Prostorové termostaty pro regulaci teploty v domě. SamStroy – konstrukce, návrh, architektura.

Instalace speciálního zařízení pro regulaci úrovně vytápění autonomního topného systému soukromého domu snižuje spotřebu paliva o 20 %, snižuje zatížení zařízení a zvyšuje komfort v místnosti. Podívejme se, co je termostat pro topný kotel, jak funguje a k čemu je určen, jaké typy existují, jak jej správně vybrat pro specifické podmínky použití a jaké jsou vlastnosti jeho připojení.

Termoregulátor – co to je, účel, princip fungování

Termostatické zařízení interaguje mezi topným tělesem a teplotou atmosféry v místnosti i venku, jakož i s úrovní ohřevu chladicí kapaliny, potrubí a radiátorů. Parametry nastavuje uživatel pomocí řídicí jednotky.

Typický termostat se skládá z následující sady základních komponent:

• Teplotně citlivý senzor. Je vyroben z materiálu, který mění své vlastnosti vlivem změn okolní teploty. Signál ze senzoru je přenášen do řídicí jednotky.
• Řídicí modul. Detekuje sebemenší změny parametrů senzoru a vydává odpovídající příkaz ovládacímu mechanismu, který přímo spouští jednu nebo druhou akci v kotlovém zařízení. Může se jednat o jednoduchý mechanický ventil nebo elektromagnetické relé, stejně jako o digitální nebo analogové zařízení.

• Blok nastavení. Zde uživatel nastavuje hodnoty teploty a další parametry, při kterých by měl termostat topného kotle fungovat. U mechanických modelů se provádí jedno nastavení, u elektronických modelů se nastavuje několik parametrů současně.

Zařízení pracuje podle následujícího algoritmu:

1. Uživatel nastaví požadovanou hodnotu teploty pomocí bloku nastavení.
2. Jakmile úroveň ohřevu prostředí dosáhne požadované hodnoty, řídicí modul detekuje změny, ke kterým došlo v charakteristikách senzoru.
3. Poté je do ovládacího mechanismu vyslán signál k provedení určité akce – zastavení kotle, uzavření potrubního ventilu, vypnutí radiátoru atd.
4. Jakmile okolní teplota klesne pod nastavenou hodnotu, řídicí jednotka znovu zaznamená změny naměřené na senzoru a spustí systém pro zvýšení teploty.

Rada! Když jsou majitelé pryč nebo během nočního spánku, můžete pomocí programovatelného termostatu snížit teplotu v domě o 3–4 °C pod běžnou hodnotu. Tím se sníží spotřeba energie o 0 % ve srovnání s běžnou spotřebou.

Odrůdy

Snímače teploty pro domácnosti pro topné kotle jsou klasifikovány podle několika znaků:

1. Metody regulace teploty – mechanické, elektromechanické, elektronické.
2. Podle typu kotle – na elektrický, plynový, na tuhá paliva.
3. Místo instalace – vnitřní, venkovní.
4. Způsob přenosu signálu – kabelový, bezdrátový.
5. Počet funkcí – s jednou, více (programovatelné).

Pojďme se podrobněji podívat na vlastnosti každé odrůdy.

Metodou regulace teploty

V závislosti na způsobu, jakým se přenáší transformace vlastností teplotně citlivé součástky v reakci na změnu okolní teploty, se teplotní senzory dělí na následující 3 typy:

Princip fungování senzorů tohoto typu je založen na změně fyzikálních vlastností látek vlivem ohřevu nebo ochlazování – konkrétně:

1. Expanze a komprese plynu nebo kapaliny.
2. Kolísání elastických parametrů kovu.

Konstrukce zařízení s kapalnými nebo plynnými látkami je založena na uzavřené baňce. Při změně úrovně ohřevu se kapalina nebo plyn stlačuje nebo rozpíná, čímž se uvede do pohybu vřeteno ventilu nebo šoupátko. Fungování modelů založených na kovovém prvku je založeno na sepnutí a rozepnutí kontaktů. Při ohřevu a chlazení se deska deformuje – vysílá nebo přerušuje elektrický signál do řídicího modulu.

Hlavní výhody mechanického regulátoru teploty pro topný kotel:

1. Nezávislost na stavu externí elektrické sítě.
2. Jednoduché zařízení a nekomplikovaný design.
3. Nízká cena.

Negativními aspekty tohoto typu regulátoru jsou nízká citlivost, poměrně znatelná chyba – až 20 °C a objemnost. Nejčastěji se instalují k regulaci teploty chladicí kapaliny v chladiči, nikoli však vzduchu v místnosti.

• Elektromechanický. Princip činnosti tohoto typu regulátoru je založen na výskytu potenciálového rozdílu mezi vzájemně propojenými deskovými prvky vyrobenými z různých kovů. Signál z nich jde do elektromagnetického relé, které provede specifický příkaz zařízení. Vzhledem k nízké citlivosti je pro získání dostatečného elektrického impulsu nutné silné zahřátí povrchu.

Jejich hlavní oblastí použití je proto regulace plamene v topeništi kotle pracujícího na přímé spalování paliva. Jakmile oheň zhasne, je okamžitě odeslán signál do řídicí jednotky a bezpečnostního systému. Zároveň zařízení pro svůj provoz vyžaduje neustálé napájení.

• Elektronické. Regulátory teploty, které pro plný provoz vyžadují stálé napájení. Obsahují vzdálený teplotní prvek pro sledování teploty vzduchu a řídicí modul. Zpravidla jsou jimi vybaveny elektrické kotle.

Elektronický snímač teploty kotle se skládá ze 2 hlavních součástí:

1. Termocitlivý prvek.
2. Mikrokontrolér.

Po přijetí signálu ze senzoru provede mikrokontrolérový modul jeden nebo více v něm naprogramovaných příkazů. V tomto případě nemusí být oba prvky nutně ve stejném pouzdře, ale jsou od sebe prostorově odděleny. Komunikace mezi nimi probíhá jak drátově, tak bezdrátově.

V závislosti na použité technologii existují dva typy elektronických senzorů:

1. Analogový. Pracuje podle pevného logického algoritmu. Možnostmi podobný mechanickým modelům, ale přesnější – chyba nepřesahuje 0,5 °C.
2. Digitální. Funguje jak v uzavřených, tak i otevřených logických obvodech. V druhém případě umožňuje provádět uživatelská nastavení a nastavovat parametry vytápění podle plánu.

Výhody elektronického senzoru:

1. Připojení vzdálených senzorů, včetně venkovních.
2. Vysoce přesné nastavení.
3. Různé možnosti designu.

Nevýhody: energetická závislost a vysoká cena.

Poznámka! Moderní modely elektronických senzorů lze ovládat na dálku pomocí mobilní aplikace po připojení k systému chytré domácnosti. Můžete si například nastavit požadovanou úroveň vytápění místnosti po delší nepřítomnosti při návratu z práce, z výletu nebo dovolené.

Podle typu kotle

Přestože jsou všechny typy topných kotlů určeny k jednomu společnému účelu – vytápění prostor, fungují, a proto jsou řízeny, podle mírně odlišných schémat. Proto se pro ně používají různé termostaty s následujícími vlastnostmi:

• Pro plyn. Termostat pro plynový kotel má zpravidla vestavěnou konstrukci a je určen k regulaci teploty chladicí kapaliny. Některé řady však mají možnost připojit externí senzory – pro měření ohřevu okolního vzduchu. Vliv konkrétního senzoru na provoz jednotky je nastaven řídicím modulem v závislosti na nastavení.

Kromě toho je možné paralelně s vestavěným termostatem připojit externí termostat – bez speciálního rozhraní podle následujícího algoritmu:

1. Výkonný modul je integrován do napájecího obvodu jednotky.
2. Poté se na čidle nastaví požadovaná pokojová teplota.
3. Jakmile teplota vzduchu dosáhne nastavené hodnoty, pohon vypne kotel.
4. Jakmile se ochladí, termostat spustí hořák.

Plynové jednotky v energeticky nezávislém provedení jsou vždy vybaveny mechanickými dálkovými teplotními senzory. Ty ovládají pouze provoz hořáku. Některé modely mohou být vybaveny standardním externím senzorem bez možnosti výměny nebo přidání.

• Pro ty elektrické.

Na rozdíl od výše popsaného typu jednotky je elektrický kotel ovládán mnoha způsoby:

1. Odpojením napájení.
2. Změnou intenzity provozu elektrických topných těles.
3. Dopad na regulátor.

Princip fungování teplotního senzoru pro elektrický kotel je standardní – jakmile teplota regulovaného prostředí dosáhne nastavené hodnoty, výkonný modul přeruší napájení jednotky nebo topného tělesa. V zásadě se takové termostaty vyrábějí ve 3 provedeních:

1. Ve formě zásuvkového modulu, přes který je kotel napájen.
2. V zakázkovém provedení s montáží na DIN lištu v samostatném elektrickém rozvaděči. Snímač je instalován v místnosti.
3. S implementací výkonného modulu v elektrickém obvodu jednotky. V tomto případě jsou zařízení pro regulaci a regulaci teploty umístěna v místnosti.

Moderní modely elektrických kotlů mají často možnost připojit externí termostat, ale s omezeními v závislosti na výrobci.

Vzhledem ke specifické povaze provozu kotle na tuhá paliva – nemožnosti regulovat spalování paliva – má termostat velmi omezené uplatnění pouze v následujících případech:

1. Zařízení má řídicí jednotku s možností připojení externích senzorů.
2. Modul pohonu může regulovat přívod vzduchu a sílu tahu.

Doporučení! Vzhledem k omezenému výběru termostatů pro jednotku na tuhá paliva se doporučuje předem zakoupit model s vestavěnými regulačními mechanismy nebo nainstalovat plnohodnotnou automatizaci – schopnou pracovat jak s kotlem, tak s externími senzory.

V místě instalace

Nejnovější termostaty kotlů fungují na základě teploty nejen uvnitř místnosti, ale i venku, a proto se dělí na 2 odpovídající typy:

1. Vnitřní. Instaluje se uvnitř domu ve vytápěné místnosti. Může být vestavěný nebo dálkový. Signál ze senzoru je odeslán do automatického řídicího modulu, který vyšle příkaz k ohřevu nebo ochlazení chladicí kapaliny.
2. Venkovní. Montuje se vně domu a je připojen k centrálnímu řídicímu modulu. Díky takovému senzoru kotel reaguje rychle a rychle na změny počasí, aniž by čekal na změnu teploty uvnitř domu.

Popis videa

Video příklad instalace a použití inteligentního termostatu pro kotel:

Užitečná informace! Termostat by měl být namontován na místě, které vylučuje vliv blízkých topných zařízení, slunečního záření, průvanu, tepelných mostů, elektrických zařízení, ve výšce asi 1-1,5 m od povrchu podlahy.

Způsobem přenosu signálu

Podle způsobu přenosu dat se zařízení pro měření teploty topné jednotky dělí na 2 typy:

1. Drátové. Připojeno k ovladači kabelem.
2. Bezdrátově. Data jsou přenášena rádiovým kanálem a jdou z jednotky, která řídí parametry místnosti, tj. samotného teplotního senzoru, do přijímací jednotky instalované v blízkosti nebo na těle jednotky.

Užitečné informace! Kromě regulátorů vytápění vzduchu v místnosti existují teplotní senzory pro měření úrovně ohřevu chladicí kapaliny použité v topném systému. Jsou k dispozici v povrchové a ponorné verzi. První jsou instalovány na povrchu potrubí a baterie, druhé jsou namontovány na speciálním místě uvnitř potrubí a během provozu jsou v přímém kontaktu s ohřátým kapalným médiem..

Popis videa

Video návod k připojení pokojového termostatu k plynovému kotli:

Podle počtu funkcí

Podle počtu prováděných operací se teplotní senzory dělí na 2 typy:

1. S jednou funkcí – regulací okolní teploty.
2. Programovatelný – s velkým množstvím funkcí.

Pokud první typ regulátoru umožňuje jednoduše řídit provoz kotle při dané teplotě, druhý umožňuje vybudovat určité rytmy provozu. Pomocí programovatelného senzoru můžete nastavit parametry topného systému pro každou denní dobu, denní dobu, den v týdnu, podle předpovědi počasí a ročního období – v souladu se životním stylem, vnějšími okolnostmi a požadavky uživatele.

Pravidla výběru

Při výběru teplotního čidla pro topný kotel se berou v úvahu především následující instalační parametry:

• Jak, kde a jakým způsobem bude regulátor instalován.
• Maximální přípustné rozměry.
• Provozní rozsah ovládání a regulace teplotních indikátorů.
• Limit citlivosti.
• Účel dle místa instalace – venkovní, vnitřní, povrchová nebo ponorná.
• Základní a doplňkové funkce.
• Možnosti ovládání: přes panel, dálkové ovládání, dálkové ovládání.

Popis videa

Video recenze moderních typů termostatů pro topné kotle:

Důležité! Před zakoupením termostatu pro topnou jednotku se musíte ujistit, že je kompatibilní s tímto konkrétním typem, například plynovým, elektrickým atd.

Funkce připojení

Existují 3 standardní schémata pro připojení teplotního senzoru k topnému kotli – jsou to:

1. Přímo do kotle.
2. K pumpě.
3. Před radiátorem na potrubí.

První dvě možnosti nesnižují průtok chladicí kapaliny, na rozdíl od třetí. V druhém případě termostatický ventil poněkud brání průtoku, čímž zvyšuje hydraulický odpor v systému. To je třeba vzít v úvahu, protože potrubí je navrženo pro určitý maximální tlak.

Aby se předešlo nehodě, je nutné předem – ve fázi návrhu – do okruhu zapojit všechny termostaty namontované na potrubí a radiátorech. Dále se doporučuje instalovat teplotní čidlo před baterií pomocí bypassu. S jeho pomocí bude tok přesměrován do vratného potrubí v nechlazené formě – čímž se ušetří energetické zdroje.

Popis videa

Videotestování funkce termostatu topného kotle:

Termostat řídí provoz topné jednotky v souladu s nastavením uživatele – teplotou vzduchu v místnosti a venku, stejně jako úrovní vytápění radiátorů a chladicí kapaliny v systému. Jeho konstrukce zahrnuje teplotně citlivý prvek, řídicí modul a nastavovací jednotku.

Jakmile teplota řízeného prostředí dosáhne nastavené hodnoty, výkonná jednotka vyšle zařízení příkaz – vypnutí kotle nebo čerpadla, uzavření ventilu v potrubí. Při ochlazování se spustí reverzní příkaz – zařízení se zapne pro vytápění.

Moderní modely teplotních senzorů pro vytápění jsou klasifikovány podle následujících vlastností:

1. Metoda tepelné regulace.
2. Vidím kotel.
3. Místo instalace.
4. Způsob přenosu dat.
5. Počet funkcí.

Při výběru regulátoru pro specifické aplikační podmínky se v první řadě berou v úvahu jeho vlastní technické vlastnosti a jeho kompatibilita se zařízením. Instalace zařízení se provádí třemi způsoby – ke kotli, k čerpadlu a k potrubí. Zároveň by jejich zavedení do schématu mělo probíhat ve fázi tvorby projektu.