Czy warto montować sterowanie strefowe przy ogrzewaniu podłogowym?

Jakie zalety ma sterowanie strefowe? 

• Zastosowanie sterowania strefowego jak sama nazwa wskazuje pozwala nam stworzyć w domu strefy z konkretnymi nastawami temperatur. Przykładowo w jednym pokoju możemy ustawić temperaturę 22°C, w łazience 24°C, w sypialni 19°C, a w garażu 12°C. Każdy użytkownik znajdzie dla siebie odpowiednią komfortową nastawę.

Więcej artykułów o podobnej tematyce znajdziesz w dziale INSTALACJE

• Precyzyjne sterowanie strefowe zapobiega przegrzewaniu pomieszczeń
• Oszczędność – grzejemy tylko te pomieszczenia, których aktualnie używamy. Dzieci przyjeżdżają tylko na weekendy? Ustawiamy harmonogram na ich pokoje z obniżeniem temperatury w tygodniu, a grzejemy na wyższą temperaturę tylko w sobotę i niedzielę.
• Zdalny dostęp. Wyobraźmy sobie sytuację, kiedy wyjeżdżamy zimą na tygodniowe ferie - przed wyjazdem obniżamy temperaturę w domu w każdym pomieszczeniu, aby zminimalizować koszty ogrzewania. Przed powrotem do domu zdalnie podnosimy żądaną temperaturę w wybranych pomieszczeniach, tak aby wrócić do ciepłego, nagrzanego budynku. Dodatkowo zdalny dostęp pozwala skonfigurować dodatkowe elementy z poziomu jednej aplikacji, takie jak oświetlenie, sterowanie roletami itd.
• Nasze oszczędności na ogrzewaniu przekładają się na ochronę środowiska naturalnego poprzez zmniejszenie zużycia energii

Jakie elementy wchodzą w skład sterowania strefowego ogrzewaniem podłogowym? 

Jest to system składający się z kilku elementów: termostatów, głównej listwy sterujecej, siłowników oraz bramki sieci ZigBee.

Termostaty pomieszczeniowe – urządzenia, które widzimy “na pierwszy rzut oka” w poszczególnych pomieszczeniach, czyli sterowniki umieszczone najczęściej na ścianach w puszkach instalacyjnych np. przy włącznikach świateł. Producenci oferują różne urządzenia z rozmaitymi funkcjami, takimi jak pomiar wilgotności, różne wersje kolorystyczne czy design. Urządzenie ma za zadanie na bieżąco monitorować temperaturę powietrza w miejscu montażu termostatu oraz przekazywać tę informację dalej.

Listwa sterująca – główny element układu, jest montowana w szafce rozdzielaczowej ogrzewania podłogowego. To do niej sterowniki ścienne wysyłają sygnał o zapotrzebowaniu na ciepło lub chłód w danym momencie. Listwa przekazuje ten sygnał do źródła ciepła lub pompy obiegowej informując o potrzebie pracy. Dodatkowo listwa na podstawie sygnału od konkretnego sterownika decyduje która pętla ogrzewania podłogowego ma w danym momencie oddawać ciepło lub chłód.

Siłowniki – elementy mechaniczne realizujące otwieranie i zamykanie przepływu wody w poszczególnych pętlach ogrzewania podłogowego. Siłowniki zamontowane są w rozdzielaczu ogrzewania podłogowego.

Bramka sieci ZigBee – element, który przy odpowiedniej konfiguracji zapewnia nam podgląd na temperaturę (przy niektórych sterownikach również wilgotność) w każdym pomieszczeniu. Możemy zdalnie zmienić nastawę, ustawiać harmonogramy i dowolnie sterować ustawieniami układu.

Dlaczego ZigBee zamiast WiFi?

ZigBee jest protokołem transmisji danych w sieciach bezprzewodowych wykorzystywanym do obustronnej komunikacji między urządzeniami. Dwustronność komunikacji oznacza, że każde urządzenie może zarówno wysyłać sygnał jak i go odbierać. Główną cechą tego standardu komunikacyjnego jest bardzo niski pobór energii oraz prosta budowa o niskich kosztach. Dzięki ZigBee, urządzenia bezprzewodowe pracujące na bateriach mają kilkukrotnie wydłużony czas pracy w stosunku do urządzeń pracujących na sieci WiFi.

Jakie są podstawowe rodzaje algorytmów sterowania? 

Bardzo ważną kwestią jest aby system brał pod uwagę akumulację ciepła w zależności od pojemności cieplnej jastrychu. Odcięcie danej pętli o danej godzinie, nie oznacza że ten fragment podłogi przestaje oddawać ciepło -robi to dalej do momentu wyrównania temperatury podłogi i temperatury powietrza. Aktualnie stosowane zaawansowane algorytmy samouczące w urządzeniach pozwalają z odpowiednim wyprzedzeniem zamykać i otwierać pętle ogrzewania podłogowego, aby na konkretną godzinę osiągnąć zakładaną według harmonogramu temperaturę.

Przykłady najpopularniejszych stosowanych algorytmów:

Histereza CO – najprostszy dwupołożeniowy algorytm (włącz/wyłącz). Działa on na podstawie zadanej różnicy temperatur przy której termostat ponownie wysyła do źródła ciepła sygnał zapotrzebowania na chłodzenie lub grzanie. Efektem jest ciągła oscylacja temperatury – przegrzanie, wychłodzenie, przegrzanie, wychłodzenie itd. Jeśli histereza została ustawiona na poziomie ± 0,5°C, a wartość zadana wynosi 23°C, to regulator uruchomi źródło ciepła lub pompę obiegową, gdy temperatura spadnie do 22,5°C, a wyłączy gdy wzrośnie do 23,5°C. Taki układ nie gwarantuje precyzji, a ze względu na dużą bezwładność ogrzewania podłogowego histereza nie jest zalecana w ogrzewaniu płaszczyznowym.

PWM (Pulse Width Modulation) – sterowanie impulsowe. Jest to o wiele bardziej stabilne rozwiązanie od sterowania histerezą. Mimo wszystko nadal jest to mechanizm z dwoma położeniami (włącz/wyłącz) lecz dodatkowym parametrem branym pod uwagę jest czas grzania. W PWM różnica między aktualną temperaturą, a temperaturą ustawioną na termostacie decyduje o tym jak długo pompa obiegowa lub źródło ciepła będą pracowały. Algorytm ten – z uwagi na uwzględnienie czasu nagrzewania – jest lepszym rozwiązaniem

do sterowania podłogówką.

TPI (Time Proporcional and Integral) – samouczący się algorytm czasowo-proporcjonalno-całkującego. Ten typ sterowania jest jeszcze bardziej skuteczny, bo przelicza czas pracy na bieżąco, na podstawie matematycznych całek. „Uczy się” zamiast korzystać z gotowych szablonów i założeń. Dzięki tym przelicznikom sterownik „wie” jak długo trzeba ogrzewać / chłodzić daną pętlę, żeby na wyznaczoną według harmonogramu godzinę osiągnąć żądaną temperaturę powietrza. Sterownik „przewiduje” kiedy temperatura zbliża się do spadku i z odpowiednim wyprzedzeniem załącza grzanie pomieszczenia. Tak szybki czas reakcji oraz ograniczenie przegrzania czyni TPI najbardziej precyzyjnym typem sterowania.

ITLC (Internal Temperature Load Compensation) – rozwinięcie algorytmu TPI, czyli zaawansowany technologicznie algorytm precyzyjnego utrzymywania temperatury. Jest jeszcze dokładniejszy i dzięki modulacji czasu otwarcia/zamknięcia siłownika daje pewność jeszcze lepszej kontroli nad ogrzewaniem i chłodzeniem. 

Jaki system sterowania wybrać? 

Aby być w pełni zadowolonym z zastosowanego sterowania strefowego przy wyborze producenta oraz samych typów urządzeń dobrze kierować się powyższymi wskazówkami odnośnie algorytmów pracy. Najlepsze z nich przyniosą wymierne korzyści związane z ekonomią i komfortem użytkownika. Ważną kwestią będzie również zdalny dostęp oraz długość gwarancji – niektórzy producenci zapewniają nawet 5 lat gwarancji na system.

www.oxywent.pl