Автоматичні системи: опалення та водопостачання для будинку

Як автоматизувати роботу систем опалення та водопостачання в заміському будинку, де на відміну від квартири з централізованими системами потрібно повсякчас самостійно контролювати роботу автономних систем? Через це власник стає «прив’язаним» до будівлі з огляду на безпеку функціонування інженерних систем у своєму житлі. Звільнитися від такої залежності дозволяє автоматизація. Сучасні «інтелектуальні» рішення набувають неабиякої популярності та витискають традиційні агрегати з ручним керуванням та візуальним контролем. «Увімкнув і забув» – власне саме такий принцип тепер домінує у виборі систем опалення та ГВП для будинку

Температура на автоматичному контролі

Зображенння будинку с автоматичною системою опалення та водопостачання Опалювальний сезон, що триває мінімум півроку, потребує, аби в будинку підтримувалась комфортна температура. Чим більша його площа, кількість помешкань і мешканців – тим це завдання є складнішим, адже в кожному випадку потрібно дотримуватись індивідуальних умов. На допомогу приходять різні «розумні» пристрої, наприклад, радіаторні терморегулятори. Існують і більш просунуті рішення, які звільняють користувача від необхідності постійно змінювати налаштування вручну. Наприклад, програмовані кімнатні термостати мають вбудовану бібліотеку попередньо налаштованих температурних графіків за днями тижня. Відкоригувати їх за індивідуальними вимогами дозволяє функція адаптивного налаштування: прилад запам'ятовує режим дня користувача та автоматично прилаштовується під нього.

Одночасно з температурою в кімнатах змінюється і споживання тепла, отже режим роботи котла також потребує безперервного коригування. Коригування має відбуватись у режимі реального часу, аби своєчасно забезпечувати подачу необхідної кількості тепла, захищати обладнання від перевантажень та мінімізувати витрату високовартісного палива. Тому популярності набувають котли із вбудованою автоматикою. Наприклад, сучасні європейські котли на дровах чи пелетах обладнані вбудованим погодозалежним цифровим контролером, який автоматично змінює потужність котла та дозволяє користувачеві дистанційно керувати відразу декількома опалювальними контурами, регулювати температуру води в котлі, встановлювати час розпалу та інше.

Котельня XXI століття

Для виконання команди просунутої кімнатної та котельної автоматики потрібно мати відповідно налаштоване проміжне устаткування для котельні: циркуляційні насоси, регулятори перепаду тиску, клапани та інше обладнання. Помилки проектування та узгодження режимів роботи часто стають причиною неправильної роботи системи і навіть призводять до аварій. Уникнути цього дозволяє використання модульних рішень, що істотно спрощують завдання проектування.

Скажімо, сучасна насосна група – це повністю готовий до монтажу блок у теплоізольованій оболонці, всередині якого розташовані циркуляційний насос, запірно-регулювальна арматура, термометр прямої та зворотної магістралі та зворотний клапан. Це комплектний вузол, призначений для подачі теплоносія з котла в контури системи опалення приватного будинку. Його використання дозволяє істотно скоротити час на встановлення та обслуговування системи, а також мінімізувати кількість помилок монтажу.

Радіатори в системах опалення та окремі контури «теплої підлоги», що не були гідравлічно збалансовані, можуть працювати нерівномірно, оскільки можуть залишатися ділянки та окремі віддалені кімнати, де при включеному опаленні все рівно буде холодно. Незбалансована система зазвичай створює шум. Незбалансованість означає також, що система працює не оптимально, що відображається у переплаті за рахунками за електрику та паливо. Збалансована система, навпаки, економить від 7% до 20% електроенергії та палива, підвищує комфорт пожильцям.

Системи балансування мають додаткове обладнання (вимірювачі подачі, балансувальні вентилі тощо), що може коштувати до 10% від вартості обладнання котельної. До того ж сама процедура балансування потребує кваліфікації та фахового досвіду. Сучасні регульовані насоси мають особливості, що значно спрощують процедуру балансування та додають користувачеві інших вигод.

Зображення насосу для сисетми опалення будинку Наприклад, насоси з розширеної серії регульованих насосів з мокрим ротором ALPHA3 від Grundfos мають фірмову функцію AUTOADAPT, що автоматично визначає параметри опалювальної системи, аналізує її потреби в режимі реального часу та регулює продуктивність насоса, забезпечуючи оптимальний тиск теплоносія в системі та одночасно підтримуючи нормальні параметри роботи обладнання без перевантаження елементів системи. Балансування можна виконати самостійно за дуже простою процедурою у три кроки. Окрім цього автоматика має ще 12 режимів для швидкого проведення оптимальних налаштувань. Усього за одну годину можна налагодити систему опалення для дому площею 200 м2 на правильний економний режим. Завдяки вдосконаленому двигуну на постійних магнітах та поліпшеній гідравліці насоса, середнє значення коефіцієнта енергоефективності (EEI) для нового покоління насосів ALPHA3 становить 0,15, що є найкращим показником у своєму класі. Це підтвердили висновки авторитетної європейської організації VDE, що назвала ALPHA3 найенергоефективнішим насосом у світі. Система спрощеного гідравлічного балансування завдяки цим насосам отримала нагороду від Німецької програми енергозбереження (DENEFF) за досягнення у енергозбереженні.

Яким чином досягається енергоефективність? На відміну від систем з нерегульованими насосами, регульовані насоси зменшують тиск у системі у відповідь на зменшення теплоспоживання. У схемах з нерегульованими насосами при зменшенні теплоспоживання зменшується отвір у термостатичних вентилях, що призводить до зміни гідравлічних характеристик у системі опалення. А коли термостатичний вентиль перекривається, перед ним збільшується тиск при роботі насоса в режимі малої продуктивності. Робоча точка насоса змінюється, вся потужність нерегульованого насоса спрямовується на те, щоб і надалі протискувати робочий об’єм насоса за кожний оберт двигуна. У системах з регульованим насосом при перекриванні вентиля зменшується саме подача віднасоса, а тиск перед вентилем практично не підвищується. Подача теплоносія буде відповідати конкретним потребам системи опалення. Завдяки зниженню тиску регульовані насоси зменшують споживання електроенергії, а досягнута оптимальність подачі
теплоносія економить паливо для котельні.

Боремося з витоками тепла

Автоматизації опалення передує ліквідації витоків тепла. В іншому випадку левова частка палива буде витрачена на обігрів зовнішнього повітря. Як показує практика, близько 50% тепловтрат у будинку відбувається в процесі повітрообміну. Однак втрати можна істотно скоротити, якщо повертати в будинок тепло від повітря, що викидається назовні вентиляцією як відпрацьоване повітря.

Для вирішення цього завдання використовується технологія рекуперації. Тепле повітря, що полишає будинок, пропускається через теплообмінник особливої конструкції, де воно підігріває холодне повітря, що надходить з вулиці. Таким способом можна зберегти до 40-50% тепла, витраченого на підігрів повітря у будинку, а значить, нагрів свіжого потребуватиме вдвічі менше енергії. Рекуператори бувають різної конструкції. Якщо в будинку реалізовано систему примусової припливно-витяжної вентиляції, то подібний пристрій, з'єднується з повітроводами напряму.

Не менш популярними є локальні рішення – застосування пристроїв, що вбудовуються у стіни. Вони нагадують клапани інфільтрації, з тією відмінністю, що в цьому випадку через пристрій здійснюється двосторонній повітрообмін вбудованим вентилятором. Існують рішення, де компактний провітрювач з рекуператором вбудовується безпосередньо у віконну раму. Процесом провітрювання можна керувати безпосередньо з панелі пристрою або підключити його до системи «розумного будинку».

Для підтримки тиску води в системі опалення в режимі реального часу та забезпечення повсякденних господарсько-побутових потреб необхідна вода. У будинках з цілорічним проживанням її джерелом зазвичай є свердловина. Свердловинні насоси з нерегульованою подачею не здатні підтримувати постійний тиск у системі, що розрегульовує одночасний водорозбір з декількох точок. До того ж реальна потреба у воді нерідко відрізняється від проектної, причому як у більшу, так і в меншу сторону.

Зображення насосу для водопостачання будинку Для насоса це означає, що він може працювати в неоптимальному режимі. В цьому випадку термін його служби буде скорочений, а ККД – зменшений. Для подолання цієї проблеми використовуються свердловинні насоси з частотним перетворювачем. Наприклад, система підтримки постійного тиску від GRUNDFOS, що складається зі свердловинного насоса SQE і блока керування CU301, дозволяє задавати необхідний тиск у системі водопостачання заміського будинку в діапазоні від 2 до 5 бар, тобто так само, як і в міській квартирі. Користувачеві потрібно один раз задати необхідний тиск води на панелі блока керування, після чого автоматика буде його підтримувати сама. Додаткова зручність забезпечується завдяки вбудованому захисту від сухого пуску. При зниженні рівня води у свердловині насос автоматично відключається, а після його відновлення – запускається знову.

Автоматична водопідготовка

Треба звернути увагу на ще одну важливу деталь, без якої не обійтися при використанні сирої води. Звичним рішенням для цього є фільтри різного типу, що потребують постійного контролю та обов'язкової періодичної заміни. Однак існують прогресивні пристрої, наприклад, універсальні автоматичні системі фільтрації або автоматизовані пом'якшувачі води. Автоматичні фільтрувальні пристрої можуть використовувати різні типи фільтрувального наповнювача в залежності від результатів проб води та очищати її від різних забруднень і механічних домішок. На відміну від звичайних фільтрів така система має функцію автоматичної регенерації фільтрувального тіла, стан якого контролює електронний блок керування. При цьому залишається можливість безперервного водоспоживання навіть у процесі регенерації.

Установки для пом'якшення води працюють аналогічним чином. Система оснащена цифровим контролером, який виконує регенерацію наповнювача (іонообмінної смоли) в автоматичному режимі. Користувачеві потрібно лише періодично поповнювати сольовий бак. Для підготовки води з високим вмістом заліза і марганцю, що нерідко для води із свердловин, передбачені модифікації з наповнювачем, здатним видаляти з води ці елементи.

Завдяки автоматичному енергозберігаючому обладнанню можна забути про необхідність вручну контролювати роботу систем життєзабезпечення заміського будинку. В результаті у власника не тільки звільняється час, але й скорочуються експлуатаційні витрати, підвищується рівень безпеки та комфорт проживання.

За матеріалами пресс-служби Grundfos

Хотите получать наши статьи и новости в Telegram-канале AW-Therm? Подписывайтесь!



Оставьте комментарий

Telegram