Эффективный обогрев жилых, административных, коммерческих и иных объектов невозможен без применения средств тепловой автоматики. Это оборудование автоматически поддерживает температуру теплоносителя в заданном диапазоне, в зависимости от настроек пользователя, других условий регулирования.
Стоит подробнее изучить способы организации тепловых систем автоматизации, состав приборов и устройств, особенности применения.
Для чего нужна тепловая автоматика?
Тепловая автоматика в централизованных и автономных системах отопления обеспечивает решение ряда важных задач:
- стабилизирует температуру, чтобы поддерживать микроклимат в обогреваемых помещениях на заданной отметке;
- создает условия для комфортного пребывания людей, без ручных настроек и дополнительного вмешательства пользователя;
- контролирует работу отопительного оборудования; приборы можно настроить на определенный температурный диапазон, выставить таймер для автоматического отключения в назначенный день и время, реализовать другие опции удаленного управления;
- сокращает расход топлива, электрической энергии, поскольку обогрев прекращается, когда температура превысит заданные ограничения;
- предупреждает аварийные остановки оборудования, возможные поломки вследствие интенсивного износа узлов, избыточного нагрева теплоносителя; автоматика временно отключает систему, если возникает угроза чрезвычайной ситуации по условиям подачи питания, в связи с иными обстоятельствами.
Предлагаемые производителями устройства совместимы с отопительными модулями. При этом средства, потраченные на покупку оборудования оправданы, учитывая комфорт, безопасность и надежность в эксплуатации. Пользователь также может сократить расходы за счет экономного использования ресурсов.
Проблемы с совместимостью могут возникнуть исключительно при применении устаревших систем отопления, которые не поддерживают новые средства автоматического контроля.
Виды тепловой автоматики
В зависимости от степени сложности, содержания доступного функционала, предусмотрено применение следующих категорий средств тепловой автоматики:
- базовых – можно использовать в системах отопления небольших локальных объектов, чтобы регулировать нагрев теплоносителя; реализовано обычно посредством распределительного клапана, циркуляционного насоса с частотным регулированием, создающего давление в контуре;
- стандартных – задачи автоматического оборудования не ограничиваются отоплением, дополнительно включая горячее водоснабжение, с использованием защитных схем, чтобы контролировать давление жидкости, температуру, при возможности архивации данных по текущим событиям;
- расширенных – предусматривает комплекс регулировок, в зависимости от погоды, чтобы удерживать степень нагрева теплоносителя на комфортном уровне; также функционал включает удаленный контроль, дистанционное управление оборудованием;
- интеллектуальных – процессор анализирует условия функционирования, с последующей коррекцией параметров для оптимизации работы тепловой системы.
С учетом назначения, тепловая автоматика бывает таких типов:
- обеспечивающая работу отопления (централизованных или автономных систем); комплект состоит из комнатных термостатов, термоголовок для радиаторов, трехходовых клапанов, сервоприводов теплого пола;
- для горячего водоснабжения – позволяет контролировать нагрев воды на выдаче пользователю; включает нагревательные баки (бойлеры), смесительные клапаны для повышения или снижения температуры;
- для вентиляционных систем и оборудования по созданию комфортного микроклимата, с целью управления воздухообменом;
- защитная – обеспечивает безопасность при эксплуатации оборудования.
Исходя из состава поставленных задач, применяют соответствующие приборы и устройства.
Чем можно контролировать температуру теплоносителя в контуре отопления?
В централизованных системах возможно использование аппаратуры для контроля расходования теплоносителя. В автономных контурах применяют широкий спектр оборудования по условиям конструктивного исполнения, назначению, составу функционала. Стоит подробнее изучить содержание этих устройств.
Терморегуляторы в централизованных системах отопления
Управлять работой радиаторов, подключенных к централизованной системе отопления, можно с помощью терморегуляторов. Возможно применение устройств, устанавливаемых для одного дома или подъезда, отдельно на каждую батарею. Последние можно использовать и в автономных контурах для регулирования теплоотдачи.
В зависимости от конструктивного устройства, принципа действия, терморегуляторы бывают следующими:
- механическими – представляет собой вентиль, которым можно регулировать сечение прохода на подключении радиатора;
- автоматическими – конструкция включает интегрированный жидкостный или газовый сильфон, изменяющий пропускную способность в заданном диапазоне;
- электронными – работают в комплексе с набором датчиков и устройств для контроля параметров микроклимата, в зависимости от чего прибор регулирует подачу теплоносителя;
- программируемыми – функционал включает настройку работы по заданному алгоритму (обычно с разницей в интенсивности обогрева днем или ночью);
- исполнениями для работы в системе «умный дом», с вариативными настройками, в том числе удаленным управлением.
Оборудование для автономных контуров отопления
В автономных отопительных контурах отопления частных домов, коттеджей, других относительно небольших объектов возможно применение терморегуляторов, термостатов, программируемых контроллеров, погодозависимых приборов. Используют устройства, реагирующие на нагрев теплоносителя, условия в помещении, температуру уличного воздуха.
Термостаты увеличивают или уменьшают поток жидкости в систему, с учетом микроклимата внутри здания. Аппарат подает сигнал на запорный клапан или агрегат, когда по условиям температуры требуется повышение или понижение нагрева для автоматического включения или отключения котла.
Подключение термостатов реализуют такими способами:
- проводным, для соединения с котлом проводом (допускается, если удаленность от агрегата в пределах 50 м);
- беспроводным, работающим по радио, посредством передающего и принимающего модулей.
Возможно применение следующих видов термостатов:
- базовых – рассчитаны на единственную опцию по удерживанию температуры на заданной отметке;
- программируемых – можно переключать в разные режимы;
- механических – срабатывает за счет термочувствительных элементов, замыкающих или размыкающих контакты;
- электромеханических – в схему входит реле с веществом, реагирующим на изменение степени нагрева;
- электронных – включает термореле, датчик, передатчик сигнала;
- двух- или трехходовых – предусмотрен механический или электрический клапан для регулирования или перекрытия подачи жидкости в контур.
Возможен выбор универсальных исполнений или специализированных, работающих с системой теплого пола.
Программируемые логические контроллеры превосходят термостаты по количеству доступных опций. Эти устройства могут управлять подачей теплоносителя раздельно по радиаторам, анализировать данные о микроклимате в помещениях, реагировать на внештатные ситуации.
Приборы погодозависимого регулирования управляют тепловым оборудованием, исходя из условий окружающей среды. По мере потепления или похолодания на улице, эти устройства уменьшают или увеличивают интенсивность обогрева в доме.
Особенности автоматизации ИТП с пластинчатыми теплообменниками
В теплообменниках пластинчатого типа горячий теплоноситель разогревает холодный путем передачи тепла через тонкие металлические пластины. Потоки жидкости перемещаются по поочередно расположенным каналам (чаще во встречных направлениях) для повышения температуры жидкости.
Автоматизация в этих ИТП служит для точного регулирования степени нагрева, с учетом изменяющихся внешних факторов. Обычно оборудование организовано в замкнутом контуре, с включением в систему автоматики следующих устройств:
- контроллера – анализирует данные о характеристиках в контуре для управления исполнительными элементами;
- датчиков – отслеживают текущие параметры;
- клапанов, насосов для изменения давления, управления подачей теплоносителя.
Это оборудование функционирует, с учетом следующих условий:
- инерционности воздействия – температура изменяется постепенно, поэтому автоматика должна реагировать, исходя из времени, которое необходимо на достижение заданных параметров, без излишних колебаний, нестабильности;
- сложности точных настроек – важен корректный подбор регулирующего клапана, что нужно делать по результатам гидравлических расчетов.
Рациональное применение средств автоматизации для отопительных контуров и систем ГВС с пластинчатыми теплообменниками сокращает расход ресурсов, повышает КПД теплового оборудования до 90 и более процентов.
Заключение
При проектировании системы отопления или горячего водоснабжения, выбор оборудования автоматизации – ответственная задача. При этом важно учитывать параметры отопительного агрегата, температуру и давление теплоносителя, другие условия работы теплового контура, назначение и состав опций соответствующих автоматических приборов и устройств. Поэтому при отсутствии должной технической подготовки, комплектование средств автоматики лучше доверить профессионалам.