Ketelregeling – Overzicht van het warmtebeheer

Verwarming is een van de belangrijkste systemen om niet alleen comfort maar ook leven in een binnenomgeving te garanderen. In de bouwsector nemen het ontwerp en de installatie van verwarmings- en warmwatersystemen het grootste deel van de kosten voor hun rekening. Ook de bedrijfskosten zijn laag. Maar hoe complexer het verwarmingssysteem, hoe meer manieren om de onderhoudskosten te drukken zonder het comfort in gevaar te brengen.De bedieningsorganen van de ketel bestaan uit een complex van verschillende elektronische assemblages en componenten. Laten we als voorbeeld eens kijken naar de basiscomponenten voor de regeling van gasketels.Laten we ons beperken tot die welke noodzakelijk zijn voor de regelgeving: het zijn de functies die het systeem biedt en het specifieke ontwerp ervan, en niet de systemen zelf die belangrijk zijn voor de gebruiker.

CENTRALE BESTURINGSEENHEID

De naam van het apparaat kan per fabrikant verschillen, maar het basisidee is hetzelfde: het laat het verwarmingssysteem werken. De aanwezigheid en het aantal andere componenten hangt af van de complexiteit van het systeem, maar de centrale module moet in ieder geval aanwezig zijn – het is het “brein”. En dat is waar alle andere componenten – de sensoren, regelaars, veiligheids- en beheersapparatuur – in passen.

Bij de meeste wand- en vloerketels is de regelmodule rechtstreeks op het toestel gemonteerd. Vaak wordt de module met behulp van geschikte kabels busbars ook buiten de stookruimte geplaatst: op een beter beheersbare plaats – op de muur van de stookruimte, of zelfs in de ruimte.

Wat een dergelijke module moet kunnen doen? Afhankelijk van de behoeften. Het absolute minimum – controle van de brander, veiligheidssystemen, ten minste één verwarmingscircuit en de gewenste temperatuurinstelling. Maar alleen sommige kleine wandgasketels hebben een dergelijke set functies “voor één of twee kamers”. In complexere gevallen is zelfs een complexere module nodig. Zonder in technische details te treden, geven wij een opsomming van de belangrijkste taken en apparaten die in theorie op de module kunnen worden aangesloten.

Het verwarmingssysteem is laag- en hoogtemperatuur of gecombineerd , enkel- en meercircuit, met verschillende pompen voor het pompen van vloeistoffen, een verscheidenheid aan regelsensoren we gaan niet eens stilstaan bij deze kenmerken: het aantal en type elementen hangt af van het ontwerp en de kenmerken van de ketel, de brander en de meeste systemen . Het is realistisch om extra sensoren en ruimteregelaars aan te sluiten, die later zullen worden vermeld. Het warmwatersysteem wordt vaak gebruikt in combinatie met het verwarmingssysteem, terwijl aanvullende warmteopwekkers zoals zonnecollectoren, warmtepompen of verwarmingselementen minder vaak worden gebruikt. Deze moeten ook allemaal worden gecontroleerd of ten minste gecoördineerd.

Het is duidelijk dat het niveau van geavanceerdheid van de controlemodules in al deze gevallen verschilt. In een eenvoudig verwarmingssysteem zijn waarschijnlijk geen extra functies nodig; in een complexer systeem kunnen er andere apparaten zijn dan de bovengenoemde. Fabrikanten bieden soms ten minste twee soorten regelaars aan, de eerste voor min of meer typische toepassingen, de tweede ingewikkelder en duurder natuurlijk voor vrij eenvoudige kleine ketels. Meer geavanceerde modules zijn uitgerust met hulpuitgangen voor de aansluiting van diverse apparaten, met name extra regelmodules. Op die manier kunt u een systeem bouwen van elke gewenste complexiteit.

Kenmerkend voor cascadeverwarmingssystemen met meerdere ketels is het gebruik van regelmodules op elke ketel. De gebruikelijke aanpak hier is om één module aan te wijzen als master en de andere als slaves. De slave-modules kunnen meestal zonder bedieningspaneel worden gestart: er is geen handmatige bediening voor elke ketel nodig, en één mastermodule kan ook de gezamenlijke werking van het systeem beheren.

Alle elementen van de ketelregeling communiceren met elkaar via bussen, hoewel ook radiocommunicatie mogelijk is. De communicatieprotocollen van de verschillende fabrikanten verschillen, daarom is het gemakkelijker te vertrouwen op de gezamenlijke werking van alle apparaten van het systeem als de elementen door één fabrikant en één dienstverlener worden besteld en geïnstalleerd. Het is niet altijd mogelijk apparaten van verschillende fabrikanten met elkaar te combineren.

RUIMTEREGELINGSMODULES

De enige module is onvoldoende voor comfortabele instellingen in de flat met meerdere kamers. Het heeft in ieder geval zin om wat meer toe te voegen aan de belangrijkste leefruimtes. ruimteregelaars kunnen via een draad- of radioverbinding met de hoofdmodule worden verbonden. In feite zijn het dezelfde besturingsmodules, alleen met minder functies.

De eenvoudigste optie is een kamerthermostaat. Een eenvoudige “dialer”. Het belangrijkste nadeel is de inertie van het verwarmingssysteem: het proces van temperatuurverandering kan enkele uren duren. De meeste ruimteregelaars zijn complex. Meestal kunnen ze worden geprogrammeerd om automatisch een temperatuur te handhaven volgens een vooraf ingesteld programma dat ook kan worden gekozen zonder naar de centrale te gaan en kunnen ze handmatig worden aangepast.

TEMPERATUURSENSOREN

De belangrijkste doelstelling van de complexiteit van elk verwarmingssysteem is het bereiken van een maximaal comfort bij een minimaal verbruik van warmte-energie. Dit vereist temperatuursensoren. Het is dan realistisch om het systeem te programmeren voor automatische regeling.

Er zijn drie soorten van deze regeling: “volgens het water”, “volgens de temperatuur” en “volgens het weer”. Hoe meer regelmogelijkheden, hoe zuiniger het warmteverbruik en hoe hoger het comfort, maar ook hoe hoger de systeemprijs.

Wij laten de temperatuursensoren voor de verwarmings- en warmwatercircuits buiten beschouwing omdat deze meer betrekking hebben op het regelsysteem van de ketel. Het is ook duidelijk dat voor de watervoorziening bij een bepaalde temperatuur aandrijvingen – pompen en capaciteitsregelaars voor elk circuit nodig zijn.

De eenvoudigste manier van regelen – “via water” – wordt gebruikt in alle stadswoningen met centrale verwarming. De radiatoren krijgen water van een bepaalde temperatuur; in theorie is er een regelaar kraan op elke radiator, maar in de praktijk raakt niemand die aan. In feite heeft de centrale verwarmingsinstallatie haar eigen regelsysteem, maar er is vrijwel geen terugkoppeling tussen de installatie en de bewoners; de watertemperatuur wordt centraal ingesteld en de gebruiker kan deze niet regelen. Zelfs als hij het nutsbedrijf begint te bellen en tegen hen schreeuwt, is er geen garantie dat hij binnen een redelijke termijn resultaat zal boeken. Dit is een zeer trage controle.

Door kamertemperatuursensoren in het systeem op te nemen, kunnen kosten worden bespaard: zodra de beoogde luchttemperatuur is bereikt, kan de verwarming worden verminderd en binnen de gestelde grenzen worden gehouden door de watertemperatuur en de capaciteit van elk circuit te regelen. Dit is beter, maar alleen als de buitentemperatuur niet verandert. Hoe beter de isolatie, hoe later de sensor in de kamer zal reageren op veranderingen in de buitentemperatuur.

De handigste en voordeligste methode – de weersafhankelijke regeling. Sensor aangesloten op het systeem voor de buitentemperatuur. Dit is beter, maar alleen als de buitentemperatuur niet verandert. Plaats hem op een buitenmuur, bij voorkeur op het noorden of noordwesten, waar hij beschermd is tegen wind en direct zonlicht. Deze sensor regelt de watertemperatuur van de ketel in relatie tot de buitentemperatuur. Nog beter, als de buitensensor samenwerkt met de binnensensor.

De sensor zelf is goedkoop, de besturingselektronica is niet te ingewikkeld, en er kunnen besparingen tot 20-30% worden bereikt.

SYSTEEMPROGRAMMERING

Zodra het systeem is geïnstalleerd, moet het worden aangepast, en er zijn twee niveaus: configuratie en gebruiker. Hier is de analogie van een computer het meest relevant: specialisten zullen de programma’s assembleren, installeren en debuggen en de gebruiker krijgt toegangsrechten, maar alleen tot enkele voor hem belangrijke aanpassingen.

Allereerst moet de onderhoudsmonteur controleren of alle onderdelen samenwerken. Meestal is alle benodigde software al geïnstalleerd ingevuld in de modules. Sommige van de standaardmodules vereisen maatwerk, de meeste worden automatisch geconfigureerd, zonder hulp van anderen. Bij de verdere aanpassing moet voor alle elementen het toegestane parameterbereik worden ingevoerd bijv. als het systeem een verwarmingscircuit voor lage temperaturen bevat, de temperatuurgrens daarvoor instellen .

Er zijn verschillende verwarmingsprogramma’s beschikbaar voor zowel gemak als kostenbesparing. Een verlaging van de kamertemperatuur met één graad wordt doorgaans beschouwd als een besparing van 5-7% van de verwarmingsenergie. De belangrijkste manier om hier kosten te besparen is het handhaven van een optimale temperatuur in elke ruimte als het systeem dat toelaat volgens een vooraf ingesteld programma en het handmatig kunnen aanpassen daarvan.

De verwarmingsbehoefte varieert afhankelijk van het tijdstip van de dag. s Morgens en ’s avonds, wanneer iedereen thuis is, is niet alleen warmte maar ook warm water nodig. Het is beter om de temperatuur ’s nachts enkele graden te verlagen. Verschillende standaard verwarmingsprogramma’s kunnen worden voorgeprogrammeerd – de gebruiker hoeft alleen het programma te kiezen dat hem of haar het beste past. Een standaard verwarmingsprogramma heeft één of meer verwarmings- en ontvochtigingsmodi die elkaar gedurende de dag afwisselen, soms met een verschillende temperatuur gedurende elke periode. Het komt vaak voor dat er op werkdagen niemand thuis is tijdens de werkuren, en dat er in het weekend een ander verwarmingsprogramma nodig is. Om u de moeite van het herprogrammeren te besparen, kunnen veel systemen een of meer “wekelijkse” verwarmingsprogramma’s “creëren”.

Bij weersafhankelijke verwarming moet ook een temperatuurcurve, t. e. De vereiste ketelwatertemperatuur kan worden geprogrammeerd deze wordt bepaald met behulp van een sensor die zich ergens in het systeem bevindt, meestal bij de inlaat of de uitlaat van de ketel , afhankelijk van de buitentemperatuur. Laten we zeggen dat de verwarming aan moet gaan bij een temperatuur van minder dan 20 °C. Dit is het eerste punt van de curve.

Als de buitentemperatuur daalt, is een hogere verwarmingsbehoefte nodig, maar de mate waarin hangt af van de omstandigheden, met name de warmteverliezen van het gebouw: hoe hoger die zijn, hoe hoger de verwarmingsbehoefte moet zijn. Er zijn gewoonlijk meer dan één van deze curven opgeslagen in de regelaar van een regelmodule en voor elke situatie kan de juiste curve worden geselecteerd. Zodra de curve is geselecteerd, wordt de ketelwatertemperatuur ingesteld op de laagste luchttemperatuur in het gebied. Dat is het einde van de instelling.

In-/uitschakeltijden en temperatuurcurves kunnen zowel op gebruikers- als op serviceniveau worden geprogrammeerd. Met sommige systemen kunt u uw eigen verwarmingsprogramma’s samenstellen als aanvulling op de standaardmodellen.

Verwarmingsprogramma’s zijn ook handig omdat ze het systeem efficiënt laten werken in de automatische modus. Voor nog meer gemak zijn er verschillende extra modi. De meeste kunnen gemakkelijk handmatig worden ingeschakeld vanaf de bedieningseenheid.

De stand “winter/zomer” kan handmatig of automatisch met weersafhankelijke regeling worden ingesteld. Indien het systeem een warmwatercircuit omvat, verbruikt de zomerstand alleen energie voor het verwarmen van het sanitair water in de tank; de ketel kan ook volledig worden uitgeschakeld. In geval van langdurige afwezigheid van huis is het redelijk een “vakantie”-modus te activeren die een vooraf ingestelde lage temperatuur handhaaft, terwijl het circuit is uitgeschakeld

De DHW wordt uitgeschakeld. Natuurlijk heeft het antivriesprogramma voorrang op alle andere, het zal de ketel niet volledig uitschakelen, maar de brandstof zal veel zuiniger worden gebruikt.

Verschillende fabrikanten bieden ook andere vooraf ingestelde programma’s aan, bijvoorbeeld het tijdelijk uitschakelen van de verwarming voor ventilatie of een “party”-modus die, indien geactiveerd, de periode van comfortabel verwarmen enige tijd verlengt. De overige beschikbare bedieningsfuncties zijn afhankelijk van de configuratie van het systeem zelf. Als het is uitgerust met een warmwatertank, is het mogelijk om eenmalige verwarming wanneer grote hoeveelheden warm water op onregelmatige tijden nodig zijn en thermische desinfectie periodieke verwarming van het water om bacteriën in het water te doden in te stellen.

Het in- en uitschakelen van alle standen gebeurt meestal via de centrale bedieningsknop. Als het systeem extra ruimteregelaars bevat, kunnen sommige modi ook van daaruit worden geactiveerd, maar dit hangt af van de instellingen. In ieder geval is er niets ingewikkelds aan het instellen van de vereiste modus op gebruikersniveau.

SYSTEMEN VOOR AFSTANDSBEDIENING

Naast bedrade en soms draadloze communicatie tussen afzonderlijke elementen, ontwikkelen veel fabrikanten nu apparaten waarmee verwarmingssystemen op afstand kunnen worden bestuurd, gecontroleerd en beheerd. Dergelijke systemen zijn bijzonder nuttig in het geval van semi-permanente bewoning wanneer het huis van tijd tot tijd onbeheerd wordt achtergelaten en het niet uitmaakt of onbekend is voor hoe lang. Het systeem vereist een geschikt apparaat, meestal een GSM-module. Eigenlijk hetzelfde als een mobiele telefoon of modem met een SIM-kaart.

Er zijn verschillende opties, afhankelijk van de te verrichten taken. Het eerste wat u in dit geval van het verwarmingssysteem nodig hebt, is de mogelijkheid om de verwarming aan en uit te zetten. Een kanaal en een paar contacten kunnen normaal volstaan voor deze functie, die in gesloten toestand een signaal naar het bedieningspaneel stuurt. Veel regelaars hebben een dergelijk kanaal; de vereiste modus “inschakelen” of “uitschakelen” wordt vooraf geprogrammeerd.

De rest is eenvoudig: gewoon bellen of een sms sturen naar het modulenummer – de controller ontvangt het signaal en schakelt de verwarming aan of uit. De functionaliteit van een dergelijk systeem is niet zo uitgebreid als andere methoden, maar is voldoende voor zowel comfort als energiebesparing.

Verschillende fabrikanten kunnen andere manieren hebben om het verwarmingstoestel via een GSM-verbinding of een vast telefoonnetwerk te bedienen. Het is soms praktisch om de temperatuur met deze apparaten te regelen en de modem zal ook storingen melden.

Het gebruik van internet voor afstandsbediening biedt veel meer flexibiliteit. De eenvoudigste verbindingsmethode is mobiel, via een geschikte module met een SIM-kaart; een andere mogelijkheid is aansluiting via een vast netwerk. Theoretisch maakt het geen verschil; in de praktijk is de vaste netwerkverbinding veiliger: als het mobiele netwerk overbelast raakt of om verschillende redenen wordt verbroken, is bediening op afstand niet meer mogelijk. Hier moet u kijken naar de locatie van het gebouw: als het naast snelwegen, speciale voorzieningen of gewoon locaties van grootschalige festiviteiten ligt, kan het mobiele internet zonder enige waarschuwing worden afgesloten en zal er niemand zijn om te klagen.

Het is zeker nodig de overeenkomstige software te installeren op een computer die toezicht houdt of een “geavanceerde” mobiele telefoon . De bedieningsmogelijkheden via internet zijn dezelfde als voor een conventioneel bedieningspaneel; er zijn gebruikers- en serviceniveaus. Daarom is het belangrijk dat de medewerkers van de serviceorganisaties de apparatuur op afstand kunnen herconfigureren, het systeem kunnen controleren en in sommige gevallen zelfs storingen op afstand kunnen opheffen. Men mag echter niet vergeten dat de voortdurende controle van de toestand van de apparatuur door een derde organisatie een betaalde dienst is.

“SMART HOMES

Het concept “slim huis” veronderstelt een gecentraliseerde controle en interactie van verschillende systemen tegelijk. Temperatuur alleen is niet voldoende voor comfort, er moet ook worden gezorgd voor ventilatie of airconditioning en vochtigheid. Sommige elementen die een gelijktijdige werking met andere systemen impliceren, kunnen ook door sommige van de standaardregelaars worden geregeld, bv. als een sensor voor het openen van ramen is aangesloten, kan de verwarming in de kamers worden geprogrammeerd om te worden uitgeschakeld wanneer de kamer wordt geventileerd.

Elementen van verwarmingssystemen van verschillende fabrikanten communiceren met elkaar via verschillende protocollen en bussen – in het algemeen “spreken ze verschillende talen”. Om de slimme verwarming in het slimme huis te integreren, hebt u waarschijnlijk een interfacemodule gateway nodig voor de regelaar van het verwarmingssysteem die deze verbindt met andere systemen die geen verband houden met het verwarmingssysteem. De voordelen van de gelijktijdige regeling van alle systemen in huis, niet alleen de verwarming, liggen voor de hand.

NOODSTROOMVOORZIENING

Om een systeem te creëren dat autonoom kan functioneren, moeten voorzieningen worden getroffen voor het uitschakelen van de stroomvoorziening, zonder welke het automatiseringssysteem uiteraard niet kan werken. Elektronische apparaten en pompen van een verwarmingssysteem zijn niet goedkoop en vereisen stroom van hoge kwaliteit. De best aangesloten “plug and play” systemen zijn een acculader. Als reserve-energiebron worden accumulatoren of mini-elektrische centrales gebruikt.

In het geval van batterijback-up wordt gelijkstroom gewoonlijk 12 V, maar er zijn ook hogere spanningen beschikbaar omgezet in gelijkstroom van 220 V met behulp van een elektronisch apparaat – omvormer. De stroomkwaliteit is uitstekend; de continue bedrijfstijd is relatief lang en kan gemakkelijk worden verlengd door extra batterijen aan te sluiten. De omvormer is alleen aangesloten op de belangrijkste verbruikers: de ketelregeling, de regelaar en de pompen, die elk maximaal 100-200 W verbruiken, en niet de hele tijd.

De mini-elektrische centrales mogen dan voldoende zijn om het hele huis van stroom te voorzien, de kwestie van de stroomkwaliteit is acuter. Vermogen en spanningsvariaties binnen de perken, maar het sinusvormige patroon kan verre van ideaal zijn vooral gevaarlijk voor pompen met “natte” rotor in verwarming en sanitair warm water . Niet elk stopcontact moet rechtstreeks op de ketel worden aangesloten. Dit is de uitleg in een notendop: bijna alle huishoudelijke apparaten zijn voorzien van een standaard tweepolige stekker die u naar believen in het stopcontact kunt steken.

Maar voor sommige apparaten waaronder verwarmingstechnologie moet de polariteit correct zijn. hun “fase” en “min” moeten worden aangesloten op de “fase” en “min” van de voeding. Het is gemakkelijk om de juiste aansluitpunten in een vaste elektriciteitsvoorziening te vinden als u een voltmeter aansluit tussen de twee draden van de wandcontactdoos en “aarde”: de ene draad heeft 220V, de andere “bijna nul”. De constructiekenmerken van veel maar niet alle generatoren zijn zodanig dat het onmogelijk is de “min” te vinden: er staat spanning op beide draden.

Er zijn verschillende methoden om ervoor te zorgen dat verwarmingssystemen veilig werken in combinatie met mini-elektriciteitsstations. U kunt bijvoorbeeld een 12V-accumulator aansluiten op de centrale veel centrales hebben hiervoor een uitgang en de gelijkstroom omzetten in een variabele stroom met behulp van een omvormer. Of gebruik twee omvormers: één die wisselstroom omzet in gelijkstroom, en één die gelijkstroom weer omzet in wisselstroom. Er zijn stations met omvormerconvertoren met een hogere stroomkwaliteit, maar momenteel is hun nominaal vermogen zelden hoger dan 2,0 tot 2,5 kW, en dergelijke stations moeten handmatig worden opgestart.

Een ander aanbevolen onderdeel van het voedingssysteem is een scheidingstransformator. Het is zijn taak om stroompieken af te vlakken. Het is zinvol om een dergelijke transformator te gebruiken voor elk aansluitingsschema, inclusief de integratie van een generator in het stroomvoorzieningssysteem. zelfs zeer dure voedingen kunnen pieken vertonen, vooral op het punt waarop de brandstof opraakt en de motor begint te “niezen”.

Ten slotte zij eraan herinnerd dat het volledig opnieuw aansluiten van de stroomvoorziening een dure aangelegenheid is, vooral als de reservestroomvoorziening automatisch moet worden ingeschakeld wanneer de netspanning uitvalt. Maar deze kosten zijn gerechtvaardigd: als het systeem bevriest als gevolg van een stroomstoring en een gebrek aan noodstroom, is de reparatie veel duurder.