Какие бывают термостаты?

Комнатные термостаты по принципу управления газовым котлом делятся на:

  • 2-х позиционные (ВКЛ./ВЫКЛ.);
  • Модулирующие стандарта OpenTherm®

Какой выбрать? Для ответа на этот вопрос сначала разберемся с основными принципами работы комнатного термостата.

Комнатный 2-х позиционный термостат – это устройство сравнения. Он измеряет фактическую температуру воздуха в помещении, сравнивая ее значение с заданным.

С полученной разницей термостат обращается в зависимости от заложенного гистерезиса (зоны нечувствительности) – так называется диапазон, откладываемый вниз и вверх от заданного значения температуры, в котором термостат никак не реагирует на изменение фактической температуры.

Для GSM-термостата ZONT-H1 гистерезис настраиваемый в пределах ±0,1°С - 2°С

Например:
Желаемая температура воздуха в помещении задана равной 20°С. При гистерезисе ±1°С это означает, что термостат будет управлять котлом тогда, когда фактическая измеренная температура упадет ниже 19°С или же поднимется выше 21°С. Если же фактическое измеренное значение температуры будет находиться в диапазоне 19°С - 21°С, то термостат не будет на это реагировать и производить каких-либо корректирующих действий. Поэтому в работе системы будут наблюдаться определенные колебания.

Термостат управляет работой котла так, чтобы фактическая температура воздуха в помещении была постоянной и равнялась заданному значению. При отклонении температуры термостат просто включает и выключает котел (без влияния на его мощность). Таким образом, при включении котла в систему отопления поступает порция тепла больше, чем требуется для возврата температуры воздуха к заданному значению. При ее достижении, термостат опять выключит котел, но из-за большой инерции систем водяного, а особенно напольного отопления, это "избыточное" тепло некоторое время все равно будет отдаваться от труб и радиаторов системы отопления, неизбежно повышая температуру воздуха сверх необходимой – т.е. произойдет перегрев помещения.

Помимо снижения теплового комфорта, это означает, что мы выбросили деньги на топливо, что называется, "на воздух".

Так же, из-за инерции водяной системы отопления, энергия котла будет неэкономно расходоваться, когда термостат снова включит котел – горелка котла включиться сразу же, но ее тепло до помещения будет идти определенное время, и фактическая температура воздуха в помещении будет сначала"проседать" относительно требуемого заданного уровня, а после этого снова возрастет.

Динамика процесса такого чередования периодов перегрева и недогрева при работе 2-х позиционного термостата схематично представлена на рис. 1:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Периодическое  частое  включение/выключение  котла  является  неоптимальным  режимом  работы как для самого котла, так и для отопительной установки в целом, по следующим причинам: 

  • Снижается  ресурс  работы  котла  вследствие  того,  что  при  каждом  новом  старте  на теплообменнике выпадает конденсат, обладающий коррозионной активностью; 
  • При  каждом  старте  котла  в  быстро  остывающем  дымоходе  начинает  образовываться конденсат, постепенно его разрушающий (особенно это критично для невлагостойких "мокнущих" кирпичных и асбестовых дымоходов); 
  • В первые минуты, пока  горелка не прогрелась  и  не вышла на  рабочий  режим, смешение газа с воздухом и химическое сгорание газовоздушной смеси происходит не оптимальным образом и в этот период КПД котла ниже номинального. Во многих случаях (например, осенью  и весной) мощный котел, работающий под управлением комнатного термостата, так и не успевает выйти на рабочий режим, так как снова быстро останавливается термостатом; 
  • Простой  нагретого  котла  является  негативным  фактором,  снижающим  КПД  отопительной установки  в  целом  –  т.к.  через  котел  все  равно  "транзитом"  проходит  воздух,  отбирает  тепло  от нагретого теплообменника котла и бесполезно уходит в дымоход. 

Термостат с Интерфейсом OpenTherm работает совсем по-другому. 

Он  командует  горелке  котла  не  просто  выключиться  и  включиться,  а постоянно  и  плавно изменяет  ее  мощность,  "приспосабливая"  ее  к  текущей  потребности  в  тепле,  т.е. к текущим фактическим теплопотерям помещения.

Помните  что  такое  "гистерезис"  или  "зона  нечувствительности"?  Теперь термостат ведет  себя  в этой  области  не  пассивно  (как  без Интерфейса  OpenTherm), а постоянно вычисляет, насколько именно  фактическая  температура  отклонилась  от  заданной,  и  чем  больше  эта  разница,  тем большую мощность горелки он командует развить котлу.

При  выходе  за  пределы  гистерезиса  он  полностью  выключает  или  включает  горелку,  а  вот  в промежутке  между  этими  крайними  значениями  он  будет  плавно  управлять  мощностью горелки.

Т.е.  процесс  чередования  периодов  недогрева  и  перегрева  будет  "затухающим",  все  время автоматически  стремясь  к равновесному  состоянию,  когда  котел  в  любой  момент времени отдает  в  систему  отопления  ровно  столько  тепла,  сколько  требуется  для  компенсации  текущих теплопотерь  помещения.  Таким  образом  температура  помещения  остается  на постоянном заданном уровне. 

При  резком  изменении  какого-либо  фактора  (резко  грянули  заморозки,  открыли  окно,  в  комнату вошли  люди  и  пр.)  процесс  колебания  фактической  температуры  возле  заданного требуемого значения  снова  на  короткое  время  будет  выведен  из  равновесного  состояния,  но  быстро, а главное автоматически вернется к нему обратно, т.е. является самозатухающим – см. рис. 2: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для  котла  и  для  КПД  отопительной  установки  в  целом  это  значительно  лучше,  нежели  простое периодическое  включение-выключение  с  неизменной  мощностью:  непрерывно  работать на пониженной мощности намного выгодней, так как многие из описанных выше негативных факторов перестают  действовать.  В  результате  по  сравнению  с  2-х  позиционным  регулированием при прочих равных за отопительный сезон можно сэкономить до 30% топлива! 

Другие статьи...

Предварительный расчёт

выбрать файл
Для предварительного расчета стоимости работ и оборудования отправьте планировку своего дома и оставьте контактные данные