Az adaptív fűtési jelleggörbe
2012/12. lapszám | Fördős Norbert | 23 071 |
Figylem! Ez a cikk 14 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Időjáráskövető szabályozót hosszú évek óta használunk a gyakorlatban, azonban jelentősebb elterjedése csak a kondenzációs hőtermelők térnyerésének köszönhető. Ezt a terméket szerencsére ma már egyre több laikus felhasználó keresi, most azonban egy olyan működési módot mutatunk be, ami remélhetőleg a szakembereket, illetve a fogyasztókat is a modern időjáráskövető szabályozók felé vezeti.
2. ábra Komfortemelés adaptív fűtési jelleggörbével: a szabályozó a parancsolt és a mért léghőmérséklet függvényében optimalizálja a fűtési rendszer számára szükséges fűtési jelleggörbét.
Az időjáráskövető szabályozó működésének alapelve, hogy minden időpillanatban egy előre definiált, meghatározott fűtési jelleggörbe segítségével határozza meg a külső léghőmérséklet és az ahhoz hozzárendelt fűtővíz-hőmérséklet viszonyát. A fűtési jelleggörbének tehát csak az időjáráskövető szabályozók esetén van szerepe, mert ott külsőhőmérséklet-érzékelő segítségével mérjük a környezeti hőmérsékletet, ahol a fűtés komfortjára döntő befolyása van a jelleggörbe meredekségének (lásd 1. ábra). Ez az alapvető funkció azonban ma már nem elegendő a fogyasztói igények teljes körű kielégítésére, így a számos időjáráskövető szabályozó többféle üzemmód-kiválasztási lehetőséget kínál, amelyek legfőbb jellemzői az alábbiak:
Szobahőmérséklet-korrekció nélküli üzem
Ez az úgynevezett egyszerű időjáráskövető szabályozás, ahol a szabályozó csak a mért külső léghőmérséklet, valamint az előre beállított fűtési jelleggörbe alapján határozza meg a fűtési előremenő szükséges hőfokát (helyiséghőmérséklet-visszacsatolás nélküli működtetés). A definiált határhőmérséklet alatt a szabályozó folyamatosan keringtet a fűtési szivattyúval, hogy összehasonlítást adhasson a parancsolt és a tényleges hőfok közötti esetleges eltérésről. Ennél az üzemmódnál egy elméleti belső léghőmérséklet jön létre, amelynek jelleggörbéjét gyártói kísérletek alapján fejlesztették ki. Ez a beállítás folyamatosan hőn tartja a teljes fűtési rendszert, így ugyan ez a legkomfortosabb, de egyben a legdrágább üzemmód is. A téli/nyári határhőmérséklet alatt a szivattyú állandó keringtetése folyamatos áramfelvételt, a parancsolt és a tényleges hőfok különbsége pedig az égő sűrűbb begyújtását és ezzel magasabb gáz- fogyasztást eredményez. Mindez hátrány, viszont a teljes rendszer temperált, nincsen jelentősebb hőfokingadozás (megfelelő hidraulikus beszabályozás mellett), valamint a temperált rendszer kevesebb energiát igényel, mint a „hideg” állapotból történő felfűtés.
Helyiséghőmérséklet- visszacsatolásos üzem
Ennél a működtetési módnál a szabályozó figyelembe veszi az előre beállított hőfokot, így – a kívánt beltéri hőmérséklet gyorsabb elérése érdekében – módosíthatja az előre beállított jelleggörbét (párhuzamos eltolás), de ebben az üzemmódban is megmarad a folyamatos keringtetéssel végrehajtott érték-összehasonlítás. Előnye a „tiszta” időjáráskövető szabályozóval szemben, hogy az égő csak akkor gyújt be, amikor a referenciahelyiség hőfoka a kívánt érték alá esik. Ha ez nem a leghidegebb hely, akkor sajnos előfordulhat az, hogy bizonyos lakóhelyiségek hidegebbek lesznek, mint a referenciahely. A „leghidegebb” helyen telepített szabályozó, valamint a többi radiátoron felszerelt termofej azonban egyenletesebbé teszi a belső hőkomfortot (megfelelő hidraulikus beszabályozás mellett).
Szobatermosztát-üzem
Ebben az üzemmódban a szabályozó abszolút mértékben figyelembe veszi az előre beállított helyiséghőfokot, így – a kívánt beltéri hőmérséklet gyorsabb elérése érdekében – gyakran módosítja a beállított jelleggörbét, de a folyamatos keringtetéssel biztosított össze- hasonlítás csak addig áll fenn, amíg a kívánt helyiséghőfok létre nem jön. Abban az esetben, ha létrejött a referenciahely kívánt hőmérséklete, az égő lekapcsol, ennek köszönhetően csak akkor van áram-, illetve gázfogyasztás, ha a referenciahely hőfoka a kívánt érték alá esik (ugyanúgy, mint a szobatermosztátnál).
Logikus, hogy az egyszerűbb fűtési rendszert üzemeltető felhasználó számára a legutolsó üzemmód a legkézenfekvőbb, ugyanis az emberek többsége a kívánt beltéri hőmérséklet biztosítását várja el a szabályozótól. Természetesen erre egy kétpont-szabályozású szobatermosztát is képes, azonban ilyenkor minden esetben fel kell hívni a fogyasztó figyelmét arra, hogy ezek a termékek nem tudják befolyásolni a tüzelőberendezés adott időpillanatban szükséges előremenő fűtővíz-hőmérsékletét. On/off jellegű szobatermosztátok alkalmazásakor – ha hőigény lép fel – a fali hőtermelő a fűtési hőmérsékletszabályozó gomb (kazántermosztát) által beállított vízhőmérséklet elérésére törekszik. A gázégő csak a magasabb visszatérő hőmérséklet alapján modulál, de fix előremenő hőmérsékletre, ami a kondenzációs működésű készülék számára nem a legkedvezőbb üzemállapot.
Az időjáráskövető szabályozók használatának gyakran a nehezen elhelyezhető külsőhőmérséklet-érzékelő szab gátat, de szerencsére ma már léteznek ezekből is vezeték nélküli, rádiófrekvenciás változatok. Az adaptív fűtési jelleggörbe megjelenése azonban egy újabb érv, amelynek segítségével ezek a modern fűtésszabályozó rendszerek előtérbe helyezhetők a hagyományos helyiséghőmérséklet-szabályozókkal szemben.
Az adaptív jelleggörbe funkció alapvetően azt jelenti, hogy a szabályozó mindig a leghatékonyabb jelleggörbével számol, azaz mindig a helyi adottságoknak megfelelően, automatikusan optimalizálódik. Abban az esetben, ha hőigény lép fel (működik a hőtermelő), a szabályozó folyamatosan méri az előírt, illetve a tényleges helyiséghőmérséklet közötti különbséget. Minél nagyobb a mért eltérés, annál gyorsabban reagál a szabályozó. A fűtési jelleggörbe megemelkedik (magasabb előremenő hőmérséklet), ha nem érjük el a kívánt helyiséghőmérsékletet. A fűtési jelleggörbe lesüllyed, ha meghaladjuk a kívánt helyiséghőfokot (alacsonyabb előremenő hőmérséklet). A teljes optimalizálás időtartama kb. 6-8 óra, amelynek során már az újból megadott fűtési jelleggörbe tárolódik, és megjelenik a szabályozó megfelelő menüjében is. A szabályozó a következő felfűtési fázis során ezt az új jelleggörbét használja, viszont a fűtési jelleggörbe kézzel bármikor megváltoztatható (természetesen ilyenkor az új beállítást követően újból végbemegy az adaptáció folyamata).Az adaptív fűtési jelleggörbe jelentése
Az adaptív fűtési jelleggörbe használatának előfeltétele, hogy az erre alkalmas időjáráskövető szabályozót lakótérben (a teljes fűtési rendszer referenciahelyiségében) szereljük fel, és szobatermosztát-üzemben használjuk (ugyanis a szabályozó az itt mért hőmérséklet alapján kapcsolja a fűtési hőtermelőt be (kb. 0,1 K a kívánt helyiséghőmérséklet alatt) és ki (kb. 0,2 K a kívánt helyiséghőmérséklet felett). A készüléket nem érheti közvetlen napsütés, valamint nem takarhatja el semmilyen bútor, függöny vagy egyéb tárgy. Ezenkívül olyan pozícióban kell felszerelni, amely biztosítja a helyiséghőmérséklet korrekt mérését (pl. a nappaliban, belső falon, kb. 1,5 méteres magasságban). A tökéletes működés előfeltétele még az összes, helyesen beállított termosztatikus radiátorszelep, illetve a hidraulikusan beszabályozott fűtési rendszer.
Belső számoló-operációk és azok eredményei
Az adaptív fűtési jelleggörbével megvalósított komfortemelés esetén a szabályozó másodpercenként méri a parancsolt és tényleges hőfokértékek közötti különbséget egy meghatározott időtartam (pl. 3 óra) után, azonos kívánt beltéri léghőmérséklet mellett. Az illesztés csak egy adott hiszterézis-tartományban aktív, amelynek során a helyiség maximális hőmérsékletkülönbsége hozzáadódik az összesített számlálóhoz (az intelligens vezérlés sebessége gyártói kísérletek eredménye, lásd 2. ábra), azonban alacsony értékű hőmérsékletkülönbség mellett ez az eltérés már nem emeli az öszszesített értéket, mert azzal már a komfortszint is változna.
Az adaptív fűtési jelleggörbe előnye, hogy a beüzemelést végző szakembernek szükségtelen az ügyfélnél több alkalommal korrigálni az előzőleg beállított fűtési jelleggörbét. Ezenkívül az automatikusan illesztett jelleggörbe magasabb komfortot és hatékonyabb üzemet biztosít a végfelhasználó számára, mert nem kell jelentősen több energiát felhasználni a kívánt beltéri léghőmérséklet eléréséhez (nincs túllengés), valamint átmeneti időszakban (tavasz és ősz) is biztosítható a kívánt beltéri léghőmérséklet elérése. Ez az üzemmód kondenzációs készüléknél (20 nap, min. –4 °C, 12 °C – középérték 5,5 °C – külső léghőmérséklet) akár 8%-os, hibrid hőtermelő (kondenzációs fali készülék + levegő/víz hőszivattyú – esetén (25 napos teszt alapján) pedig 35%-kos megtakarítást is eredményezhet, ugyanis a hibrid rendszereknél jelentősen nő a hőszivattyú üzemideje.
