Логика управления котлом Vaillant

Управление газовым котлом: оглавление

Скетч управления котлом

Явно заданная кривая отопления

В прошлый раз мы разобрались с аппаратной частью погодозависимой автоматики. Прежде чем переходить к программной части надо разобраться с логикой управления котлом. Дальше будет немного математики. Простите, но так надо )

Можно придумать разные способы формирования температуры отопительного контура, например, с помощью ПИД (пропорционально-интегрально-дифференцирующего) алгоритма. Но мы пойдем проторенной дорожкой и управлять котлом будем с помощью температурных кривых. В инструкции к регулятору отопления calorMATIC есть такая диаграмма:

С помощью регрессионного анализа аппроксимируем кривые:

T_n = ax 2 + bx + c
a = -0,21k — 0,06
b = 6,04k + 1,98
с = -5,06k + 18,06
x = -0.2*t₁ + 5

Где, T_n – температура контура отопления в зависимости от наружной температуры, t₁ – температура наружного воздуха, k – коэффициент отопительной кривой. Коэффициент подбирается индивидуально, в зависимости от утепления помещения, отапливаемой площади и т.п. В результате аппроксимации получаем такие кривые:

Аппроксимация кривых отопления в значениях 3; 2; 1,5; 1; 0,6.

На температурные кривые также влияет желаемая комнатная температура. Из инструкции к регулятору отопления мы видим, что кривые рассчитаны на температуру в помещении в 20°C:

При увеличении желаемой комнатной температуры на 1°C кривая смещается примерно на 5°C:

Где T_k — Поправка на желаемую комнатную температуру, T_u — пользовательские установки комнатной температуры.

Последним фактором, влияющим на температуру отопления, будет термостат. В инструкции, если температура в помещении ниже, чем 0,125°C от желаемой или 0,19°C выше, то происходит включение или выключение отопительного контура. Мы же будем управлять не термостатом котла (контакты 3 и 4), а температурой отопительного контура: если температура ниже 0,25°C от желаемой мы прибавим 1,25°C к отопительной кривой и наоборот. Т.о. мы будем пытаться управлять температурой в помещении косвенно модулируя пламя горелки.

Где T_t — поправка термостата, T_u — пользовательские установки комнатной температуры, T₂ — фактическая комнатная температура. Т.о. расчетная температура конура отопления T состоит из трех компонентов:

Где T_n – температура контура отопления в зависимости от наружной температуры, T_k – поправка на желаемую комнатную температуру, T_t – поправка термостата.

Кривая отопления. Что это и как ее настроить?

Каждый пользователь котельного оборудования хоть раз в жизни задаёт себе вопрос: «Как мне управлять системой отопления для достижения комфорта в помещении?» Существует несколько вариантов, от самых простых, до самых эффективных.

📌 Самый простой вариант достижения комфорта в помещении, это установить механический комнатный термостат, который при достижении выставленной на нём температуры разомкнёт контакт, и котёл выключится.

❗ Недостатком такого варианта будет большой гистерезис температуры помещения, т. е. разница между включением и выключением котла будет в среднем 2-3 С, и измерение температуры возможно только в одном помещении дома. И также температуру котла пользователь должен регулировать сам, вручную. Применяется как правило для домов маленькой площади, и небольшого количества комнат.

📌 Более эффективный вариант, это установка цифровых комнатных регуляторов с возможностью дневного или недельного программирования отопления, что позволит дополнительно сэкономить, и при этом измерение температуры происходит более точное, за счет встроенного датчика температуры.

❗ Недостаток, как и в первом случае это измерение температуры в одной зоне, и необходимость регулирования температуры котла.

📌 Самый эффективный и комфортный для пользователя является погодозависимый режим работы. Он позволяет максимально снизить затраты на отопление до 20-25%, а также полностью автоматизирует работу поддержания температуры помещения без участия пользователя.

В режиме погодозависимой теплогенерации температура подающей магистрали регулируется в зависимости от наружной температуры. В результате количество вырабатываемого тепла не превышает количество, необходимое для отопления помещений с настроенной температурой помещения. Наружная температура регистрируется датчиком, установленным снаружи здания, и передается на контроллер.

Для настройки системы вводится такое понятие, как «Кривая отопления». Кривые отопления представляют собой зависимость между температурой окружающей среды, температурой помещения (заданное значение) и температурой котловой воды или температуры подачи . Чем ниже наружная температура, тем выше температура котловой воды. От температуры котловой воды или подающей магистрали, в свою очередь, зависит температура помещения.

Чтобы при любой наружной температуре было возможно обеспечить достаточное количество тепла при минимальном расходе топлива, необходимо учесть особенности здания и отопительной установки. Для этого в контроллере возможна корректировка кривой отопления.

В погодозависимых контроллерах Vitotronic 200, которые устанавливаются в настенных и напольных котлах, существует два вида настройки, это наклон и уровень кривой.

📌 Наклон кривой отопления – это изменение крутизны кривой, которая в свою очередь влияет на зависимость «температура подачи от температуры улицы». Чем ниже значение, тем ниже температура подачи, и наоборот.

Настройка наклона кривой зависит от климатических условий, в которых находится котельная (расчетная температура самой холодной пятидневки), а также от применяемой системы отопления (радиаторы или тёплые полы) и, закладываемых при подборе, температурных графиков.

Например, для радиаторного отопления, рассчитанного на 70 ⁰С, в доме который расположен в Московской области (минимальная расчетная температура для региона -25 ⁰С ) настройка наклона будет 1,2. Для Краснодара ( -19 ⁰С ) бы это значение было 1,3. Для низкотемпературных контуров, таких как теплые полы, значение от 0,2 до 0,6, также зависит от расчётной температуры.

📌 Следующая настройка — уровень кривой отопления позволяет произвести подстройку температурного графика под условия работы на конкретном объекте, равномерно сдвигая ее параллельно оси наклона. Изменение уровня позволяет провести точную настройку системы, учитывая всевозможные нюансы и неточности допущенные при строительстве, что безусловно влияет на тепловые потери дома.

Настройка эта делается для каждого отопительного контура в индивидуальном порядке, в зависимости от их количества, подключенного в контроллер Vitotronic 200.

Для котлов Vitopend 100-W, Vitodens 050/100/111 существует лишь одна настройка наклона кривой, т. к. контроллер на этих котлах достаточно простой.

Полноценная настройка кривой отопления процесс не быстрый. Если настроить наклон кривой можно достаточно быстро, зная расчетные температуры подачи в отопительный контур, то на настройку уровня кривой может уйти время — дому необходимо прогреться и просушиться, а жильцы должны дать обратную связь о комфорте внутри помещений.

Всю корректировку и адаптацию системы проводит специалисты монтирующей организации, ведь только они точно знают все значения расчетных температур, пользователю остается лишь настраивать температуру помещения, которая в данном случае рассчитывается контроллером.

В совокупности с комнатными регуляторами контроллер уже будет «видеть» реальную температуру в помещениях и адаптировать настроенную отопительную кривую так, чтобы добиваться точного поддержания заданного значения температуры воздуха в помещении, а пользователю получать максимальную экономию топлива и комфорт.

RU Адаптирование отопительного аппарата к системе отопления .

Адаптирование отопительного аппарата к системе отопления

Руководство по монтажу и техобслуживанию eloBLOCK 0020094388_02

Настройка температуры подающей линии,
отличающейся от кривой отопления

Кривая отопления устанавливается на заводе без смещения
(настройка „P-“). В коде диагностики „d.45“ Вы можете настроить
заданную температуру помещения, отличающуюся от кривой
отопления.

Индикация на
дисплее

7.3 Показания дисплея для температуры

На заводе предел отключения наружной температуры
устанавливается на 22 °C.
Если подключен датчик наружной температуры (опция), Вы можете
настроить предельную температуру для отключения режима отопле-
ния (летняя функция) в коде диагностики „d.45“.

Вы можете вернуть все параметры одновременно к заводским
настройкам в коде диагностики „d.96“. При этом сохраненная
статистическая информация не удаляется.

Настройка мощности на нагрев и сброса
нагрузки

Мощность на нагрев

Каждый нагревательный элемент состоит из трёх ТЭН. На заводе
аппарат настроен на непрерывное изменение мощности, при кото-
ром возможно подключение и отключение отдельных ТЭН. Хотя
аппарат пытается добиться по возможности равномерного распре-
деления нагрузки на фазы э/сети, непрерывное изменение мощно-
сти при наличии нескольких каскадов приводит к различным нагруз-
кам на фазы.
Это можно устранить при эксплуатации аппарата в „симметричном
режиме“. Для этого параметр с кодом диагностики „d.66“ необхо-
димо настроить на „1“.

В этом режиме аппарат распределяет нагрузку равномерно по
всем фазам, что, разумеется, приводит к уменьшению
модулирующих каскадов.
„Симметричный режим“ может быть полезен при некоторых
настройках аппарата, например в случае каскадной схемы.

Пример: отопительный аппарат 24 кВт

Если параметр с кодом диагностики „d.66“ установлен на „0“,
мощность аппарата переключается с шагом 2 кВт, то есть: 2, 4,
6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 кВт.

Если параметр с кодом диагностики „d.66“ установлен на „1“,
мощность аппарата переключается с шагом 6 кВт, то есть: 6, 12,
18, 24 кВт

В случае этого аппарата Вы можете ограничить мощность на нагрев
путём ограничения мощности с помощью установленного на месте
реле сброса нагрузки.
Контакт имеющегося на месте реле сброса нагрузки автоматически
размыкается, если превышается настроенная максимальная сила
тока.
Ограничение мощности активно, если контакт реле сброса нагрузки
разомкнут и настроен через коды диагностики „d.68“ и „d.69“.
С помощью параметра „d.68“ вы можете включить разгрузку для
отдельных или всех фаз.
С помощью параметра „d.69“ вы можете ограничить мощность
нагрева для работы других потребителей, подключённых к этой сети.

Настройки параметров являются взаимозависимыми.
Возможно распределение мощности по отдельным фазам, даже
если в коде диагностики „d.66“ активирован „симметричный
режим“.

Вы намерены эксплуатировать отопительный аппарат мощностью 18
кВт (3 x 27 A) с отдельным водонагревателем мощностью 3 кВт (14
A).
Водонагреватель подключен к L2 и предполагается, что L2 подклю-
чен к плате „V“. Для защиты установлен предохранитель на 32 A.
Чтобы иметь возможность эксплуатировать оба аппарата
одновременно, Вы должны настроить сброс нагрузки следующим
образом:
„d.68“ = 2, резервная мощность для L2
„d.69“ = 4, резервная мощность 4 кВт (2 кВт слишком мало)
Если после этого отопительный аппарат работает с максимальной
мощностью и водонагреватель нагревается, сила тока составляет
41 A (> 32 A). Реле сброса нагрузки размыкает контакт и
отопительный аппарат отключает 2 ТЭНа на L2. Теперь сила тока
на L2 составляет 23 A.

Осмотр и техническое обслуживание

Осмотр и техническое обслуживание

Руководство по монтажу и техобслуживанию eloBLOCK 0020094388_02

Вы намерены эксплуатировать отопительный аппарат мощностью 28
кВт (3 x 43 A) с отдельным водонагревателем мощностью 6 кВт (3 x
9 A), который подключен ко всем фазам. Для защиты установлен
предохранитель на 50 A.
Чтобы иметь возможность эксплуатировать оба аппарата
одновременно, Вы должны настроить сброс нагрузки следующим
образом:
„d.68“ = 4, резервная мощность для всех фаз
„d.69“ = 7, резервная мощность 7 кВт (2,3 кВт на каждую фазу)
Если после этого отопительный аппарат работает с максимальной
мощностью и водонагреватель нагревается, сила тока составляет 52
A (> 50 A). Реле сброса нагрузки размыкает контакт и отопительный
аппарат отключает один ТЭН на каждой фазе. Теперь сила тока на
L2 составляет 41,5 A.

Когда подключается или отключается какой ТЭН?

Если желаемая мощность увеличивается, тогда какой ТЭН
подключить отопительный аппарат выбирает следующим образом:

Сначала отопительный аппарат выбирает фазу с наименьшей
нагрузкой.

Затем отопительный аппарат выбирает на этой фазе ТЭН,
который до сих пор был подключён реже всех.

После того как ТЭН (или группа из трёх ТЭНов) был подключён,
повторное отключение возможно не ранее чем через 7 секунд
(через 21 секунду для группы).

Если желаемая мощность снижается, тогда какой ТЭН отключить
отопительный аппарат выбирает следующим образом:

Сначала отопительный аппарат выбирает фазу с наибольшей
нагрузкой.

Затем отопительный аппарат выбирает на этой фазе ТЭН с
наибольшим временем работы.

После того как ТЭН (или группа из трёх ТЭНов) был отключён,
повторное подключение возможно не ранее чем через 1 секунду
(через 3 секунды для группы).

Осмотр и техническое обслуживание

Надлежащим образом выполненные, регулярные осмотры (один раз
в год) и техническое обслуживание (не реже одного раза каждые
два года), а также использование только оригинальных запасных
частей имеют важнейшее значение для бесперебойной работы и
длительного срока службы аппарата Vaillant eloBLOCK.

Опасность травмирования и материального
ущерба в результате ненадлежащим образом
выполненного осмотра, технического
обслуживания и ремонта!
Невыполнение или ненадлежащее выполнение
технического обслуживания может негативно ска-
заться на эксплуатационной безопасности аппа-
рата.

> Осмотр/техобслуживание и ремонт аппарата

должны осуществляться только аккредитован-
ным специализированным предприятием.

Поэтому мы рекомендуем заключить договор на техническое обслу-
живание.
Осмотр служит для определения действительного состояния аппа-
рата и сравнения его с требуемым состоянием. Это производится
путем измерения, контроля и наблюдения.
Техническое обслуживание требуется для устранения возможных
отклонений действительного состояния от требуемого. Обычно это
происходит за счет очистки, настройки и при необходимости
замены отдельных компонентов, подверженных износу.

Общие указания по осмотру и техническому
обслуживанию

Приобретение запасных частей

> Если при техобслуживании или ремонте Вам требуются

запасные части, тогда используйте исключительно оригинальные
запасные части фирмы Vaillant.

Оригинальные компоненты аппарата также были сертифицированы
в рамках проверки соответствия стандартам CE. Если при
выполнении техобслуживания или ремонта Вы не используете
сертифицированные оригинальные запасные части фирмы Vaillant,
тогда теряет своё действие соответствие прибора стандартам CE.
Поэтому мы настоятельно рекомендуем монтаж оригинальных
запасных частей фирмы Vaillant.
Информацию о доступных оригинальных запасных частях фирмы
Vaillant Вы можете получить по указанному с обратной стороны
контактному адресу.