Розділ. Будинок і Квартира
На рис. 1 умовно показано розподіл температури в опалювальному приміщенні протягом доби. Для комфортного самопочуття досить підтримувати температуру в приміщенні близько 25 градусів тепла. Це режим максимального 100% споживання газу. Способів зменшення споживання газу насправді не так вже й багато. Один з них - зменшення температури. Спробуємо зменшити температуру до 17-ти градусів (Рис. 2).
Обсяг газу. споживаного для опалення. прямо пропорційний різниці температур в приміщенні і на вулиці. Якщо для спрощення розрахунків взяти температуру повітря поза приміщенням рівною 0 градусів. то споживання газу по другому графіку складе 68% від максимального. Це добре. але мало бути застосовано в реальному житті (занадто холодно). Насправді. максимальна температура (25 градусів) не завжди потрібна.
У нічний час. а також в денний. коли всі мешканці будинку знаходяться на роботі. можна зменшити температуру наприклад до 17 градусів. а в ті моменти. коли хтось є в будинку. температуру можна підтримувати в межах 25 градусів. Цей графік дає споживання газу 78% від максимального. (Рис. 3)
У вихідні дні час утримання підвищеної температури повинно бути більше (всі сидять вдома). Наприклад так (Рис 4.)
Споживання газу за цим графіком становить 89%. Середнє за тиждень споживання газу при використанні цих двох графіків становить 81% від повного споживання. Тобто 19% економії. Що при оплаті за будинок площею 100 кв.м. і вартості газу 1.3р / куб.м. складе приблизно 250р. За опалювальний сезон економія може скласти 1000-1200р.
Не погано. Однак втілити на практиці таку економію не просто. Треба сидіти біля опалювального котла. і протягом доби 7-8 разів регулювати рівень подачі газу. Крім того. регулююча апаратура газового котла дозволяє не підтримуватиме температуру повітря в приміщенні, а температуру води в опалювальній системі. А це не одне і те ж. При зміні температури навколишнього повітря і незмінною подачі газу. температура в приміщенні буде змінюватися і отже потрібно додаткове регулювання подачі газу.
Переважна кількість вітчизняних побутових газових систем влаштовані так. (Рис 5)
Газ в пальник котла подається через регулятор температури води (РТВ). блок аварійного відключення і запірний кран. Для підпалювання пальника а також для аварійного відключення використовується запальник. Для реалізації поставленого завдання досить додати пристрій. яке буде включати і вимикати пальник в потрібні моменти часу.
Додатковий регулює електромагнітний клапан встановлюється перед пальником. Це дозволяє не порушуючи логіки роботи штатної автоматики отримати дистанційне керування пальником. Автоматика. як і раніше буде виконувати своє завдання. а саме - не допускати кипіння води і відключати газ в аварійних ситуаціях. Блок керування. назвемо його економетрії - незалежний пристрій. реалізує можливості описані вище. (Рис 6)
При відключенні економетра від мережі. потрібно відкрити клапан. потягнувши за його пластикову кришку. розташовану зверху. Клапан відкривається. після чого система повертається в початковий стан. кероване тільки штатної автоматикою.
Як клапана використовується відтинає клапан. застосовуваний в системах аварійного відключення газу КЕГ - 9720. При подачі напруги на котушку клапана відбувається подача або відсічення газу. Клапан сертифікований для використання в газових системах і забезпечує надійну і безпечну комутацію газового потоку.
У приладі також передбачено управління іншими типами пристроїв, що відключають на базі електродвигуна з редуктором.
Економетр виконаний у вигляді малогабаритного блоку. встановленого в зручному для доступу місці. Датчик температури економетра встановлюється в приміщенні. в якому потрібна підтримка заданої за програмою температури і підключається до економетрії за допомогою екранованого кабелю.
Економетр виконаний на базі однокристальної мікроконтролера. керуюча програма якого складена таким чином. щоб реалізувати функції дистанційного керування клапаном. Інформація відображається на РКІ індикаторі. управління режимами роботи здійснюється за допомогою 4-х кнопок.
Економетр працює наступним чином. У незалежній пам'яті приладу є 5 програм управління температурою. кожна з яких складається з 48 записів температури. по 2 на кожну годину доби. Тобто температура може бути встановлена з точністю в 0.5 години. Більш частий контроль встановлювати немає сенсу через велику теплової інерції системи. Дані про температуру повітря в приміщенні вводяться за допомогою терморезистора. Порівнюючи її з температурою. записаної в поточній програмі, економетр видає команду на включення або виключення клапана. здійснюючи таким чином підтримку заданої температури. Вибравши для кожного дня тижня одну з п'яти програм. можна найефективніше організувати витрачання теплової енергії.
Економетр може працювати в 3-х режимах - підтримання температури. корекція встановлених теплових програм. настройка робочих змінних.
Можливості приладу з регулювання температури. дозволяють скласти теплові програми індивідуально для кожного випадку. Великий інтерес представляє застосування цього способу і пристрою для опалення промислових приміщень. Економія може бути будь-якою. в залежності від співвідношення часу між теплою і прохолодною температурою в опалювальному приміщенні. Одне можна стверджувати з упевненістю - економія буде завжди.
Витрати на газовий економетр. випущений в умовах серійного виробництва орієнтовно повинні окупитися за 1-2 місяці при використанні для опалення індивідуального житлового будинку. При використанні в промисловості. витрати окупляться за 1-2 дня. а то і за пару годин. А отримана економія в 10-20% від витрат на опалення може становити дуже значну суму. в залежності від обсягів газоспоживання.
Випробування приладу протягом декількох опалювальних сезонів підтвердили все описане вище. Прилад простий. а значить надійний, вимагає обслуговування всього 1-2 рази в рік. весь інший час працює автономно за заданою програмою. Передбачені можливості безаварійної роботи в умовах проблем з електроживленням.
Практично без переробок. прилад може бути застосований в опалювальних системах на інших енергоносіях (електроенергія. рідке паливо).
Самостійне виготовлення подібного приладу може скласти проблему для непідготовленого і незнайомого з мікроконтролерами людини. Однак існує можливість придбати подібний пристрій в одному з магазинів. які торгують теплотехнікою. Він називається "тижневий програматор" і хоча має дещо інше призначення. з успіхом може бути застосований для економії енергоносіїв. правда з втратою деяких можливостей.
Попов Євген Олександрович