Виробничі та житлові будівлі мають велику теплову інерцію, тому для регулювання температури в будівлях не годяться звичайні методи регулювання. Традиційні методи регулювання (позиційний і ПІД) є методами регулювання по відхиленню температури. Тобто, спочатку температура повинна відхилитися від заданої, а потім прилад прийме рішення про зміну потужності, що підводиться до об'єкта. Іншим відомим математичним методом є метод регулювання по обуренню. В цьому випадку реєструється не температура об'єкта, а зовнішні теплові впливу на об'єкт, розраховується їх можливий вплив на температуру об'єкта і приймається рішення про зміну потужності, що підводиться до об'єкта. У застосуванні до задач опалення це означає, що потрібно вимірювати температуру не в будівлі, а на вулиці. Тепловтрати будівлі залежать від зовнішньої температури. Чим холодніше температура на вулиці, тим більше теплової енергії потрібно подавати в будинок. Опалювальним графіком називається залежність необхідної температури теплоносія від зовнішньої температури. Графік є індивідуальним для кожної будівлі.
Регулювання по опалювального графіку
Прилади Термодат спеціально розроблені для задач опалення. Регулювання температури теплоносія, що подається в будівлю, ведеться по опалювального графіку. Опалювальний графік заноситься в пам'ять приладу по точках (10 точок від -35 до +10, через 5 градусів). Графік повинен бути розрахований або знайдений експериментально наладчиком. Типовий приклад опалювального графіка наведено в таблиці:
Температура на вулиці, Тнаружная, ° C
Температура теплоносія, Т ° C
У системах централізованого опалення від теплової магістралі температура теплоносія регулюється, як правило, електрокерованої засувкою, встановленої в первинному трубопроводі перед бойлером. При залежною схемою підключення до тепломережі, температура теплоносія регулюється керованим елеватором або іншим способом. Регулювання засувкою або елеватором ведеться по Трьохпозиційний імпульсного закону. У системах індивідуального електроопалення температура теплоносія після електрокотла регулюється шляхом вимірювання потужності ТЕНів, по позиційному або ПІД закону.
Облік температури повітря в приміщенні
Графік опалення будується наведеним до температури всередині будівлі рівній 20С. Тобто в ідеальному випадку, якщо подати теплоносій в будівлю з температурою визначається на підставі графіка, температура в приміщенні буде дорівнює 20С. В цьому випадку не враховуються внутрішні джерела тепла в будинку, сонячне випромінювання і вітер. Тому в вітряну погоду в будівлі буде холодно, а в сонячну жарко. Крім того, потрібно змінювати температуру в приміщенні в залежності від часу доби для економії тепла.
Ттеплоносітеля = Тгр + f1 (Тнаружная) * (Тзаданная-20) + K2 * f2 (Тнаружная) * (Тзаданная - Твнутренняя)
У наведеній формулі перший доданок Тгр - температура, визначена з опалювального графіка. Другий доданок враховує зрушення графіка при відміну уставки внутрішньої температури від 20 ° С. Функція f1 від зовнішньої температури задається розробником приладу. Третє складова вводить поправку до температури теплоносія, викликану відхиленням внутрішньої температури повітря від заданої. Функція f2 задається розробником. Коефіцієнт k2 задається наладчиком системи в третьому рівні режиму настройки приладу. Іноді не потрібно вимірювати температуру в приміщенні і вводити поправку по внутрішній температурі. У цьому випадку коефіцієнт К2 слід задати рівним нулю, а датчик внутрішньої температури можна не встановлювати.
Обмеження температури обратки
У системах централізованого опалення від теплової магістралі, необхідно контролювати і обмежувати температуру обратки. Якщо управляти системою опалення без урахування температури обратки, замість економії можна отримати збиток від штрафів. У приладах Термодат для цього введено додатковий контур управління. Прилад розраховує максимально допустиму температуру обратки. Якщо температура обратки виходить за допустиму межу, прилад зменшує подачу теплоносія з теплової мережі і переходить в режим підтримки максимально допустимої температури обратки. Температура обратки управляється тієї ж електрозадвіжкі, що і температура теплоносія. Пріоритет автоматично віддається алгоритму управління температури обратки. Тобто якщо в будинку холодно, і прилад знає. що потрібно збільшити подачу тепла в будинок, він не зможе це зробити, поки температура обратки не знизиться до допустимої норми. Максимально допустима температура обратки може визначатися в приладах Термодат одним з двох способів:
- по температурі теплоносія, що надходитиме з теплоцентралі. Для цього встановлюється додатковий датчик температури первинного теплоносія. Температура обратки знаходиться за графіком, що задається теплосетсямі і записаному в пам'ять приладу.
- по температурі зовнішнього повітря. Температура обратки знаходиться за іншим графіком, що задається тепломережами, який записується наладчиком в пам'ять приладу.
Вибір способу визначення максимально допустимої температури обратки залежить від способу контролю обратки енергопостачальною організацією. Таким чином, для вирішення завдання регулювання температури в приміщенні, прилад Термодат має п'ять датчиків температури:
- для вимірювання температури повітря на вулиці,
- для вимірювання температури повітря в приміщенні,
- для вимірювання температури теплоносія, що подається в будівлю (після бойлера),
- для вимірювання температури обратки,
- для вимірювання температури теплоносія в мережі.