Θερµοστάτες... Θερµοστάτες & Αυτοµατισµοί Θέρµανσης Τσικαλάκης Αντώνιος ρ. Ηλεκτρολόγος Μηχανικός & Μηχ/κός Η/Υ ΕΜΠ Εργαστηριακός Συνεργάτης ΤΕΙ Κρήτης Οπωσδήποτε στο σηµείο παραγωγής θερµού νερού για λόγους ασφαλείας καθώς και στον κυκλοφορητή. Σε παλαιές κεντρικές θερµάνσεις αυτή είναι η συνηθισµένη περίπτωση Θερµοστάτες σε κάποιο κεντρικό σηµείο της θερµαινόµενης περιοχής (συνήθως κοντά στον πίνακα) Θερµοστάτες ανά ζώνες Θερµοστάτες ανά σώµα ή και fan-coil ή οµαδοποίηση fan coils. Θερµοστάτες... υνατότητες προγραµµατισµού Καµία-Γυρίζεις το διακόπτη στη θερµοκρασία που επιθυµείς Προγραµµατισµός της λειτουργίας για την τρέχουσα ηµέρα Εβδοµαδιαίος προγραµµατισµός Σύνθετος Προγραµµατισµός (µέρα εβδοµάδας/ώρα/απουσία διακοπές κλπ). Απαιτείται πια από τον Καλιφορνέζικο κανονισµό οι θερµοστάτες να έχουν τη δυνατότητα να σετάρεις προτιµήσεις για 4 διαφορετικές περιόδους µέσα στην ηµέρα. ΑΥΤΟΜΑΤΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ (Smart Thermostat) Συνιστώσες Θερµοστατών Αισθητήρας Ενεργοποιητής Λογική ελέγχου ιεπαφή χρήστη ιεπαφή και τρόπος επικοινωνίας Μνήµη Τροφοδοσία Εγκαταστάτες 1
Αισθητήρες για συνεργασία µε θερµοστάτες Αισθητήρες για συνεργασία µε θερµοστάτες Θερµοκρασίας νερού Εσωτερικής θερµοκρασίας και Υγρασίας Θερµοκρασίας Αέρος Ενεργοποιητές Η παροχή του καυσίµου Η κυκλοφορία του µέσου (νερό,αέρας) Παροχή αέρα µέσω dampers Χρήση ή όχι αναθέρµανσης κλπ Λογική Ελέγχου- Απλός έλεγχος On/Off: 2 δυνατές καταστάσεις εξόδου (π.χ.. Ανοικτό/κλειστό) Τρίοδος βάνα Damper Actuator Εγκαταστάτες 2
Με λογικό προγραµµατισµό ιεπαφή Χρήστη Λογικός προγραµµατισµός: Η εφαρµογή του ελέγχου βασίζεται στη χρήση των παρακάτω λογικών κανόνων Παράδειγµα ΑΝ ( Ηθερµοκρασία δωµατίου υπερβαίνει τους 26C) ΤΟΤΕ (Σκίαση) ΚΑΙ (Θέσε σε λειτουργία τους ανεµιστήρες) Συνήθως οι συνδεόµενες συσκευές λειτουργούν µε τη λογική On/off ή σε πιο προηγµένα συστήµατα µε βρόχο υστέρησης. Μπουτόν ή ροοστατικός διακόπτης Touch screen ιεπαφή Χρήστη ιεπαφή χρήστη περιλαµβάνει υνατότητα προγραµµατισµού Ανά ηµέρα και περιοχή ωρών Το operation mode (Ψύξη,θέρµανση ή αυτόµατο) Την ταχύτητα του ανεµιστήρα Τον τρόπο προγραµµατισµού Την επιδιωκόµενη θερµοκρασία ιάφορες ειδοποίησεις π.χ για χαµηλή µπαταρία κλπ Φωνητικές εντολές σε κάποια models. Ευελιξία στην ονοµασία των προγραµµάτων Πολλαπλές γλωσσικές επιλογές Εγκαταστάτες 3
Η διεπαφή χρήστη Παλαία είχε ένα αναλογικό κουµπί Πλέον µπορεί να χρησιµοποιούντια µονοχρωµατικές ή πολυ χρωµατικές LCD οθόνες Ενδέχεται να υπάρχει backlight για τη νύχτα. ιεπαφή επικοινωνιών Απαιτείται τουλάχιστον επικοινωνία µε το µέσο παροχής θέρµανσης ή κλιµατισµού Μπορεί να είναι ενσύρµατη ή ασύρµατη Μπορεί να συνδέεται µε κάποιο τοπικό Οικιακό δίκτυο Home Area Network Να λαµβάνει σήµατα από ηλεκτρικές εταιρίες ώστε να µεταβάλει κατάλληλα τη θερµοκρασία Να µεταδίδει µέσω streaming µηνύµατα για τον καιρό. Το πρωτόκολλο εξαρτάται από την εφαρµογή,τον κατασκευαστή και τον τρόπο µετάδοσης Μνήµη & Τροφοδοσία Μνήµη ιακοπτόµενη αν διακοπεί η τροφοδοσία Παραµένουσα σαν ROM Απαιτείται για να θυµάται ώρες της ηµέρας και θερµοκρασίες Τροφοδοσία Μέσω µπαταριών διαφόρων τύπων Μέσω δικτύου χαµηλής τάσης ή και συνδυασµό τους. ΤΙ πρέπει να έχουµε υπ όψιν για την εξέλιξη? Για τη χρήση γενικά εξελιγµένων ελέγχων Εγκαταστάτες 4
Θερµοστάτες σε εµπορικά κέντρα ιαφέρει από εκείνο των οικιακών καταναλωτών Οι επισκέπτες δεν µπορούν (δεν επιτρέπεται) να αλλάξουν τα settings Κάποιοι υπάλληλοι ενδεχοµένως να έχουν τέτοια εξουσιοδότηση Συνήθως τα διαχειρίζονται εξουσιοδοτηµένα άτοµα. Θερµοστάτες σε χώρους γραφείων Ποικίλει η ανάγκη άνεσης ανάλογα µε το χώρο την εργασία και το φύλο των εργαζοµένων (Φινλανδική µελέτη) Ο κατανεµηµένος έλεγχος της θερµοκρασίας τοπικά µπορεί να αυξήσει την αποδοτικότητα των εργαζοµένων Η αποτυχία µπορεί να οφείλεται και σε έλλειψη εκπαίδευσης και σε άστοχη τοποθέτηση του ρυθµιστή. Τελικά χρησιµοποιούµε τους θερµοστάτες? Έχει διαπιστωθεί ότι δε χρησιµοποιούνται αποτελεσµατικά οι θερµοστάτες. ιάφορες αιτίες: Αφηρηµάδα (συνήθως όταν βγαίνουν την ηµέρα δεν αλλάζει. Το θυµούνται να χαµηλώσουν τη θερµοκρασία όταν πάνε για ύπνο). Κακά σχεδιασµένα χειριστήρια (Μικρά πλήκτρα/κακή αντίθεση ύσκολος προγραµµατισµός Ηµεροµηνίας/ώρας. εν προσφέρονται ικανοποιητικές πληροφορίες ως ανάδραση Ελλειψη τυποποίησης. Μπορεί να υπάρχουν 150 διαφορετικά σηµεία ελέγχου. Περίπλοκα ή φλυάρα Manuals Αχρήστευση θερµοστάτη... Εγκαταστάτες 5
Αυτοµατισµοί Kλιµατισµού & Θέρµανσης Κεντρικός θερµοστάτης χώρου: Χρησιµοποιείται σε ένα σηµείο του χώρου,µε κάποιες αποστάσεις από πόρτες παράθυρα Θερµοστατικοί ιακόπτες: Εφαρµόζονται στα σώµατα αντί τους απλούς διακόπτες και κλείνουν την παροχή στο σώµα Αυτοµατισµοί Κλιµατισµού & Θέρµανσης Σύστηµα Αντιστάθµισης: Ακριβής ρύθµισης της θερµοκρασίας του ζεστού νερού σε σχέση µε την εξωτερική θερµοκρασία Ηλεκτρονικοί Χρονοδιακόπτες: Βοηθούν στον αποτελεσµατικότερο προγραµµατισµό του ωραρίου θέρµανσης ανάλογα µε τις ανάγκες Υδραυλική εξισορρόπηση σε επίπεδο σώµατος ΑΝΑΜΙΚΤΙΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΗΣ (θερµοστατική βαλβίδα µίξεως) Θερµοστατική Βαλβίδα Η θερµοκρασία του νερού χρήσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 60 0 C για πολλούς λόγους οικονοµία, ασφάλεια, προστασία σωληνώσεων και συσκευών από διαστολές, ηλεκτρολύσεις, άλατα κ.λ.π. Εγκαταστάτες 6
ΑΝΑΜΙΚΤΙΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΗΣ ( θερµοστατική βαλβίδα µίξεως ) Η βαλβίδα µίξεως έχει δυο εισόδους νερού και µια έξοδο. Στη µια είσοδο συνδέεται η έξοδος του νερού από το µπόϊλερ και στην άλλη το κρύο νερό από το δίκτυο ύδρευσης. Στην έξοδο της βαλβίδας συνδέεται το δίκτυο του ζεστού νερού χρήσης. ΑΝΑΜΙΚΤΙΚΟΣ ΘΕΡΜΟΣΤΑΤΗΣ ( θερµοστατική βαλβίδα µίξεως ) Μια θερµοστατική διάταξη φροντίζει να αναµειγνύει καταλλήλως το ζεστό και το κρύο νερό ώστε στην έξοδο να λαµβάνουµε νερό θερµοκρασίας 40-60 0 C ανάλογα µε τη ρύθµιση που έχουµε επιλέξει. Για να λειτουργήσει η αναµικτική βαλβίδα πρέπει, πρέπει η πίεση νερού να είναι µεγαλύτερη από 2 bar και µικρότερη από 10 bar. ΜΕ ΗΛΙΑΚΟ ΘΕΡΜΟΣΙΦΩΝΑ Με τη χρήση θερµοστατικής βαλβίδας ο ηλιακός θερµοσίφωνας µπορεί να εξυπηρετήσει περισσότερα άτοµα. 1.Κρύο νερό από δίκτυο. 2.Είσοδος κρύου νερού στο µπόιλερ 3.Είσοδος κρύου νερού στη βαλβίδα 4. Έξοδος ζεστού νερού από το µπόιλερ 5. Είσοδος ζεστού νερού στη βαλβίδα 6. Έξοδος ζεστού νερού προς χρήση στην επιθυµητή θερµοκρασία Εξοικονόµηση σε επίπεδο διανοµής Fan coils ή σώµατα Εγκαταστάτες 7
Brunata system Για θερµοστάτη πάνω στο σώµα Με υγρό κι όχι Φούσκα αέρα ο αισθητήρας Brunata system-καταµεριστής απανών εν καταγράφει/διαχωρίζει την ενέργεια από το υπόλοιπο δωµάτιο. Π.χ θέρµανση από άλλες πηγές θερµότητας Καταγράφει οταν το σώµα είναι ανοικτό Μπορεί να βρει τυχόν επεµβάσεις µόνωσης στα αισθητήρια ίνεται και η δυνατότητα On-line παρακολούθησης των µετρητών. Προβλήµατα ρύθµισης Fan Coils Ρυθµίζουν ικανοποιητικά τη θερµοκρασία αλλά όχι τόσο την υγρασία Καταναλώνουν ηλεκτρισµό για αυτό το σκοπό... Υπερβολική ρύθµιση οδηγεί σε ταλαιπωρία των βαλβίδων. Ισως να πρέπει να συµβιβαστείτε στον αριθµό ανοιγοκλεισιµάτων των βαλβίδων έναντι της ακρίβειας ρύθµισης της θερµοκρασίας. ΣΥΝΙΣΤΑΤΑΙ ΝΑ ΣΥΝ ΥΑΖΕΤΑΙ ΜΕ ΕΠΑΦΕΣ ΠΑΡΑΘΥΡΟΥ...όπως και για οποιαδήποτε µορφή τελικής χρήσης. Εξοικονόµηση σε επίπεδο διανοµής Fan coils ή σώµατα Εγκαταστάτες 8
υνατότητες ιασύνδεση µε τη βοήθεια RS485 Προγραµµατιζόµενο µε τη λογική PLC και απλά scripts Χρήση αισθητήρα θερµοκρασίας και διασύνδεσης µε το δίκτυο Ασιθητήρες κι επαφές για παράθυρα,κίνηση, πυρκαγιά ιαφορετικές τεχνικές ελέγχου-σειριακή επικοινωνία, επαφές ρελέ, µπουτόν, wall stations, Υπέρυθροι δέκτες και χρονοδιακόπτες Μεταβλητές Τις απαιτήσεις της περιοχής Παραµέτρους χρήσης και περιβάλλοντος Επιλογή των περιοχών προς έλεγχο. Αριθµός και θέση των επι µέρους FCU ανά περιοχή υνατότητες και περιορισµοί των FCU Κενός χρόνος µεταξύ σήµατος και εκτέλεσης εκτέλεσης Επιιθυµητές λύσεις χαµηλής ενέργειας Μέθοδος ελέγχου PID Staged control Μορφή διεπαφής χρήστη. υνατότητες ελέγχου floating valve ( υνατότητα µόνο ON/OFF και µε την παραµετροποίηση της καθυστέρησης) 1/2/3 stage valve Ανάλογα µε τα επίπεδα που επιτρέπει η βαλβίδα/ανεµιστήρας Συνιστάτε να χρησιµοποιείτε Minimum χρόνους µεταξύ διαδοχικών εκκινήσεων/σβέσεων. Τα προγράµµατα ελέγχουν τέτοιες µεταβλητές κι έτσι δεν ταλαιπωρείτε βαλβίδες και ανεµιστήρες. Ειναι δυνατόν να ορίσετε πόσο χρόνο µετά τη βαλβιδα θα ανάβει/σβήνει ο ανεµιστήρας ίνεται η δυνατότητα ελέγχου σε περίπτωση πυρκαγιάς Επιλογές Ελέγχου Θερµοκρασίας Υπάρχουν οι επιλογές: Occupied: Αυστηρή ρύθµιση Unoccupied : Λιγότερη αυστηρή επιτρέποντας µέχρι και σβέσεις Auto: Ακολουθούνται οι εντολές του PID για τον ανεµιστήρα Manual έλεγχος ανεµιστήρα PID ελεγκτής Staged Στο Staged µπορεί να ορίσει κανείς το όριο ιαφοράς θερµοκρασίας για το πόσο πρέπει να είναι η παροχή της βαλβίδας και του ανεµιστήρα. Εγκαταστάτες 9
Ενδιαφέροντα Links Energy Saving Secrets: http://www.energysavingsecrets.co.uk Institute of Hospitality www.instituteofhospitality.org http://www.sustainablefoodservice.com CIBSE (Chartered Institution of Building Services Engineers) www.cibse.org Κέντρο Ανανεώσιµων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ) www.cres.gr Ibuilding.gr ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ 38 Εγκαταστάτες 10