Jak sterować ogrzewaniem w układzie mieszanym?

Ostatnio sporo tu piszę o sterowaniu ogrzewaniem. Począwszy od poważniejszych artykułów o sterownikach pogodowych i termostatach grzejnikowych, skończywszy na mniej poważnych artykułach o sterowaniu tabletem.

W dzisiejszym artykule również poruszymy temat sterowania ogrzewaniem w układzie niezbyt typowym, bo mieszanym — w którym te same pomieszczenia są ogrzewane przez ogrzewanie podłogowe

Ja jaką radę dałby Pan w przypadku kiedy układ jest mieszany. Opiszę może jaka ja mam sytuację. W całym domu mam ogrzewanie podłogowe dla parametrów grzania 38/31/-20, z tym że w sypialniach rozstaw pętli mam co 20 cm. Taki rozstaw wg projektu ma zapewnić i tak własnie się dzieje, utrzymanie 20°C. Jeśli chcę cieplej, to do dyspozycji mam dodatkowo wspomaganie układem grzejników niskotemperaturowych dla parametrów 55/45/-20. Tak się składa że domownicy preferują temp. 22°C. Mam sterownik pokojowy osobny dla całej podłogówki na parterze i drugi w chłodniejszym pokoju, który steruje układem grzejników. I teraz, problem polega na tym, że chcąc sterować pogodowo zgodnie z parametrami o. podłogowego przy temp. poniżej zera na zewnątrz, temp zasilania dla grzejników jest zbyt niska i one nie są w stanie wspomóc podłogówki.

Więc pytanie, czy ze względu na oszczędności paliwa, lepszym rozwiązaniem będzie ustawienie na kotle stałej wartości zasilania  powiedzmy 45°C lub 50°C, jednocześnie ostawiając zawór mieszający na 38°C ? W takim wypadku układ podłogówki będzie pracował powiedzmy 2-3 razy na dobę przez ok 2 godziny z wyższą mocą i wyłączy się gdy temp. w domu zastanie osiągnięta, a w razie gdy załączą się same grzejniki, to temp. zasilania także będzie efektywna. Czy wariant drugi: utrzymywanie stałego zasilania temp. 45-50°C, ale sterowany pogodowo jest siłownik zaworu mieszającego z możliwością ustawienia krzywej ? W tym przypadku kocioł pracuje bez przerwy, mieszacz dzięki krzywej utrzymuje temp. wystarczającą na pokrycie strat, a grzejnikami sterują głowice termostatyczne, lecz temp zasilania jest na stałym poziomie. Czy wariant trzeci; utrzymywanie krzywej grzewczej dobranej pod parametry grzejników i stałe ograniczenie temp. puszczanej w podłogę do 38°C, w trakcie pracy ukł. podłogowego ? W tym przypadku w celu uniknięcia przegrzania pomieszczeń gdzie jest tylko podłogówka (bez termostatów) też będzie musiało występować start/stop kotła lub samego ukł. podłogówki. Jaki wariant, wg. Pana, będzie najbardziej korzystny z punktu widzenia ekonomii?

W wiadomości tej brakowało mi jednej informacji — co jest źródłem ciepła dla tego domu. Spodziewałem się, że będzie to gazowy kocioł kondensacyjny — bo w przeciwnym wypadku walka o obniżanie temperatury zasilania instalacji CO nie miałaby sensu. Dopytałem więc i okazało się, że trafiłem. 🙂

W zasadzie to przy korzystaniu z kotła kondensacyjnego najistotniejsza dla nas jest nie temperatura zasilania instalacji, a temperatura wody powracającej z niej. Wynika to z tego faktu, że w kotle mamy wymiennik przeciwprądowy — woda płynie przez wymiennik w przeciwnym kierunku, niż spaliny. A to oznacza, że w obszarze najniższych temperatur spalin znajduje się właśnie woda powracająca z instalacji centralnego ogrzewania.

Przy kotłach kondensacyjnych zależy nam, by w kotle mogła przez jak najdłuższą część roku występować kondensacja, czyli skraplanie pary wodnej ze spalin. Gaz ziemny zawiera dużo wodoru (bo składa się on w zdecydowanej większości z metanu CH₄), a więc przy jego spalaniu powstają duże ilości pary wodnej. Dzięki możliwości jej skroplenia, kotły kondensacyjne mogą osiągać sprawność przekraczającą 100%. Za lepszy wymiennik ciepła (który nie skoroduje od kwaśnego kondensatu) dopłacamy, więc chcemy go móc wykorzystać przez możliwie dużą część sezonu grzewczego.

Jeśli grzejniki zostały poprawnie dobrane i temperatura powrotu z grzejników nie przekroczy 45ºC, to w teorii nawet przy najniższych temperaturach zewnętrznych powinna wystąpić kondensacja w kotle. Bo ona może wystąpić już przy temperaturze rzędu 57ºC.

Z tego względu najprostszym rozwiązaniem z całą pewnością byłoby ustawienie na kotle takiej temperatury zasilania instalacji, by była ona odpowiednia dla grzejników — a więc 55ºC. Woda trafiająca do pętli ogrzewania podłogowego byłaby oczywiście schładzana poprzez domieszanie zimnej wody wracającej z instalacji. Dla komfortu cieplnego lepiej, by temperatura podłogi była mniej więcej niezmienna — a więc nie powinna być ona zasilana ciepłą wodą tylko kilka razy na dobę. Lepiej, by to temperatura wody trafiającej do ogrzewania podłogowego (a więc nastawa na zaworze mieszającym) była zależna od temperatury na zewnątrz, czyli mielibyśmy w tym przypadku właśnie pogodowe sterowanie zaworem mieszającym.

Wydaje mi się to także rozwiązaniem optymalnym, bo ciężar zaopatrzenia domu w ciepło jest jednak po stronie ogrzewania podłogowego, a grzejniki mają tylko funkcję pomocniczą. W takim wariancie podłogówka dostaje zawsze taką temperaturę wody, jaka jest potrzebna.

Jeszcze lepszym rozwiązaniem będzie także obniżanie temperatury na wyjściu z kotła za pomocą sterownika pogodowego. To przy mniejszym zapotrzebowaniu na ciepło obniży temperaturę w instalacji, z pewną (choć raczej niewielką) korzyścią dla sprawności kotła. W działaniu ogrzewania podłogowego to przeszkadzać nie będzie, bo przecież tu zawór mieszający sobie poradzi — najwyżej weźmie więcej ciepłej wody z instalacji, niż przy wyższej temperaturze na wyjściu z kotła.

W tym wariancie jednak mamy dodatkowy stopień komplikacji, a w sumie chyba niewielki zysk na sprawności kotła, więc moim zdaniem nie warto.

Zobacz także