Модерният начин на живот – стремеж към комфорт

Електронни стайни регулатори за контрол на комфорта за приложение в нежилищни сгради.

Дейността на отдела “Електронни стайни регулатори за контрол на комфорта” на направлението “Регулатори за контрол на комфорта” на Данфосс,  част от фирма Данфосс Рандъл, Обединено кралство, бе насочена предимно към регулаторите за контрол на комфорта в бита (термостати, таймери и програмируеми стайни термостати). От дълги години се разработват продукти за отоплителни и охладителни системи, но до скоро регулаторите за контрол на комфорта в нежилищни сгради не бяха във фокуса на вниманието, тъй като те изискваха отделни търговски канали. С обособяването на новото търговско подразделение “Регулатори за контрол на комфорта в нежилищни сгради” в структурата на Данфосс, ролята на електронните стайни регулатори като част от търговската стратегия, свързана с регулаторите за контрол на комфорта, се засили и наред със съществуващите термостати за отоплителни и охладителни системи се пристъпи към създаването на нова гама електронни стайни термостати.

В тази статия ще се концентрираме върху съществуващите регулатори за контрол на комфорта в нежилищни помещения, а в следващи статии ще бъдат разгледани най-новите разработки, част от които ще бъдат пуснати на пазара в края на 2007 г., а друти не по-рано от края на 2008 г.

Регулатори за контрол на комфорта в нежилищни сгради – регулиране on/off (вкл./изкл.)

Някои от търговските фирми считат, че регулиране on/off (вкл./изкл.) не е подходящо за приложения в нежилищни сгради, но на практика голяма част от монтираните стайни регулатори за контрол на комфорта в нежилищни помещения работят на базата на съвсем прости термостати on/off (вкл./изкл.), най-често механичен тип с мембрана и ръчно превключване. Стайните регулатори за контрол на комфорта се съчетават идеално със задвижки on/off (вкл./изкл.), напр. серии TWA-Z, ABV и AMV, ето защо в приложенията, в които се използват тези задвижки, ще се използват и стайни регулатори on/off (вкл./изкл.) за контрол на комфорта.

Разликата между хроно-12 и on/off (вкл./изкл.)

Данфосс не предвижда производството на механични стайни термостати за контрол на комфорта в в нежилищни сгради, тъй като в нашата лаборатория се доказа, че при използването на по-бързодействащите електронни регулатори се пести значително количество енергия в сравнение с механичните стайни регулатори. Ето защо ние започваме от електронните регулатори on/off (вкл./изкл.) с подобрени характеристики и ще продължим напред към създаването на по-ефективни регулатори on/off (вкл./изкл.) и регулатори с други управляващи опции.

Хроно-пропорционално регулиране чрез регулатори за контрол на комфорта в нежилищни сгради.

Хроно-пропорционалното регулиране е бавната версия на широчинно-импулсната модулация ШИМ. Хроно-пропорционалното регулиране работи на следния принцип: всеки работен час е разделен на фиксиран брой работни периоди (напр. при хроно-6 един час е разделен на шест десетминутни работни периода) Регулаторът подава мощност във всеки от тези периоди, а продължителността на включването се определя от разликата между зададената температура и измерената стайна температура. Тъй като хроно-пропорционалното регулиране е по-бавно в сравнение с широчинно-импулсната модулация ШИМ, то може да бъде извършено от същия базов регулатор on/off ( с релейно комутиращо устройство например), при условие, че регулаторът има микро-процесор, който може да изпълни необходимия пропорционално-интегрален (PI) управляващ алгоритъм. Много от електронните стайни регулатори on/off (вкл./изкл.) на Данфосс имат вече тази функция, която се настройва от изпълнителя на инсталацията, а още по-често тя е фабрично настроена и се предлага стандартно в множество произвеждани от нас и сравнително лесни за употреба стайни термостати с диск за настройка.

Резултатите от тестовете, проведени от отдела “Електронни стайни регулатори за контрол на комфорта” доказаха, че при хроно-пропорционалното регулиране се постига значителна икономия на енергия в сравнение с регулирането on/off (вкл./изкл.) при един и същ регулатор и до 10% икономия на енергия и емисии на въглероден двуокис (СО2) в сравнение с механичните стайни термостати. Този начин на регулиране подобрява значително нивото на комфорта и формира много по-тесен диапазон на регулиране както при отоплителните, така и при охладителните приложения.

В общи линии има 4 скорости на хроно-пропорционално управление, а именно 3, 6, 9 и 12, които отговарят съответно на 20, 10, 6:40 и 5:00 минути. По-ниските скорости (3 и 6) са най-подходящи за системи на естествена конвекция, като отопление с радиатори, при което скоростта на реакцията на стаята е по-близка до техните работни периоди. За това хроно-3 е по-подходящ за по-големи помещения, като конферентни зали, големи офисни помещения или салони, а хроно-6 е подходящ за по-малки помещения, като офиси или хотелски стаи. По-бързите скорости са по-подходящи за системи с принудително подаване на въздух, напр. вентилаторни конвектори или таванни охладителни системи. Тук големината на помещението също оказва влияние, както и типа на задвижката; например реакцията на термо-задвижката вероятно няма да бъде подходяща за хроно-12, но ще бъде достатъчна за хроно-9 или по-малко. Хроно-12 е предназначен предимно за системи за регулиране чрез задвижки с мотор-редуктори, като напр. гамата AMV.

Параметри на хроно-пропорционалното регулиране:

Хроно-тип
Период на регулиране (мин)
Отоплително тяло
Забележки
3
20
РадиаторПодходящ за по-големи помещения
6
10
Радиатор
Охлаждаща греда
Подходящ за по-малки помещения с радиатори или системи с таванни охлаждащи греди с ниска скорост на въздуха
9
6,40
Вентилаторни конвектори
Охлаждаща греда

12
5
Вентилаторни конвектори
Само за бързодействащи задвижки (напр. тип AMV)

Базови термостати
Не винаги решенията, при които се използват регулатори за контрол на комфорта в нежилищни сгради, включват едновременно отопление и охлаждане. В случай, че има само отопление или само охлаждане и оптимизирането на разходите е от съществено значение, подходящ е базовият термостат с един работен режим.
Чрез микро-превключвател в задната страна на монтажната кутия показаният по-долу на снимката модел RET230L може да се настрои за отопление или за охлаждане.
Други продукти, например модел RET230C3, са предназначени само за охладителни системи и имат ръчен превключвател за 3-скорости на вентилатора. Предлагат се и много модели, предназначени само за отоплителни системи.

Термостати с ръчно превключване
На следващото ниво са стайните термостатите с ръчно превключване, при които потребителят задава чрез термостата желаната функция на своята система- отопление или охлаждане. Тази група включва различни продукти за системи с охлаждащи греди без вентилатори, за вентилаторни конвектори с един вентилатор (или за системи с охлаждащи греди с един damper), вентилаторни конвектори с  вентилатори с три скорости с ръчно определяне на скоростта.

Автоматично превключване
Съществуват и регулатори on/off (вкл(/изкл.). с напълно автоматично превключване за 4-тръбни и 2-тръбни системи. При 4-тръбните системи необходимостта от режим на отопление или охлаждане се дефинира от разликата между зададената и стайната температура. При 2-тръбните системи стайният термостат е окомплектован със сензор към тръбата, който отчита подаваната вода и определя дали е необходим режим на охлаждане или отопление.

И тази група включва продукти без вентилатори за системи с охлаждащи греди, както и едно-скоростни и три-скоростни вентилатори за вентилаторни конвектори.

Приложение
Комбинацията от стаен термостат,  вентил и задвижка представлява цялостно решение за контрола на комфорта както за целия проект, така и за отделно приложение. В отдела “Електронни стайни регулатори за контрол на комфорта” са извършени или се извършват изпитания на експлоатационните характеристики на комбинациите вентил/задвижка/термостат, в резултат на които ще имаме реални данни от процеса на регулиране на комфорта в помещението при различните комбинации от продукти. Това, доколкото ни е известно, не се предлага от конкуренцията.

Таблиците по-долу включват кратък преглед на някои от възможните комбинации и тяхното евентуално приложение. Това са само примери, тъй като е ясно, че са възможни и други комбинации, но нашето желание е да илюстрираме различните типове решения, които предлагат продуктите за контрол на комфорта в нежилищни сгради.

Регулиране on/off (вкл(/изкл.) на охладителни системи с греди:

Водна отоплителна система
2-тръбна
2-тръбна с превключване

4-тръбна

Превключване
Фиксирано
Ръчно
Автоматично
Автоматично
Термостат
RET230
RET230 CO2
RET230H-CW
RET230HC
Задвижка
TWA-Z
TWA-Z
AMV
AMV
Вентил
RA-C
RA-C
ABQM
ABQM

Регулиране on/off (вкл(/изкл.) на вентилаторни конвектори с 3 вентилатора:

Водна отоплителна система
2-тръбна
2-тръбна с превключване

4-тръбна

Превключване
Фиксирано
Ръчно
Автоматично
Автоматично
Термостат
RET230L
RET230 CO3
RET230H-CW3
RET230H-C-3
Задвижка
TWA-Z
TWA-Z
AMV
AMV
Вентил
RA-C
RA-C
ABQM
ABQM

Бъдещи решения
Съществуват и нови разработки на електронни стайни термостати с пропорционален изход (аналогов 0-10V).


 

Вижте също...