Regulační systém kondenzačních kotlů THRs (IV)
Vzhledem ke stále významějšímu trendu snižování energetické potřeby u nové výstavby i u rekonstrukcí je prioritním požadavkem nabídka zdrojů, které jsou schopny při zachování účinnosti pracovat s malými startovacími výkony. Kotle THRs nabízejí unikátní technické řešení pro úsporu paliva. Předpokladem úsporného provozu je nejen správná volba kondenzačního kotle, ale i správné zapojení, regulace, případně dálkový dohled. Výsledkem jsou 25-40 % úspory paliva oproti klasickým kotlům.
Regulační systém kondenzačních kotlů THRs
V posledních letech se setkáváme se strmým nárůstem požadavků na systémy určené pro řízení kondenzačních kotlů. Tyto požadavky již dávno překročily základní nároky na zajištění bezpečného provozu plynového spotřebiče a řízení spalovacího procesu. Ekvitermní řízení topného okruhu a příprava TV jsou dnes již běžným standardem hořákové automatiky kotle. Ale ani takto postavený koncept řídící desky není schopen systémově pracovat v technologiích s více topnými okruhy, v kaskádách kotlů nebo v multivaletních soustavách. Stejně tak není schopen zajistit stálou kontrolu celé aplikace pomocí vzdáleného dohledu přes internetové připojení.
Společnost Siemens, dodavatel celého systému řízení kondenzačních kotlů, spojila své dlouholeté zkušenosti
s posledními výsledky práce několika vývojových týmů a uvedla na trh špičkový koncept.
Výsledným produktem je hořáková
automatika LMS14. Ta však v základním provedení nesmí zbytečně navyšovat cenu kotle. Disponuje proto jen vstupy
a výstupy pro nadstandardní řízení jednoho ekvitemního okruhu a přípravy TV. Nabízí však také možnost samostatného
ovládání cirkulačního čerpadla a po doplnění čidel i řízení solárního ohřevu TV.
Už tato vlastnost dává kotlům Geminox
konkurenční výhodu. Uživateli této unikátní technologie navíc umožňuje volbu z několika typů prostorových přístrojů,
ekonomického nebo vysoce komfortního i jejich bezdrátových variant.
V případě rozsáhlejších technologii (např. více topných okruhů, kaskády) hořáková automatika LMS disponuje naprosto
unikátní vlastností. Jsou v ní integrovány téměř všechny funkce regulačního systému Siemens RVS řady Albatros2.
Po připojení rozšiřujících modulů (doplňují vstupy a výstupy) k automatice LMS získáváme stejné možnosti řízení zdrojů
(kotel na tuhá paliva, solár) i spotřebičů (až tři směšované TO, bazén, externí spotřebiče, atd.). Rozšiřující moduly jsou v nabídce příslušenství, jak v provedení pro instalaci v kotli (Clip-in), tak v provedení pro instalaci do krabice (například u směšovaného topného okruhu).
Na první pohled zbytečná duplicita vlastností nabízí vždy ideální kombinaci sestavy systému vzhledem k ceně, dispozici objektu, délce kabelových tras a mnoha dalších kritérií. Jako příklad lze uvést následující dvě typické aplikace kaskády.
- První bude jednoduchá „legislativní“ kaskáda 2 × 49kW s přípravou TV a jedním směšovaným okruhem (obr. 1). Zde je možné nadstavbovou regulaci RVS vynechat a využít vlastností automatiky kotle. Úspora je v této aplikaci již v řádu desítek tisíc korun.
- Druhým případem může být bytový dům, kde po odpojení od systému centrálního zásobování teplem zůstává rozdělovač s topnými okruhy v suterénu a kaskáda kotlů bude instalovaná v podkroví (obr.2). Zde i z pohledu ceny, pracnosti a kabeláže bude vhodnější použít pro řízení kotelny regulátor RVS a kotle propojit pouze komunikačním dvoužilovým kabelem.
Kvalita řídícího systému je nutným předpokladem pro správnou a optimální funkci každé otopné soustavy. S narůstající složitostí je stále důležitější práce servisních techniků. Tohoto si společnost Siemens byla při tvorbě systému vědoma. Díky sjednocení konceptu ovládání, struktury menu, PC toolů a sdílením funkčních bloků je dnes možný 100% přenos dosažených znalostí a vybavení techniků mezi ekvitermními regulátory, automatikami kotlů a například tepelnými čerpadly. Pro diagnózu problémů disponuje systém podrobnými informacemi o stavu jednotlivých částí technologie, zobrazením skutečných i žádaných teplot.
Pro náročnější uživatele požadující vzdálený dohled i možnost pohodlné úpravy parametrů prostřednictvím PC, mobilních telefonů nebo smart TV a pro celkové zlepšení operativnosti servisu je výhodné k automatice kotle přidat Webserver OZW672 pro internetovou komunikaci.
Obr. 1
Obr. 2
Hořáková automatika kotle LMS14
LMS14
Automatika kotle LMS14 je digitální řídící jednotka určená pro plynové kondenzační kotle s modulovaným hořákem. Z pohledu priorit je jejím hlavním úkolem zajistit za všech okolností bezpečný provoz plynového spotřebiče a optimální řízení spalovacího procesu.
Její největší výhodou proti konkurenčním výrobkům je případné rozšíření o celou skupinu příslušenství umožňující využití všech jejích vlastností. Pro připojení periferií slouží interní sběrnice BSB (Boiler systém bus). Jedná se o pevné propojení dvoužilovým, resp. trojžilovým kabelem. Dvě sousední zařízení komunikují až do vzdálenosti 200 m s omezením celkové délky kabeláže na 400 m. Pokud není k dispozici předem připravená kabeláž, je možné připojit prostorové přístroje a venkovní čidlo radiovou komunikací na frekvenci 868 MHz. Vzdáleností pro připojení radiového komunikace nejde jednoznačně stanovit, je závislá na konstrukci budovy. Obecně se udává vzdálenost 30 m, nebo také tři stěny/dvě patra. V konstrukcích s obtížným šířením radiového signálu nebo pro prodloužení dosahu je v sortimentu i zesilovač signálu. Druhou komunikační sběrnicí, která slouží k propojení s nadstavbovou regulací RVS nebo dalšími automatikami je LPB (Local Proces Bus). Využívá se u rozsáhlejších systémů zdrojů a spotřebičů. Tuto možnost získá automatiky po doplnění komunikačního Clip-in modulu OCI345.
Základní příslušenství
Venkovní čidlo QAC34
V naprosté většině případů je pro výtápění objektu zvolen systém ekvitermního řízení s vlivem nebo bez vlivu teploty vnitřního prostoru. Ekvitermní řízení kondenzačních kotlů Geminox zajišťuje dokonalou tepelnou pohodu v celém objektu, výrazně snižuje spotřebu energie a zároveň prodlužuje životnost zařízení. Podmínkou využití tohoto systému je instalace venkovního čidla. Informace o venkovní teplotě přináší i některé bezpečnostní funkce, jako je například ochrana topného systému proti lokálnímu zamrznutí. Čidlo je s řídící jednotkou propojeno dvoužilovým kabelem v maximální vzdálenosti 120 m. Díky nadčasovému designu nepůsobí na fasádě objektu rušivým dojmem.
Integrovaný ovládací panel AVS37.294
Základním uživatelským rozhraním kotlů THRs je ovládací panel AVS37.294, který umožňuje přístup ke všem parametrům. Ty jsou přehledně uspořádány do třech obslužných úrovní podle kompetencí obsluhy. Pro diagnostiku systému jsou k dispozici informace o skutečných i žádaných teplotách a provozních stavech jednotlivých částí technologie. Ovládací panel je integrován do designu kotle Geminox a s řídící jednotkou je propojen speciálním plochým kabelem.
Příslušenství automatiky kotle pro připojení na sběrnici BSB
Prostorový přístroj QAA75.611
Komfortní prostorový přístroj s podsvětleným displejem (podmínkou je trojžilové propojení). Doplňuje strategie řízení o ekvitermní regulaci s vlivem teploty prostoru nebo čistě prostorové řízení. Je vybaven ovládacími prvky pro rychlou změnu žádané komfortní teploty, druhu provozu topného okruhu, vypnutí/zapnutí teplé užitkové vody a přítomnostním tlačítkem. Nechybí ani informační tlačítko pro zobrazení teplot a provozních stavů technologie. Přístroj umožňuje úplný přístup ke všem parametrům regulátoru včetně přestavení časových programů, stejně jako je tomu u integrovaného ovládacího panelu kotle THRs. Lze jej přiřadit pro konkrétní topný okruh nebo dovoluje řídit všechny okruhy společně.
Prostorový přístroj QAA55.110
Základní prostorový přístroj s dvoužilovým propojením. Doplňuje strategie řízení o ekvitermní regulaci s vlivem teploty prostoru nebo čistě prostorové řízení. Je vybaven ovládacími prvky pro korekci žádané komfortní teploty, přepnutí druhu provozu topného okruhu, vypnutí/zapnutí teplé užitkové vody a přítomnostním tlačítkem. Přístroj se přiřazuje pro konkrétní topný okruh a je doplněn o možnost zablokování obsluhy pro instalaci ve veřejných prostorech.
Rozšiřující clip-in modul AGU2.550
Základní funkcí rozšiřujícího modulu je doplnění svorkovnice automatiky kotle o další dva vstupy pro čidla, jeden H vstup (bezpotenciálový kontakt/0–10V) a tři releové výstupy pro konfiguraci doplňkových funkcí. Typickým použitím je řízení směšovaného topného okruhu jako v kotlích THRs DC. Nabídka využití jednotlivých vstupů/výstupů je však mnohem širší. Konstrukční provedení je uzpůsobeno pro montáž přímo v kotli. Skříň elektroniky kotlů Geminox má připraveny pozice pro maximální počet tří modulů. K propojení slouží vícenásobný plochý kabel s klíčovanými konektory.
Prostorový přístroj QAA75.611
Prostorový přístroj QAA55.110
Rozšiřující clip-in modul AGU2.550
Rozšiřující modul AVS75.390
Tento modul je vlastnostmi a použitím shodný s clip-in modulem AGU2.550. Hlavní rozdíl je v konstrukčním provedení. Je určen pro montáž mimo kotel do instalační krabice v blízkosti technologie (např. směšovací topný okruh, kotel na dřevo). Propojovací kabel lze prodloužit až na 200 m.
PWM clip-in modul AGU2.551
Vestavný modul je určen pro propojení kotle s nadřazenou regulací. Obsahuje v sobě dva převodníky signálu PWM na signál 0–10 V a dvě bezpotenciálová relé. Nadřazená regulace tak může získat informace o otáčkách ventilátoru (aktuálním výkonu kotle) a otáčkách kotlového čerpadla standardním signálem 0-10 V. Na relé je možné připojit výstupy o chodu a poruše kotle. Modul je ze sběrnice BSB pouze napájen a neomezuje počet připojitelných rozšiřujících modulů AGU2.550 (AVS75.390).
Rozšiřující modul AVS75.390
PWM clip-in modul AGU2.551
Radiové příslušenství automatiky kotle
Radiový vysílač/přijímač AVS71.390
Základním předpokladem použití bezdrátových periferií k automatice kotle je připojení radiového modulu. RF modul AVS71.390 je základní provedení s integrovaným plochým kabelem (délka 1 m) pro připojení na zvláštní konektor osazený na desce automatiky. Toto pevné spojení může limitovat výběr umístění. Modul nesmí být osazen do vnitřního prostoru kotle. Upřednostňujeme proto použití níže popsaného modulu AVS71.393.
Radiový vysílač/přijímač AVS71.393
I tento RF modul rozšiřuje vlastnosti řídící desky o možnost připojení radiových periferií. Na rozdíl od modulu AVS71.393 se připojuje trojžilovým kabelem na sběrnici BSB a jeho instalace je tedy možná až do vzdálenosti 200m od kotle. To nám umožní vybrat pro instalaci vždy optimální místo s nejlepším příjmem.
Prostorové přístroje QAA78.610 a QAA58.110
Oba radiové prostorové přístroje jsou identické kopie drátového provedení QAA75.611 a QAA55.110. Umožňují využití všech jejich funkcí bez specifických nároků na vlastní umístění (při respektování základních pravidel montáže). Jediným rozdílem je absence podsvětlení. Přístroje komunikují obousměrně s možností testování kvality přenosu signálu. Napájení je z AA baterií s předpokládanou životností až tři roky.
Radiový vysílač/přijímač AVS71.390
Radiový vysílač/přijímač AVS71.393
Prostorové přístroje QAA78.610 a QAA58.110
Vysílač informace o venkovní teplotě AVS13.399
Přistroj je instalován do interiéru a s venkovním čidlem QAC34, umístěným ve stejné pozici na vnější straně obvodové stěny, se propojuje dvoužilovým kabelem. To je důležité pro snadnou výměnu baterií a zároveň tím není kapacita baterií negativně ovlivňována nízkou teplotou okolního prostředí. Vysílač venkovní teploty je napájen AAA bateriemi s předpokládanou životností až tři roky. Při instalaci venkovního čidla QAC34 je nutné respektovat základní pravidla montáže.
Opakovač RF signálu AVS14.390
V případě instalace v budovách s velmi špatným šířením radiového signálu nebo pro prodloužení dosahu je možné systém doplnit opakovačem AVS14.390. Vysílací výkon je shodný s ostatními prvky, umožní tak až zdvojnásobení dosahu. Napájení je řešeno zásuvkovým adaptérem, který je součástí dodávky.
Vysílač informace o venkovní teplotě AVS13.399
Opakovač RF signálu AVS14.390
Připojení automatiky kotle na komunikaci LPB
LPB clip-in modul OCI345
Komunikační modul se používá pro propojení několika kotlů do kaskád nebo/i spojení s regulátory RVS a RVD. Modul je vybaven speciálním konektorem a neomezuje počet připojení rozšiřujících clip-in modulů AGU2.550 (AVS75.390). Maximální počet přístrojů na sběrnici LPB je 16.
LPB clip-in modul OCI345
Teplotní čidla
Příložné čidlo QAD36
Jde o nejběžnější čidlo pro snímání teploty topné vody. Jeho výhodou je snadná montáž na trubku o průměru 15 až 140 mm, bez nutnosti použití jímky. Čidlo je vybaveno měřícím prvkem NTC 10k Ohm. S řídící jednotkou je propojeno dvoužilovým kabelem při maximální vzdálenosti čidla 120 m. Teplotní rozsah je -30 až 125 °C.
Jímkové čidlo QAZ36
Čidlo je určeno pro snímání teploty v zásobníku TV nebo v akumulačím zásobníku. V případě, že je potrubí vybaveno jímkou, je možné čidlo použít i pro měření teploty topné vody. Jeho výhodou je nízká cena. Je dodáváno s integrovaným kabelem o délce 6 m. S řídící jednotkou je propojeno dvoužilovým kabelem při maximální vzdálenosti čidla 120 m. Teplotní rozsah je 0 až 95 °C.
Jímkové solární čidlo QAZ36.481
Jedná se o speciální provedení jímkového čidla NTC 10k Ohm se zvýšeným teplotním rozsahem -30 až 200 °C, s integrovaným kabelem se silikonovou izolací o délce 2 m. Je určeno především k měření teploty solárních kolektorů, ale dalším velmi vhodným použitím je i snímání teploty obestavěné krbové vložky s výměníkem. S řídící jednotkou je propojeno dvoužilovým kabelem při maximální vzdálenosti čidla 120 m.
Příložné čidlo QAD36
Jímkové čidlo QAZ36
Jímkové solární čidlo QAZ36.481
Společnost Brilon nabízí špičkovou techniku pro vytápění a ohřev teplé vody pro český a slovenský trh. Přehled sortimentu: tepelná čerpadla, kondenzační kotle pro rodinné a bytové domy, zásobníky TV, plastové systémy odvodů spalin, ventilační systémy ...