Regulace malých otopných soustav s kotli (nejen) na pevná paliva (V)

Jaký typ regulátoru zvolit?

Vycházíme ze situace, kdy je třeba zvolit (určit) regulátor pro jednu otopnou větev. Regulátor by měl být pokud možno jednoduchý, přehledný a lehce ovladatelný. Měl by umět (minimálně):

• řídit teplotu otopné vody v závislosti na venkovní nebo vnitřní teplotě objektu, popřípadě v kombinaci obou teplot (tzv. korekce teploty),
• ovládat (zapínat-vypínat) oběhové čerpadlo otopného okruhu (event. + kotlového okruhu),
• ovládat pohon směšovací armatury (3-bodově, 2-bodově),
• ovlivňovat teplotu vratné vody do kotle (tzv. omezení minimální teploty),
• chránit systém proti mrazu
• zapínat a vypínat regulaci systému v závislosti na venkovních hraničních teplotách
• přepínat automaticky podle hodin komfortní a útlumové teploty (den/noc) ve 4 režimech
  1. den - vypnuto (včetně protimrazové ochrany)
  2. den - noc
  3. den - stále
  4. noc - stále
• ruční provoz

Na českém trhu jsou většinou nabízeny regulátory, které jeden nebo více výše uvedených požadavků bohužel postrádají.

Zajímavá informace: švýcarský výrobce regulační techniky Elfero (dnes vývoj pro firmu ELESTA) provedl před několika roky rozsáhlou dotazníkovou akci u projektantů TZB a montážních firem. Dotazoval se, které ovládací prvky regulátorů jsou, podle jejich názoru a názoru uživatelů, nezbytné pro jednoduchou a přehlednou obsluhu. Podle výsledku potom upravil vzhled a funkci regulátorů.

S takovým nebo podobným regulátorem je možno jednoduše regulovat systém podle individuální potřeby (viz příklad č. 3).

Nutno podotknout, že tento regulátor spolupracuje se zdrojem tepla jako externí prvek, tzn. uvádění kotle do provozu a regulace jeho výkonu (včetně eventuálního stáložárného provozu) je zajišťováno buď ručně, nebo kotlovou automatikou.

Z těchto důvodů je vždy nezbytně třeba dbát na to, aby byl zdroj tepla navržen uváženě, nejen podle jeho výkonu, ale i podle možností regulace jeho výkonu. U kotlů na pevná paliva je třeba brát ohled mj. i na jejich vodní objem (pružnost a setrvačnost v závislosti na průtoku), velikost násypného a spalovacího prostoru, hloubku spalovacího prostoru, velikost přikládacího otvoru, předepsaný komínový tah, předepsanou minimální teplotu vstupní vody, maximální povolený pracovní přetlak otopné vody ...

Nemenší pozornost je nutno věnovat i správnému určení optimální velikosti oběhových čerpadel, jak kotlového, tak otopného okruhu. Je nutno si uvědomit, že čerpadla jsou v provozu poměrně značný počet hodin a tak může jejich roční elektrická spotřeba narůst do značných finančních částek. Např. čerpadlo pro kotel o jmenovitém výkonu 24 kW (příklad 2), při rozdílu teplot mezi jeho vstupem a výstupem cca. 20K a použití termostatického ventilu ESBE TV 25-60 (kvs 9,0) postačí Grundfoss UPS 32-30/1, jehož elektrický příkon činí 25 W. Pro menší rozdíl teplot (např. 15K) a tím i pružnější regulační reakci kotle, postačí přepnou volič otáček čerpadla na pozici č.2, čímž se zvýší elektrický příkon čerpadla na cca. 40W. Totéž kotlové čerpadlo bychom volili i v příkladu č.3, systému s poloautomatickým kotlem a ekvitermním regulátorem.

Na závěr ukázkové schema kombinace olejového (plynového) kotle s teplovodním krbem, akumulátorem tepla (včetně možnosti el. topné vložky) ve spojení s ekvitermně řízeným okruhem podlahového vytápění.

Tento systém byl podrobně popsán na stránkách TZB-INFO pod názvem "Systém SIVART řeší zapojení krbových kamen do topného systému".

Na závěr bych rád ukázal návrh univerzálního zapojení různých tepelných zdrojů s možnostmi jejich etapového zapojení. Návrh je prezentován pouze jako ideový, tj. bez zabezpečovacích zařízení (pojistné armatury, expanzní zařízení) ani dalších ovládacích a měřicích prvků (regulátory, armatury, teploměry ...). Tento systém již byl v několika případech instalován a pracuje k naprosté spokojenosti uživatelů.

"Srdcem" systému je akumulační (energetická) nádrž X, jejíž provedení může být značně variabilní:

1. jednoduchá nádrž s možností instalace elektrické patrony,
2. nádrž s plovoucím boilerem (průtočným výměníkem tepla pro teplou vodu),
3. nádrž s výměníkem pro solární systém,
4. kombinace a) až c)

Na primární straně (zde vlevo), lze po etapách a podle možností připojovat různé druhy tepelných zdrojů, např.:

1. jednoduchý plynový nebo olejový kotel, elektrokotel .... nebo
2. kotel na pevná paliva (uhlí, dřevo, peletky, teplovodní krb ...) .... nebo
3. tepelné čerpadlo (voda, země, vzduch)

Na sekundární straně (zde vpravo) jsou umístěny jednotlivé otopné okruhy, které jsou regulovány pomocí 3-cestných směšovacích ventilů (ekvitermně). Pouze tak je možno důsledně docílit pokud možno ideálního vrstvení teploty v akumulační nádobě a tím i jejího smysluplného využití.

Teplá voda je předehřívána v plovoucím (průtočném) boileru v nádrži a v případě potřeby dohřívána v sériově zapojeném menším elektroboileru (ve schematu nezakresleno).