Úvodní informace

Hydraulické vyvážení soustavy

Vyvážení soustavy kladně působí na účinnost kotle, neboť u nevyvážené soustavy (velké průtoky) se snižuje navržený teplotní spád např. 70/55 °C na skutečný 70/62 °C (viz. obrázek).

Vyvážená soustava - teplota náběhu a zpátečky

Nevyvážená soustava - teplota náběhu a zpátečky

Řízení čerpadla kondenzačního kotle

V moderních otopných soustavách se setkáváme s nasazením elektronických čerpadel s možností řízení otáček. Vývoj těchto čerpadel odstartovalo masivní osazování otopných těles termostatickými ventily. Tepelné zisky ve vytápěném objektu, na které reaguje termostatická hlavice, způsobují snižování průtoku otopnou soustavou. Snižování průtoku vede k nárůstu výtlačné výšky běžného čerpadla, čímž vzniká v závislosti na nárustu výtlačné výšky rušivý hluk na kuželkách termostatických ventilů. Elektronická čerpadla mají odstranit popisovaný hydraulický fenomén. Řízení otáček čerpadla přináší automaticky úsporu elektrické energie a tím i provozních nákladů.

Existují dvě strategie řízení otáček čerpadla, které se volí nastavením na čerpadle:

1. Na konstantní výtlačnou výšku (v převážné míře)
2. Na konstantní průtok

Rozšiřováním použití kondenzačních kotlů se vytvořila odlišná, zcela nová strategie řízení čerpadla.

Regulace otáček čerpadla podle teploty

Strategie řízení čerpadla podle teploty nemá za primární úkol potlačit výše popsaný hydraulický fenomén. Cílem nově vznikající filosofie řízení je zvýšení provozní tepelné účinnosti otopné soustavy ve spojení s kondenzačním kotlem. Princip zvýšení účinnosti je skryt v řízeném snížení průměrné teploty zpátečky a je pevně spojen s otopným okruhem. Řízení čerpadla, byť je umístěno v kotli, nesouvisí s vlastním řízením kotle příp. s jevy vznikajícími v kotli. Regulace otáček čerpadla se používá zejména pro otopné soustavy s radiátory, kde je procento přínosu neporovnatelně vyšší.

Princip řízení otáček čerpadla podle teploty

Řízení čerpadla vychází z principu ekvitermní regulace, která je podmínkou plného využití vysoké účinnosti kondenzačního kotle. Paralelně s řízením výstupní teploty kotle se cíleně snižují otáčky čerpadla až na minimální možné, které ještě zajišťují spolehlivé zásobování otopných těles.

Na prvním obrázku je zobrazen princip standardní ekvitermní regulace, kdy se v závislosti na venkovní teplotě reguluje podle otopné křivky (červená křivka) vstupní teplota do otopné soustavy. Teplá voda se v otopných tělesech ochlazuje (modrá křivka) a vrací se zpět do zdroje tepla. Výkon otopné soustavy charakterizuje střední teplota otopných těles (zelená křivka).

Teplota náběhu a zpátečky

Uvedený postup řízení platí v případě, že otopná soustava pracuje v navrhovaném pracovním bodě. Čerpadlo běží na své nastavené maximální otáčky, jejíchž hodnota nemusí být vždy 100 %. To znamená, že nastavením maximálních otáček dostáváme soustavu do projektantem vypočteného pracovního bodu.

Pro řídící algoritmus zbývá ještě nadefinovat tzv. minimální otáčky čerpadla. Je třeba si uvědomit, že snížením otáček čerpadla se sníží průtok okruhem. Otopné těleso je celkem citlivé na snížení průtoku (podprůtok). Zvětšuje se teplotní rozdíl na otopném tělese, a tím se také snižuje střední teplota, která definuje výkon soustavy. Popsaný úbytek výkonu musí dohnat ekvitermní regulátor, zvýšením teploty otopné vody tak, aby se střední teplota otopné soustavy nezměnila.

Soustava pracuje na minimální otáčky až do bodu, kde není již možné dále zvyšovat teplotu otopné vody. Po dosažení nastavené maximální teploty (legislativně dáno teplotou 75 °C) se výkon soustavy zvyšuje postupným zvyšováním otáček čerpadla až do maximálních otáček.

Princip je znázorněn na obrázku, ze kterého porovnáním s předchozím obrázkem zcela zřetelně vyplývá cíl řízení otáček čerpadla, a tím je snížení teploty zpátečky. Zároveň je patrné, že do venkovní teploty v našem příkladě -6 °C (více jak 90 % otopné sezóny) běží čerpadlo na minimální otáčky, tj. se sníženým elektrickým příkonem a bez vzniku rušivého hluku v soustavě.

Teplota náběhu a zpátečky

Tímto způsobem jsme posunuli mez pokročilé kondenzace na hodnotu venkovní teploty z původních 5 °C na nových -2 °C a mez začínající kondenzace z původních -10 °C na -12 °C.

Pro ilustraci počet dnů s průměrnou venkovní teplotou nižší než:

Mez venkovní teploty	Počet dnů
původních 5 °C	100
nových -2 °C	20

Produktové menu