Inst 02:system grzewczy, pompa ciepła, zb. kombinowany, kocioł, dwa obiegi podłogowe

[k.grzebinoga]

Schemat obejmuje:

• System grzewczy
  
• Pompa ciepła dwu-sprężarkowa
  
• Zbiornik kombinowany
  
• Kocioł na paliwo stałe
  
• Kolektory
  
• Dwa obiegi podłogowe
  
• Pasywne chłodzenie
  

IB - Control jest to autorski program firmy "INSBUD". Interfejsem dostępowym może być komputer, naścienny panel dotykowy lub tablet.

Automatyka steruje wszystkimi procesami i jest spójna. Umożliwia zdalny nadzór i sterowanie systemem przez Internet. Zdalna aktualizacja oprogramowania i logiki. Istnieje możliwość dodania nowych funkcjonalności.

Automatyka ma budowę modułową, co oznacza, że w każdej chwili można dołożyć nowy moduł (np. do sterowania kolejnymi urządzeniami np. oświetlenie, alarm, wentylacja) który zwiększy funkcjonalność systemu.

Umożliwiamy pełną kustomizację produktu przez spersonalizowane grafiki po dedykowane zależności logiczne.

ELEMENTY PROGRAMU IB - Control

Obszar roboczy:

Aby dostać się do menu urządzeń/nastaw należy najechać na odpowiedni element, wówczas pojawi się graficzny pulsujący symbol wyboru przedstawiający skrzyżowane narzędzia:

Po naciśnięciu na menu elementu pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość”.

Przykładowe okno dialogowe:

Posługując się tym oknem dialogowym mamy możliwość ustawienia żądanych nastaw.

Przyciskami góra/dół zmniejszamy lub zwiększamy wymaganą wartość. Można również wpisać żądaną wartość ręcznie.

Po naciśnięciu przycisku wyboru rozwija się lista z nastawami do wyboru.
Zatwierdzamy przyciskiem OK Anulujemy przyciskiem ANULUJ

W przypadku tej instalacji na potrzeby klienta stworzono dwa schematy:

• Ogrzewania podłogowego
  
• Kotłowni
  

MENU POGODY

Aby dostać się do menu pogody należy najechać na symbol który przedstawia obecną temperaturę zewnętrzną.

Po naciśnięciu na menu pogody pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość” przedstawiające bieżące ustawienia.

Rozwinięcie listy Wybór sezonu grzewczego.

Auto - oznacza wybór sezonu automatycznie, system automatycznie przyjmuje sezon w zależności od temperatury zewnętrznej.

Automatyka sugeruje się wartością „Punkt zmiany sezonu” oraz „Histereza związana z punktem zmiany sezonu”, w przypadku gdy punkt zmiany sezonu wynosi 16 °C a histereza ustawiona jest na 4 °C oznacza to, że sezon grzewczy automatycznie zmienia się na zimę gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej 14 °C, a gdy temperatura zewnętrzna wzrośnie powyżej 18 °C system pracuje wg trybu letniego.

Lato - proces ogrzewania c.o. jest wyłączony, włączone jest chłodzenie bierne podłogowe

Zima - proces ogrzewania c.o. jest włączony, chłodzenie jest wyłączone

Zima/Lato - Gdy użytkownik ręcznie ustawi sezon grzewczy na „Zima” lub „Lato” automatyka pracuje niezależnie od temperatury zewnętrznej. Po mimo tego, że na zewnątrz jest temperatura wskazująca na sezon „Lato” a instalacja jest w trybie „Zima” to ogrzewanie podłogowe jest włączone.

MENU ZBIORNIKA C.W.U. (CIEPŁA WODA UŻYTKOWA)

Po naciśnięciu na symbol zbiornika c.w.u. pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość” przedstawiające ustawienia.

Delta włączenia/wyłączenia pompy przepompowującej - Jeżeli w wewnętrznym zbiorniku zbiornika kombinowanego temperatura jest większa niż w zbiorniku c.w.u następuje przepompowywanie między zbiornikami. Np. jeżeli w zbiorniku wewnętrznym jest 48°C a w zbiorniku c.w.u. 40°C i delta włączenia pompy przepompowującej wynosi 8°C to następuje włączenie pompy przepompowującej i wyrównanie temperatur w zbiornikach. Jeżeli system stwierdzi, że ciepło zostało przepompowane i wyrówna temperatury np. w wewnętrznym zbiorniku, będzie temperatura 46 °C, w c.w.u 42 °C a delta wyłączenia pompy przepompowującej wynosi 4°C następuje wyłączenie pompy.

Taka sytuacja może nastąpić gdy np. zbiornik buforowy zostanie naładowany przez układ
solarny lub kominek/kocioł na paliwo stałe.

Temperatura wymagana w zbiorniku c.w.u. - układ grzewczy (pompa ciepła, grzałki) dąży do uzyskania tej temperatury załączając pompę ciepła lub grzałki elektryczne.

Histereza związana z temperaturą zbiornika c.w.u. - jest to parametr związany z temperaturą wymaganą, np gdy histereza wynosi 4°C, temperatura wymagana 40°C a temperatura zbiornika wynosi 38°C następuje ładowanie zbiornika c.w.u. przez system do czasu aż temperatura osiągnie wymaganą wartość. Ogrzewanie zbiornika w takim przypadku wyłącza się gdy osiągnie on temperaturę 42°C

Jeżeli w wewnętrznym zbiorniku zbiornika kombinowanego jest wyższa temperatura niż w zasobniku c.w.u. następuje automatyczne przepompowanie wody użytkowej między zbiornikami.

Przepompowywana jest woda użytkowa. Pompa przepompowująca jest przystosowana do pracy z wodą użytkową.

Ładowanie zbiornika c.w.u. przez pompę ciepła lub grzałki odbywa się przez wężownicę spiralną o dużej mocy przystosowaną do pracy z pompami ciepła.

MENU KOLEKTORA SŁONECZNEGO

Po naciśnięciu na symbol kolektora słonecznego pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość” przedstawiające ustawienia.

Delta włączenia pompy kolektora - np. jeżeli temperatura zasilania z kolektora słonecznego jest wyższa o 8°C niż w zbiorniku, następuje włączenie pompy kolektora.

Deltę wyłączenia pompy kolektora - np. jeżeli temperatura na kolektorze słonecznym jest niższa od temperatury w zbiorniku o 4°C następuje wyłączenie pompy kolektora.
Ciepło pozyskane z kolektorów słonecznych jest kierowane do zbiornika kombinowanego.

W pierwszej kolejności następuje próba ładowania wewnętrznego zbiornika wody użytkowej (przez górną wężownicę), ponieważ uzyskanie optymalnej temperatury c.w.u. jest priorytetem.

Kiedy w wewnętrznym zasobniku zostanie osiągnięta temperatura optymalna lub kolektory słoneczne nie są w stanie nagrzać wewnętrznego zbiornika do temperatury optymalnej następuje próba ładowania zbiornika przez dolną wężownicę.

Pozyskana energia przez dolną wężownicę jest spożytkowana do celów centralnego ogrzewania. Jeśli kolektor ładuje dół zbiornika i wewnętrzny zbiornik nie został załadowany do temperatury optymalnej w c.w.u. co określony odcinek czasu następuje przerwa w ładowaniu aby sprawdzić czy zaistniały warunki na ponowne ładowanie wewnętrznego zbiornika.

Parametry pogrubioną czcionką są dostępne w Menu Zbiornika Kombinowanego.

Kolektor słoneczny przestaje ładować zbiornik kombinowany w przypadku niebezpieczeństwa zniszczenia urządzeń wmontowanych w instalację.

W układzie solarnym medium jest niezamarzający płyn (glikol) odporny na niskie temperatury, który zabezpiecza przed zniszczeniem kolektora przez rozmrożenie.

MENU ZBIORNIKA KOMBINOWANEGO

Po naciśnięciu na symbol zbiornika kombinowanego pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość” przedstawiające bieżące ustawienia.

Priorytet dogrzewania solar:

Priorytet dla c.w.u. - Dopóki zbiornik wewnętrzny (czujnik T2) nie osiągnie zadanej Temperatury optymalnej c.w.u. zbiornik buforowy nie jest ładowany (wyjątkiem jest przypadek, gdy regulator stwierdzi, że nie ma możliwości załadować wewnętrznego zbiornika do zadanej optymalnej temperatury). Kiedy wewnętrzny zbiornik zostaje załadowany do optymalnej temperatury, zbiorniki ładowane są wg zasady największej efektywności.

Największa efektywność - Zbiorniki wewnętrzny oraz zbiornik buforowy mają równe priorytety. System ładuje ten zbiornik, który zapewni największy uzysk energii (UWAGA! Nie należy mylić energii z temperaturą!)

Jeżeli priorytet c.w.u. jest poniżej temperatury optymalnej system próbuje w pierwszej kolejności ładować zbiornik c.w.u. W przypadku gdy nie ma takiej możliwości układ przełącza się na ładowanie zbiornika buforowego na określony Czas ładowania zbiornika buforowego poniżej temperatury optymalnej w c.w.u. [s]. Po tym czasie układ sprawdza czy jest możliwość ładowania c.w.u. Jeżeli tak zawór przestawia się na c.w.u. i zbiornik ładowany jest do momentu osiągnięcia temperatury optymalnej. W przeciwnym przypadku pompa kolektora jest wyłączana na Czas próby dogrzewania zbiornika c.w.u. poniżej temperatury optymalnej w c.w.u. [s] w celu dogrzania kolektorów. Jeżeli przed upłynięciem tego czasu kolektory osiągną odpowiednią temperaturę do ładowania c.w.u. pompa jest włączana. Jeżeli nie układ próbuje ładować bufor.

Aktualna temperatura żądana w górnej części zbiornika buforowego (do celów centralnego ogrzewania) ustalana jest na podstawie najwyższej obliczonej żądanej temperatury któregoś z obiegów grzewczych powiększoną o kilka stopni (Zwiększenie temp. wymaganej w buforze ze względu na straty ciepła bufor - c.o.).

MENU ZAPOTRZEBOWANIA NA OGRZEWANIE I CHŁODZENIE

Po naciśnięciu na symbol zapotrzebowania na ogrzewanie i chłodzenie pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość” przedstawiające bieżące ustawienia.

Posługując się oknem dialogowym mamy możliwość załączenia/wyłączenia poszczególnych poziomów grzewczych. W zależności od wartości zapotrzebowania na ciepło (INTEGRAL)

Poziomy Grzewcze:

System zapewnia 5 poziomów grzewczych, stopniowo zwiększając moc grzewczą:

• poziom 1: tylko jedna sprężarka o wyższym priorytecie (9kW)
• poziom 2: sprężarka pierwsza i sprężarka druga (9kW + 9kW)
• poziom 3: sprężarka pierwsza, sprężarka druga, grzałka 2kW (9kW + 9 kW + 2kW)
• poziom 4: sprężarka pierwsza, sprężarka druga, grzałka 4kW (9kW + 9 kW + 4kW)
• poziom 5: sprężarka pierwsza, sprężarka druga, grzałka 2kW, grzałka 4kW (9kW + 9kW + 2kW + 4kW)

Poziomy grzewcze załączane są na podstawie bieżącego zapotrzebowania na ciepło.
Zapotrzebowanie na ciepło jest liczone na podstawie różnicy między aktualnie żądaną temperaturą w górnej części zbiornika buforowego a rzeczywiście panującą w czasie (całkowanie). Jeżeli zapotrzebowanie na ciepło przekroczy nastawioną wartość zostaje załączany kolejny poziom grzewczy. Jak wzrośnie to wyłącza na poziom niżej.
Istnieje możliwość załadowania zbiornika kombinowanego do określonej temperatury (mierzonej na dole zbiornika) w określonych przedziałach czasowych. Praktycznym przykładem wykorzystania tej funkcji jest korzystanie z tzw. nocnej taryfy elektrycznej, dzięki temu można zmagazynować energię cieplna korzystając z tańszej taryfy.

MENU PIECA WĘGLOWEGO/KOMINKA

Po naciśnięciu na symbol pieca węglowego pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość” przedstawiające bieżące ustawienia.

Pierwszym warunkiem włączenia pompy pieca jest różnica temperatur: np. jeżeli delta włączenia pompy pieca jest ustawiona na 8°C, a w piecu jest wyższa temperatura niż
w dolnej części bufora o 8°C następuje włączenie pompy pieca.

Jeżeli delta wyłączenia pompy pieca wynosi 4°C, a temperatura w buforze jest wyższa o 4°C od temperatury pieca następuje wyłączenie pompy pieca.

Temperatura włączenia pompy pieca/histereza związana z temp. pieca - Jeżeli temperatura włączenia pompy pieca ustawiona jest na 50°C, a histereza na 2°C to drugim warunkiem włączenia pompy pieca jest osiągnięcie przez piec temperatury 52°C, natomiast gdy temperatura obniży się do 48°C pompa pieca się wyłączy.

Wyłączanie pompy następuje jeżeli równocześnie spełniony jest warunek wyłączenia pompy dla obu warunków (delta i temperatura)

Jeżeli w kotle następuje rozpalenie (wzrost temperatury zasilania) to następuje odbiór ciepła i dalsze przekazanie do zbiornika kombinowanego. Ładowane następuje od góry zbiornika na całej jego wysokości. Pozyskane ciepło może być wykorzystane do celów c.o. i c.w.u..

Po wygaszeniu w kotle pompa zostaje automatycznie wyłączona.

MENU OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO - PARTER/PIĘTRO

Aby dostać się do menu ogrzewania podłogowego na parterze lub piętrze należy nacisnąć dymek temperatury nad grafiką pomieszczenia - parteru/piętra

Wymagana temperatura na parterze/piętrze - Jest to temperatura wewnętrzna jaką system chce osiągnąć

Histereza związana z temperaturą pokojową - pompa obiegowa wyłącza się gdy temperatura wewnętrzna (mierzona) jest wyższa od nastawionej o zadaną różnicę lub gdy system stwierdzi koniec sezonu grzewczego i nie jest wymagane chłodzenie. Np jeżeli jest sezon zimowy i temperatura wymagana wynosi 20°C i histereza związana z temperatura pokojową wynosi 3°C, a w pomieszczeniu temperatura wynosi 21,5°C następuje wyłączenie pompy obiegowej natomiast gdy temp w pomieszczeniu wynosi 18,5°C pompa obiegowa włącza się.

Animacja ogrzewania podłogowego:

Po rozwinięciu listy krzywej grzewczej mamy możliwość ustawienia żądanej krzywej grzewczej na piętrze lub parterze:

Użytkownik ma możliwość wyboru od 23 - 55 krzywych grzewczych. Na podstawie krzywej grzewczej (dostosowanej do danego budynku), wymaganej temperatury wewnętrznej oraz temperatury zewnętrznej następuje obliczenie jaką temperaturą powinna być zasilany układ podłogowy.

Numer krzywej oznacza temperaturę wymaganą na zasilaniu przy temperaturze zewnętrznej 0°C i zadanej wewnętrznej 21°C.

W okresie letnim budynek ma możliwość chłodzenia pasywnego. Dolne źródło jest wykorzystywane jako źródło chłodu. Logika działa w sposób odwrócony i zliczane jest zapotrzebowanie na chłód w sposób analogiczny do ogrzewania.

Chłodzenie odbywa się przez układ podłogowy dlatego w tym trybie pracy minimalna temperatura jaką można zasilać obwody to 16°C. Niższa temperatura na zasilaniu może spowodować kondensację w podłodze, a następnie jej zniszczenie.

Zamiana trybu ogrzewania na chłodzenie (i odwrotnie) odbywa się przez zmianę położenia ręcznych zaworów w kotłowni. Proces ten można zautomatyzować.

Układ chłodzony jest niezależnie:

Parter - chłodzenie z dolnego źródła 1
Piętro - chłodzenie z dolnego źródła 2

MENU GRZAŁEK

Po naciśnięciu na symbol grzałki (obojętnie która)wyświetla się okno dialogowe, w którym można ustawić parametry.

Jest możliwość włączenia oraz wyłączenia funkcji legionelli ręcznie oraz ustawienia interwału dni np. jeżeli interwał ustawiony jest na 7 dni znaczy to, że funkcja legionelli włącza się co 7 dni i dogrzewa zbiornik c.w.u. do ustawionej temperatury dogrzewania

Po rozwinięciu listy Dogrzewanie c.w.u. grzałkami mamy do wybory czy zbiornik c.w.u. ma być dogrzewany jedną, dwoma grzałkami czy w ogóle ma nie być dogrzewany

Dwie grzałki o mocy 2kW i 4kW mogą zostać permanentnie zblokowane tak aby nigdy nie uczestniczyły w procesie ogrzewania (ręczne zezwolenie na ich pracę) lub mogą pracować
automatycznie.

Czasami niezbędne jest wykorzystanie grzałek do przegrzania zbiornika c.w.u. w celu zlikwidowania niebezpieczeństwa powstania bakterii Legionella. Jest to spowodowane tym, że sama pompa ciepła nie jest w stanie ogrzać c.w.u. do wyższych temperatur gwarantujących sterylizację zbiornika c.w.u.

MENU TRYBU PRACY SYSTEMU

Po naciśnięciu na symbol trybu pracy systemu pojawia się okno dialogowe „Ustaw wartość” przedstawiające bieżące ustawienia.

Do wyboru jest dziesięć trybów pracy systemu:

• C.O. + C.W.U. (PC + GRZAŁKI)
  
• C.O. + C.W.U. (PC)
  
• C.O. + C.W.U. (GRZAŁKI)
  
• TYLKO C.W.U. (PC + GRZAŁKI)
  
• TYLKO C.W.U. (PC)
  
• TYLKO C.W.U. (GRZAŁKI)
  
• TYLKO C.O. (PC + GRZAŁKI)
  
• TYLKO C.O. (PC)
  
• TYLKO C.O. (GRZAŁKI)
  
• WYŁĄCZONE (NIC NIE GRZEJE)
  

DZIAŁANIE POMPY CIEPŁA

System kompleksowo steruje pompą ciepła (steruje sprężarkami, dolnym źródłem, górnym źródłem, nadzoruje błędy itp.). Dzięki temu możliwa jest optymalizacja pracy sprężarek tak aby ich sprawność była najwyższa. Na schemacie technologicznym wrysowano każdy element składowy pompy ciepła, ponieważ system sterowania obejmuje cały układ i ma możliwość kontroli każdego elementu.

Sprężarka pierwsza – umożliwia ładowanie zbiornika kombinowanego i zbiornika c.w.u..

Sprężarka druga – umożliwia ładowanie zbiornika kombinowanego

System umożliwia odczyt temperatur zasilania i powrotu na każdą sprężarkę oraz wyjście i wejście dolnego źródła.

W sezonie grzewczym w celu równomiernego rozładowywania dolnych źródeł i w celu uzyskania najwyższej efektywności układu, priorytety sprężarek są zmienne w czasie. Co oznacza, że raz sprężarka pierwsza jest priorytetowa (pierwszy poziom pierwszy) a innym razem sprężarka druga. Zmiana priorytetu przede wszystkim ma na celu:

• zrównać czasy pracy obu sprężarek (tak aby ich czas pracy był na podobnym poziomie)
• równomierne rozładowywanie dolnych źródeł
• wybieranie bardziej korzystnego dolnego źródła
• umożliwienie regeneracji dolnego źródła

Dodatkowo dolne źródło jest chronione przed zmrożeniem. W okresie letnim dolne źródło jest wykorzystywane jako źródło chłodu. Istnieje również możliwość zrucenia nadmiernego ciepła (np. z kolektorów słonecznych) do gruntu, przez odpowiednie przełączenie zaworów ręcznych w kotłowni. Istnieje możliwość zautomatyzowania tego procesu.