A automação térmica nos economiza dinheiro. Queimadores a gás monofásico, bifásico e modulante Classificação dos queimadores a gás

Os fabricantes de caldeiras modernas, melhorando constantemente os seus produtos, dotam-nos de novas funções e ao mesmo tempo complicam a seleção da caldeira adequada e a sua regulação. Isto não é de admirar, porque o sistema de aquecimento de um moderno casa de campo consiste não só numa caldeira, tubagens, radiadores por baixo das janelas, mas também inclui vários circuitos de aquecimento, cuja gestão deve ser confiada a controladores automáticos.

Caso contrário, os proprietários terão que ajustar constantemente os elementos individuais manualmente para garantir um nível adequado de conforto. No entanto, mais sistema complexo a gestão é sempre um preço mais alto. “Eu preciso disso?” — o comprador faz uma pergunta retórica.

Neste breve artigo tentaremos transmitir aos leitores a física dos processos em um sistema de aquecimento em funcionamento, que é inerente a todos os sistemas de aquecimento, inclusive os complexos. Ter uma ideia do que você tem ou pretende comprar é muito importante na hora de escolher um sistema de aquecimento, seu funcionamento ou modificação. Para a estrutura sistemas modernos o sistema de aquecimento já possui funções que requerem sua modificação e melhoria.

Assim, a automação da caldeira recebe dois funções essenciais: sistema de segurança e conforto térmico. É claro que garantir a segurança tem a maior prioridade entre outras tarefas. Por exemplo, o limite superior para a regulação da água da caldeira é definido de forma que, devido ao excesso de temperatura, nunca exceda o nível limite. A magnitude do possível aumento de temperatura depende do projeto e do material da caldeira e é levada em consideração pelo fabricante da automação ao definir o limite superior para controle de temperatura na caldeira.

Em nosso artigo nos concentramos na operação da automação para garantir uma temperatura confortável em ambientes aquecidos.

A sensação de conforto térmico é em grande parte subjetiva. Nesse sentido, especialistas na área de sistemas climáticos utilizam o conceito do índice de conforto Fagner. Fornece sete posições correspondentes a sensações subjetivas

-3 “frio”
-3 “legal”
-1 “ligeira frieza”
0 "neutro"
1 "calor leve"
2 "calor"
3 "quente"

Uma determinada temperatura na sala é estabelecida quando é alcançado um equilíbrio entre as perdas de calor e a transferência de calor dos dispositivos. Ao mesmo tempo, para manter o valor de temperatura definido, qualquer alteração na perda de calor causada por mudanças climáticas deve ser compensada pela correção adequada da temperatura do líquido refrigerante ou do seu fluxo volumétrico através dos dispositivos de aquecimento.

Consideremos primeiro o segundo caso, nomeadamente a regulação da temperatura ambiente através da alteração do caudal volumétrico através dos dispositivos de aquecimento.

Este problema é facilmente resolvido usando válvulas termostáticas instalado em radiadores ou convectores. Neste caso, a função da automação da caldeira é manter a temperatura do líquido refrigerante em um determinado nível (basta girar o botão do potenciômetro do controle remoto da caldeira, ajustando a temperatura desejada). Na maioria das caldeiras é isso que acontece e não implica mais nada. O algoritmo de funcionamento da caldeira difere consoante o queimador: modulante, de um ou dois estágios.

Ao trabalhar com um queimador de estágio únicoO controlador de temperatura funciona como um interruptor de limite que liga e desliga o queimador quando a temperatura de alimentação atinge valores limite. Há uma certa diferença entre os limites ligado e desligado - “na histerese”. Via de regra, os limites de ativação e desativação estão localizados simetricamente em relação à temperatura de alimentação definida, de modo que o valor médio da temperatura durante um longo período coincide com o definido.

Problema ocorre quando o volume do líquido refrigerante é pequeno e o consumo de calor é significativamente menor que a potência do queimador, a temperatura do queimador aumentará muito rapidamente. Acontece perigo de ligar o queimador com muita frequência, o que pode afetar seus recursos. O problema está sendo superado de várias maneiras. Por exemplo, usando um valor de histerese variável no tempo.

Com cargas térmicas baixas e, consequentemente, períodos curtos de aquecimento da caldeira, aplica-se um valor de histerese aumentado. Se o limite de desligamento não for atingido dentro do tempo de histerese especificado, o valor da histerese é automaticamente reduzido linearmente para o padrão de 5 g. Celsius. Buderus usa um algoritmo diferente chamado “comutação dinâmica” - quando a temperatura de alimentação, aumentando ou diminuindo, é comparada com a temperatura definida e o sistema começa a calcular a integral da função de mudança da incompatibilidade ao longo do tempo.

O queimador liga e desliga quando a integral atinge o valor definido, de forma que quando a caldeira aquece rapidamente, a temperatura de ligação é superior à quando a caldeira aquece lentamente. Assim, o limite de comutação é ajustado automaticamente às características do sistema de aquecimento e à quantidade de consumo de calor

Para queimador de dois estágios o processo não é fundamentalmente diferente do que foi discutido acima - apenas há o dobro dos limites de comutação.

Queimador modulante permite controlar de forma constante e proporcional a temperatura de alimentação, quando o valor da potência do queimador depende linearmente do valor de incompatibilidade de temperatura. Porém, tal regulação nem sempre é possível, pois para muitos queimadores modulantes a potência muda suavemente não de zero, mas de 30-40% do valor máximo. Se o consumo de calor no circuito de aquecimento estiver abaixo deste limite, estaremos novamente diante de uma regulação de limite. Até agora consideramos processos em que a temperatura definida da caldeira era ajustada manualmente através de um potenciômetro no controle remoto da caldeira, e a tarefa da automação da caldeira era manter essa temperatura.

Manter uma temperatura ambiente confortável regulando a temperatura da água da caldeira. Isto acontece através da introdução de um termostato ambiente no sistema de automação.

Observe que um termostato ambiente geralmente não está incluído no equipamento padrão da caldeira. O controlo do funcionamento da caldeira para manter a temperatura definida no ambiente pode ser efectuado por um de dois tipos de regulação: duas posições (ligado/desligado) ou contínua. No primeiro caso, o algoritmo de controle é o mesmo de uma caldeira com queimador monofásico. No entanto, em comparação com a temperatura da água da caldeira, a temperatura ambiente muda muito mais lentamente e isto pode levar a grandes ultrapassagens dos valores limite. Portanto, o controle liga-desliga geralmente não é recomendado para sistemas de aquecimento com caldeiras maiores que 25-30 kW.

Com regulação contínua A ação de controle é a temperatura de alimentação, que muda dependendo do desvio de temperatura do ambiente. O sensor de temperatura deve estar localizado em uma sala específica (vamos chamá-la de sala de referência) e a temperatura nas demais salas é ajustada em relação à temperatura desta sala de referência. Temperatura confortável em salas diferentes diferentes um do outro. No quarto, por exemplo, é mais baixo. Durante o dia, as instalações costumam ficar vazias e manter uma temperatura confortável é inútil, um desperdício de dinheiro.

A função de definir e executar uma programação diária de temperatura nas instalações surge naturalmente. A programação diária da temperatura muitas vezes é possível para diferentes dias da semana (dias de semana, feriados, festas, férias). Grande problema Com este método de controlo, a temperatura das divisões é regulada em relação à de referência, ligando-a num único circuito.

Além disso, ao aumentar o conforto na sala de referência, corremos o risco de reduzi-lo em outras salas ligadas ao mesmo circuito de controle. Além disso, os termostatos não podem ser utilizados na sala de referência. dispositivos de aquecimento, pois são sistemas de controle independentes com os mesmos parâmetros de entrada da automação de caldeiras.

Para controlar uma caldeira que aquece água para vários circuitos de aquecimento ao mesmo tempo com características diferentes, é necessário um determinado parâmetro de entrada comum a esses circuitos. Simples e solução eficaz foi encontrado.

Usando a temperatura do ar fora do edifício como parâmetro de entrada

Com efeito, a temperatura de alimentação de qualquer circuito de aquecimento necessária para compensar a perda de calor nas divisões está relacionada com a temperatura do ar exterior por relações bem conhecidas, que na representação gráfica são normalmente designadas por gráficos de aquecimento ou curvas de aquecimento. Resta incluir essas relações para cada circuito específico no algoritmo de operação do sistema de controle da sala de caldeiras. Na automação da maioria dos fabricantes, para isso é necessário selecionar uma das curvas propostas. Existem outras abordagens para este problema, por exemplo, basta que um ajustador de caldeira Buderus defina dois pontos a partir dos quais a própria automação construirá toda a curva. Observe que é extremamente importante colocar o sensor de temperatura no lado norte da casa, longe de fontes de calor, como janelas e chaminés. Neste caso, a automação com compensação climática funciona da maneira mais correta possível.

O que acontece se você abrir a janela? Sistema que controla a caldeira e os circuitos de aquecimento de acordo com temperatura externa, pode responder a mudanças inesperadas no equilíbrio térmico em ambientes aquecidos. Na maioria dos casos, esta possibilidade é fornecida na forma de ajuste automático (na maioria das vezes transferência paralela) da curva de aquecimento do circuito correspondente com base nas leituras sensor ambiente temperatura.

Além disso, muitos fabricantes oferecem, além da automação com compensação climática, um termostato ambiente. Ao usar sensores externos e ambientais juntos, o regime térmico pode ser ajustado levando em consideração fontes de calor adicionais no ambiente. Simplificando, se o fogão estiver ligado na cozinha e por isso lá esquentou, o controlador irá “levar em conta” esse fato e ajustar os indicadores sensores externos ou a divisão está do lado ensolarado e necessita de aquecimento apenas quando o sol “passa”.

À medida que a automação se torna mais cara, as suas capacidades são melhoradas pela capacidade de controlar queimadores mais complexos (com controlo escalonado, progressivo e modulado), unidades de cozedura água quente, um ou mais (o número de circuitos de radiadores está crescendo), circuitos de baixa temperatura (piso quente), implementar vários outros programas (conectar aquecedores solares de água), etc.

Vamos resumir: por que todas essas dificuldades com o controle dependente do clima? Como é melhor do que o simples esquema de “caldeira permanente” mais termostatos em todas as baterias?

Defensores da gestão sensível ao clima eles dizem que na parte principal estação de aquecimento a necessidade de calor é muito menor que a calculada, portanto, aquecer constantemente o refrigerante até a temperatura máxima é um desperdício de dinheiro. Funciona de forma especialmente eficaz durante os períodos de geada e degelo, conseguindo assim a temperatura ambiente mais confortável e uma poupança significativa de recursos, uma vez que a inércia do sistema é reduzida e a caldeira não necessita de realizar trabalhos adicionais através da queima de combustível. Além disso, no caso de trabalhar com temperatura constante do refrigerante, e quase sempre elevada, a perda de calor aumenta, que é maior quanto maior for a temperatura do refrigerante. Em geral, a eficiência da caldeira diminui com o aumento da temperatura média da água da caldeira.

A maioria dos fabricantes ocidentais ( « Buderus» , "Viessmann") apostar emprodução de caldeiras de baixa temperatura.

Os oponentes do controle independente do clima argumentam que o preço dessa automação é muito alto. E o preço do combustível até agora compensa integralmente os custos.

Voltemo-nos para os especialistas. no fórum, o site diz claramente que a automação à prova de intempéries economiza dinheiro, sem contar o conforto que traz para a casa e garante um funcionamento mais duradouro e sem problemas.

A empresa Time oferece um controlador programável como automação de compensação climática calorMATIC 430 Oeste. Na verdade funciona como controle remoto da caldeira. O proprietário não precisa correr até a sala da caldeira para aquecê-la ou resfriá-la se instalar o painel de exibição em um local conveniente.

Queimadores monofásicos, bifásicos e modulantes para caldeiras de aquecimento. Análise.

Ao escolher os queimadores, os consumidores enfrentam uma tarefa difícil– qual queimador escolher . Esta escolha permite fazer uma pequena comparação de queimadores de diferentes fabricantes por tipo de regulação e nível de automação do dispositivo queimador.

Convidamo-lo a conhecer a opinião dos especialistas da nossa empresa, com base na experiência na utilização de combustíveis combinados, líquidos e queimadores de gás Weishaupt, Elco, Cib Unigas e Baltur.

Vamos determinar os requisitos básicos para queimadores, dependendo da aplicação. Dependendo da área de aplicação, os queimadores podem ser divididos em grupos.

Grupo 1. Queimadores para sistemas aquecimento individual (V este grupo Incluímos queimadores com potência de até 500 - 600 kW, que são instalados em caldeiras de residências particulares, pequenos edifícios industriais e comerciais e administrativos).

Ao escolher queimadores para este grupo de consumidores, é necessário levar em consideração os desejos do comprador no nível de automação de uma sala de caldeira individual:

· se você não apresentar aumento requisitos técnicos ao equipamento instalado e deseja ter uma sala de caldeira confiável que não exija grandes investimentos financeiros iniciais, então você pode optar por queimadores com modos de operação de estágio único e dois estágios;

· se, como resultado, você deseja construir um sistema de aquecimento com alto nível de automação, regulação dependente do clima, bem como baixo consumo de combustível e energia, então é melhor usar queimadores modulantes ou queimadores com regulação suave de dois estágios, que fornecerá a capacidade de programar energia e uma ampla faixa operacional de controle do queimador.

Grupo 2. Queimadores para sistemas de aquecimento de grandes complexos residenciais (incluímos neste grupo queimadores com capacidade superior a 600 kW para necessidades de habitação e serviços comunitários, aquecimento central, bem como para fornecimento de calor de grandes edifícios industriais, comerciais e administrativos).

· Queimadores suaves de dois estágios ou modulantes são ideais para este grupo. Isto se deve a: alta potência caldeiras, o desejo do cliente de construir uma sala de caldeiras com alto nível de automação, o desejo de garantir o menor consumo possível de combustível e eletricidade (utilizar controle de frequência da potência do ventilador), bem como utilizar equipamentos para regulação automática para oxigênio residual em gases de combustão (regulação de oxigênio).

Grupo 3. Queimadores para uso em equipamentos de processo (este grupo pode incluir queimadores de qualquer potência, dependendo da potência do equipamento de processo).

· Preferido para este grupo queimadores modulantes. A escolha destes queimadores é determinada não tanto pelos desejos do cliente, mas requisitos tecnológicos produção. Por exemplo: para alguns processos de produção obrigados a manter um plano estritamente definido gráfico de temperatura e evitar mudanças de temperatura, caso contrário, isso pode levar a perturbações processo tecnológico, danos ao produto e, como resultado, perdas financeiras significativas. Queimadores com controle de passo também podem ser usados em instalações tecnológicas, mas apenas nos casos em que pequenas flutuações de temperatura são aceitáveis e não acarretam consequências negativas.

Breve descrição do princípio de funcionamento dos queimadores com tipos diferentes regulamento.

Queimadores de estágio único Operam apenas em uma faixa de potência, operam em um modo difícil para a caldeira. Quando os queimadores monofásicos funcionam, ocorrem acendimentos e desligamentos frequentes do queimador, que são controlados pelo controle automático da unidade caldeira.

Queimadores de dois estágios , como o nome sugere, possuem dois níveis de potência. O primeiro estágio normalmente fornece 40% da potência e o segundo 100%. A transição do primeiro estágio para o segundo ocorre dependendo do parâmetro controlado da caldeira (temperatura do líquido refrigerante ou pressão do vapor), os modos liga/desliga dependem da automação da caldeira.

Queimadores suaves de dois estágios permitir uma transição suave do primeiro para o segundo estágio. Este é um cruzamento entre um queimador de dois estágios e um queimador modulante.

Queimadores modulantes aquecer a caldeira continuamente, aumentando ou diminuindo a potência conforme necessário. A faixa de mudanças no modo de combustão é de 10 a 100% da potência nominal.

Os queimadores modulantes são divididos em três tipos de acordo com o princípio de funcionamento dos dispositivos modulantes:

1. queimadores com sistema mecânico modulação;

2. queimadores com sistema de modulação pneumática;

3. Queimadores com modulação eletrônica.

Ao contrário dos queimadores com modulação mecânica e pneumática, os queimadores com modulação eletrônica permitem a maior precisão de controle possível, pois são eliminados erros mecânicos no funcionamento dos queimadores.

Vantagens e desvantagens de preço

É claro que os queimadores modulantes são mais caros que os modelos escalonados, mas têm uma série inteira benefícios. O mecanismo de controle suave da potência permite reduzir ao mínimo o ciclo de acendimento e desligamento das caldeiras, o que reduz significativamente os esforços mecânicos nas paredes e componentes da caldeira e, portanto, prolonga sua “vida útil”. A economia de combustível é de pelo menos 5% e, com o ajuste adequado, você pode atingir 15% ou mais. E por último, a instalação de queimadores modulantes não requer a substituição de caldeiras caras se estiverem funcionando corretamente, ao mesmo tempo que aumenta a eficiência da caldeira.

Tendo como pano de fundo as desvantagens dos queimadores escalonados, as vantagens dos queimadores modulantes são óbvias. O único factor que força os gestores a escolher modelos escalonados é a sua maior preço baixo. Mas poupanças deste tipo são enganosas: não seria melhor gastar uma grande quantidade por queimadores mais avançados, económicos e ecológicos? Além disso, os custos serão compensados nos próximos anos!

Muitos compradores entendem os benefícios do uso de queimadores modulantes e agora só precisam escolher os modelos necessários. Quais fabricantes são melhores para entrar em contato? Mesmo com um estudo superficial dos preços dos queimadores importados e nacionais, fica claro que a diferença é bastante significativa. Alguns modelos de fabricantes estrangeiros são duas vezes mais caros que os produtos fabricados na Rússia.

Uma análise detalhada do mercado de fabricantes de queimadores mostra que os equipamentos russos são significativamente inferiores aos importados em termos de nível de automação. Para conseguir alto nível automação de queimadores de fabricação russa, é necessário investir bastante dinheiro para comprar sistemas necessários automação e instalação e comissionamento de equipamentos. Com base nos resultados de todo o trabalho, verifica-se que o custo dos queimadores modernizados de fabricação russa está próximo do custo dos queimadores importados. Mas, ao mesmo tempo, você não terá 100% de garantia de que um queimador russo totalmente equipado fornecerá o resultado desejado.

Conclusão dos nossos especialistas

Escolhendo o queimador certo - etapa importante durante a construção ou modernização de uma sala de caldeiras. Depende de quão responsável você aborda esse problema. trabalho adicional equipamento de aquecimento. Trabalho estável queimadores, o atendimento às normas ambientais, a maior vida útil das caldeiras e a capacidade de automatizar totalmente o funcionamento de uma usina termelétrica indicam vantagens significativas do uso de queimadores modulantes em caldeiras. E se o benefício de sua operação é óbvio, não aproveitá-lo é simplesmente irracional.

Queimadores Weishaupt / Alemanha Elco/ Alemanha , Cib Unigás / Itália, Baltur / A Itália provou ser confiável e equipamento de qualidade. Ao escolher esses queimadores, você ganha confiança e lucro! Por sua vez, estamos prontos para lhe fornecer preços razoáveis e O mais breve possível fornecimento de equipamentos.

Os fabricantes de caldeiras de aquecimento doméstico, melhorando constantemente os seus produtos e dotando-os de novas funções, ao mesmo tempo dificultam a seleção e a configuração da caldeira adequada. Isto se aplica principalmente à automação de caldeiras - e agora caldeiras de parede, anteriormente controlados com um único potenciômetro, agora são frequentemente fornecidos com automação integrada de compensação climática. No entanto, um sistema de controlo mais complexo significa sempre um preço mais elevado. Surge uma pergunta razoável: “Isso é necessário?” Para ajudar o consumidor a responder a esta questão, tentaremos compreender as principais funções da automação de caldeiras.

O objetivo dos sistemas de controle para caldeiras domésticas é garantir a segurança, operação correta equipamentos e conforto para quem mora em casa ou apartamento. O conforto no nosso caso é uma temperatura confortável e a ausência da necessidade de realizar qualquer ação para garanti-la (por exemplo, ir à sala da caldeira, girar o regulador, etc.).
A situação da segurança é muito simples e clara: quer o sistema de controlo esteja incorporado na caldeira, quer seja fornecido separadamente, dispõe sempre de um limitador de temperatura de segurança. Este dispositivo é um relé térmico, cuja abertura dos contactos provoca a interrupção do fornecimento de combustível à caldeira quando a temperatura segura da água da caldeira é ultrapassada. O acionamento do limitador de temperatura de segurança é uma situação de emergência grave e a sua eliminação, ou seja, substituição ou reinstalação dispositivo de segurança e o arranque da caldeira requerem a intervenção de um técnico de manutenção.
Escusado será dizer que a segurança tem a maior prioridade entre outras tarefas, por isso o limite superior para o controlo da temperatura da água da caldeira é definido para que a temperatura nunca exceda o nível limite devido ao funcionamento contínuo. De que aumento de temperatura estamos falando?
Imagine a situação de uma queda repentina de energia: o queimador desligado, bomba de circulação o circuito da caldeira parou. A caldeira passa a ser um sistema isolado. Durante a instalação neste sistema de equilíbrio térmico, a temperatura do metal diminui e a temperatura da água aumenta vários graus. Se antes deste aumento estava próximo do máximo permitido, é garantida a falha da caldeira durante uma queda de energia. A magnitude do possível aumento de temperatura depende do projeto e do material da caldeira e é levada em consideração pelo fabricante da automação ao definir o limite superior para regulação da temperatura da água na caldeira.
Passemos ao objetivo principal da automação de caldeiras: garantir uma temperatura confortável em ambientes aquecidos. Como é sabido, uma determinada temperatura numa sala é estabelecida quando é alcançado um equilíbrio entre as perdas de calor e a transferência de calor dos dispositivos de aquecimento. Ao mesmo tempo, para manter o valor de temperatura definido, qualquer alteração na perda de calor causada por uma mudança no clima deve ser compensada por uma correção adequada da temperatura do líquido refrigerante ou do seu fluxo volumétrico através dos dispositivos de aquecimento. Este problema é mais facilmente resolvido com o auxílio de válvulas termostáticas instaladas em radiadores ou convetores, enquanto a temperatura do líquido refrigerante permanece constante. Neste caso, a função de automação da caldeira reduz-se a manter a temperatura de alimentação definida.
É preciso dizer que a maioria das caldeiras domésticas possui unidade de controle embutida e não exige mais nada: a temperatura de alimentação é ajustada manualmente, embora seja mantida automaticamente. O algoritmo de controle difere dependendo do queimador com o qual a caldeira está equipada: modulante, de um ou dois estágios. Em caldeiras com queimador de estágio único, o controlador de temperatura atua como um interruptor de limite que liga e desliga o queimador quando a temperatura de alimentação atinge valores limite. Entre limites de mudança e
desligando, uma certa diferença é especificada - histerese de comutação (Fig. 1). Via de regra, os limites de ativação e desativação estão localizados simetricamente em relação à temperatura de alimentação definida θ boca, de modo que o valor médio da temperatura durante um longo período coincide com o definido.
Se o volume do líquido refrigerante no sistema de aquecimento for pequeno e o consumo de calor for significativamente menor que a potência do queimador, a temperatura após ligar o queimador aumentará muito rapidamente. Assim, existe o perigo de ligar o queimador com demasiada frequência, o que também pode afectar a sua vida útil. Este problema é superado de várias maneiras. Por exemplo, usando um valor de histerese variável no tempo (Ariston): durante o 1º minuto após ligar é 8, durante o 2º minuto - 6, e a partir do 3º minuto - 4 K.
O algoritmo para alterar o valor da histerese dependendo da situação está embutido na automação Kromschröder: no nível de serviço das configurações do sistema de controle, você pode definir um aumento da histerese (até 20 K) e sua duração (até 30 minutos). Com cargas térmicas baixas e, consequentemente, períodos curtos de aquecimento da caldeira, aplica-se um valor de histerese aumentado. Se o limite de desligamento não for atingido dentro do tempo de histerese especificado, o valor da histerese é automaticamente reduzido linearmente para o padrão de 5 K.

Uma abordagem fundamentalmente diferente é usada na automação da caldeira Buderus, que usa um algoritmo chamado “comutação dinâmica” pelos desenvolvedores. Quando a temperatura de alimentação, aumentando ou diminuindo, é comparada com a temperatura definida θset, o sistema começa a calcular a integral da função da mudança na incompatibilidade ao longo do tempo (área sombreada na Fig. 2). O queimador é ligado ou desligado quando a integral atinge o valor definido. Obviamente, com o aquecimento rápido da caldeira, a temperatura de comutação é mais elevada do que com o aquecimento lento. Assim, o limite de comutação é ajustado automaticamente às características do sistema de aquecimento e à quantidade de consumo de calor.
O algoritmo de controle de uma caldeira com queimador de dois estágios não difere fundamentalmente do discutido acima - apenas os limites de comutação são, portanto, duas vezes maiores (Fig. 3).

Por fim, o queimador modulante permite um controle proporcional constante da temperatura de alimentação, onde a saída do queimador é linearmente dependente da incompatibilidade de temperatura. Porém, tal regulação nem sempre é possível, pois para muitos queimadores modulantes a potência muda suavemente não de zero, mas de 30-40% do valor máximo. Se o consumo de calor no circuito de aquecimento estiver abaixo deste limite, estaremos novamente diante de uma regulação de limite.
Até agora entendemos que a temperatura de ida é regulada manualmente por um potenciómetro no painel de controlo da caldeira e é mantida automaticamente pelo seu sistema de controlo. No entanto, o objectivo do sistema de aquecimento é manter uma temperatura confortável na divisão, e seria lógico que esta temperatura específica fosse um valor controlado. O dispositivo que mantém a temperatura definida na sala - um termostato ambiente - geralmente está vinculado à própria sala e não está incluído no pacote principal da caldeira. Porém, como a regulação ocorre através do controle do funcionamento da caldeira, consideraremos o termostato ambiente também um elemento de automação da caldeira.
O controlo do funcionamento da caldeira para manter a temperatura definida na divisão pode ser efectuado por um de dois tipos de regulação: duas posições (liga-desliga) ou contínua. No primeiro caso, o algoritmo de controle é o mesmo de uma caldeira com queimador monofásico. No entanto, em comparação com a temperatura da água da caldeira, a temperatura ambiente muda muito mais lentamente quando a caldeira é ligada e desligada, o que pode levar a grandes desvios além dos valores limite. Portanto, o controle liga-desliga geralmente não é recomendado para sistemas de aquecimento com caldeiras de alta potência (mais de 25-30 kW). Para evitar tais desvios na automação Kromschröder, por exemplo, no nível de serviço um intervalo de tempo de atraso para ligar o 2º estágio pode ser definido (Fig. 3), e assim o 2º estágio não é ligado imediatamente ao atingir o limite θon.2, mas depois de um tempo especificado. Isto proporciona uma oportunidade adicional de personalizar o controlador de temperatura de acordo com as características de um sistema de aquecimento específico.

Com regulação contínua, a ação de controle é a temperatura de alimentação, que muda dependendo do desvio da temperatura ambiente do valor ajustado (Fig. 4). A temperatura definida na sala é aquela que é confortável para o usuário e nem sempre é a mesma - digamos, uma temperatura confortável para dormir sob um cobertor é vários graus mais baixa do que para as horas da manhã ou da noite e durante o dia a sala pode estar vazia e mantê-la em alta temperatura também não faz sentido. A função de definir e executar uma programação diária de temperatura na sala surge naturalmente. A programação diária da temperatura é muitas vezes possível para diferentes dias da semana ou fins de semana, bem como para ocasiões especiais, como festas ou férias.
O valor real da temperatura é medido por um sensor localizado em um dos cômodos da casa, que serve de referência e determina o modo de aquecimento em todos os demais cômodos da casa. No entanto, quanto mais salas houver, menos viável se torna a tarefa. aquecimento confortável ligando-os num único circuito de aquecimento, controlado pela temperatura da sala de referência. Para controlar uma caldeira que aquece água para vários circuitos de aquecimento com características diferentes ao mesmo tempo, é necessário um determinado parâmetro de entrada comum a estes circuitos. Poderia ser calculado com base nas leituras de temperatura nas salas de referência de todos os circuitos. No entanto, uma solução mais simples e eficaz tornou-se difundida: utilizar a temperatura do ar no exterior do edifício como parâmetro.

E de facto: a temperatura de alimentação de qualquer circuito de aquecimento, necessária para compensar as perdas de calor nas instalações, está relacionada com a temperatura do ar exterior por relações bem conhecidas, que na representação gráfica são habitualmente designadas por gráficos de aquecimento ou curvas de aquecimento (Fig. 5 ). Resta incluir essas relações para cada circuito específico no algoritmo de operação do sistema de controle da sala de caldeiras. Na automação da maioria dos fabricantes, para isso você precisa selecionar uma das curvas de aquecimento oferecidas para escolher, mas existem outras abordagens: por exemplo, o ajustador do sistema de controle Buderus só precisa especificar dois pontos a partir dos quais a automação calcula o todo curva.
Um sistema que controla a caldeira e os circuitos de aquecimento com base na temperatura externa pode responder a alterações inesperadas no equilíbrio térmico em divisões aquecidas, por exemplo, devido a uma janela aberta ou a uma lareira acesa? Na maioria dos casos, esta possibilidade é fornecida na forma de ajuste automático (na maioria das vezes transferência paralela) da curva de aquecimento do circuito correspondente com base nas leituras do sensor de temperatura ambiente. Além disso, atendendo às demandas de usuários meticulosos que desejam participar mais ativamente no controle do clima da casa, muitos fabricantes oferecem, além da automação dependente do clima, um termostato ambiente. Notemos apenas que neste caso existe sempre um risco, ao mesmo tempo que aumenta o conforto na divisão de referência, reduzindo-o nas restantes divisões ligadas ao mesmo circuito de aquecimento. Além disso, na sala de referência é impossível utilizar termostatos em dispositivos de aquecimento, pois são sistemas de controle independentes com os mesmos parâmetros de entrada e saída da automação da caldeira.
Por que toda essa complexidade? Como o controle dependente do clima é melhor do que o esquema elementar que consideramos no início - uma caldeira “permanente” mais termostatos em todos os dispositivos de aquecimento?

Os defensores da automação dependente do clima geralmente referem-se ao fato de que durante a maior parte da estação de aquecimento, a demanda de calor é muito menor do que a calculada, portanto, aquecer constantemente o refrigerante até a temperatura máxima é um desperdício de dinheiro. Mas não é a temperatura que custa dinheiro, mas sim o calor produzido, e se em dois casos for consumida a mesma quantidade de calor, então talvez seja produzida a mesma quantidade de calor? Infelizmente não, porque além do consumo de calor, há sempre perdas de calor, que são maiores quanto maior for a temperatura do líquido refrigerante (Fig. 6). Além disso, a eficiência da caldeira diminui com o aumento da temperatura média da água da caldeira. São estas percentagens que constituem o argumento económico a favor da automação sensível às condições climáticas. No entanto, dados os nossos preços domésticos de energia, este argumento é facilmente derrotado pelo argumento do preço significativamente mais elevado da própria automação.
Consideremos também algumas funções da automação de caldeiras, cujo objetivo não é criar conforto, mas garantir o maior funcionamento possível do equipamento sem problemas. Além dos métodos já descritos para evitar arranques muito frequentes do queimador, este grupo de funções inclui a manutenção de uma temperatura mínima da água da caldeira. O mais simples, mas mesmo assim maneira eficaz A implementação desta função é a chamada lógica de bomba, segundo a qual, quando o queimador está ligado, a bomba de circulação do circuito da caldeira para sempre que a temperatura da água na caldeira estiver abaixo do limite permitido e não arranca até este limite é excedido.
Mas a automação da caldeira pode cuidar não só da caldeira. Assim, alguns sistemas de controle estão equipados com uma função para evitar o bloqueio de bombas e válvulas de três vias: uma vez por dia (exemplo - Caldeiras Vaillant) ou por semana (Buderus) todas as bombas do sistema são ligadas pouco tempo, e todas as válvulas de três vias também são totalmente abertas por um curto período, após o qual retornam ao estado anterior a este procedimento.
Ao ler a documentação dos fabricantes, tem-se a impressão de que os desenvolvedores de sistemas de controle de caldeiras agem de acordo com o princípio: “mais funções - boas e diferentes!” É verdade que muitas vezes acontece que sob nomes diferentes As funções são as mesmas, as diferenças estão apenas nos detalhes.

S. Zotov, Ph.D.
Revista "Aqua-Term" nº 2 (54), 2010