Ring „MI”: sterowanie instalacją grzewczą i ogrzewczą. Viessmann

Sterowanie ma decydujący wpływ na efektywność pracy każdej instalacji. Szczególnie jeśli współpracuje ze sobą kilka źródeł ciepła lub energii. Rozwiązania firmy Viessmann pozwalają maksymalnie wykorzystać energię paliw konwencjonalnych i bezpłatną energię środowiska naturalnego. Pompy ciepła Vitocal wyposażone są w regulator pogodowy Vitotronic 200 typ WO1C, który dba o maksymalną efektywność pracy instalacji. Daje przy tym znacznie więcej możliwości wykorzystania bezpłatnej energii środowiska naturalnego.

Regulator Vitotronic 200 miedzy innymi:

  • optymalizuje pracę pompy ciepła przy współpracy z instalacją fotowoltaiczną (PV),
  • może sterować pracą centrali wentylacyjnej Vitovent 300-F,
  • steruje obrotami pompy pierwotnej, wtórnej i pompy ładowania ciepłej wody użytkowej,
  • posiada rozszerzoną diagnostykę układu chłodniczego,
  • steruje pracą kaskady pomp ciepła i optymalizuje ją dla ich maksymalnej efektywności,
  • w zależności od pompy ciepła, może sterować ogrzewaniem, chodzeniem i pracą dodatkowego źródła ciepła, np. kotła gazowego lub olejowego,
  • optymalnie zarządza źródłami ciepła, np. w kombinacji z systemem zasobnika lodu, gdzie wykorzystywane jest ciepło z zamarzania wody, ciepło promieniowania słonecznego i ciepło z powietrza atmosferycznego.

Pompa ciepła i PV

Instalacja fotowoltaiczna (PV) produkuje energię elektryczną, którą zazwyczaj wykorzystujemy do zasilania odbiorników elektrycznych w budynku. Jeszcze większe korzyści można uzyskać, wykorzystując darmowy prąd słoneczny również do ogrzewania i chłodzenia budynku, do zasilania pompy ciepła.

Prąd słoneczny możemy pośrednio magazynować w postaci ciepłej wody w zasobniku buforowym i korzystać z niego również w nocy. Pompa ciepła wie, kiedy ma do dyspozycji prąd słoneczny i w jakich ilościach. Wie również, kiedy może wystąpić zapotrzebowanie na ciepło lub chłód w budynku.

Niemal każdy budynek można wyposażyć w instalację fotowoltaiczną Vitovolt. Firma Viessmann proponuje do tego atrakcyjne cenowo, gotowe i kompletne zestawy pakietowe z modułami Vitovolt 300, o łącznej mocy: 2 lub 4 kWp.

Rekuperator z pompą ciepła

Regulator pompy ciepła może sterować pracą centrali wentylacyjnej z odzyskiem ciepła Vitovent 300-F. W ten sposób rekuperator również może być zasilany bezpłatnym prądem słonecznym, co w jeszcze większym stopniu obniża koszty energii elektrycznej pobieranej z sieci.

Optymalne pompowanie

Regulator Vitotronic 200 WO1C steruje również pracą (obrotami) zabudowanych w pompie ciepła energooszczędnych pomp obiegowych. Dąży w ten sposób do utrzymania optymalnej różnicy temperatury wody grzewczej, pomiędzy zasilaniem i powrotem z ogrzewania (optymalnej dla pracy pompy ciepła z maksymalną efektywnością).

System diagnostyczny RCD

RCD umożliwia precyzyjną regulację i optymalizację pracy pompy ciepła. Pozwala kontrolować parametry we wszystkich charakterystycznych punktach instalacji, np.: temperaturę na wejściu i wyjściu dolnego źródła ciepła, temperaturę na zasilaniu i powrocie instalacji grzewczej, temperaturę i ciśnienie gazu zasysanego oraz kondensacji, temperaturę gazu płynnego, aktualne położenie elektronicznego zaworu dławiącego, aktualną wydajność sprężarki, godziny pracy sprężarki w różnych stanach obciążenia, itd.

Dla oceny efektywności pracy instalacji można sprawdzić: bilans energetyczny ogrzewania – zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła i ile energii cieplnej dostarczyła do ogrzewanego budynku; bilans energetyczny c.w.u. oraz roczny stopień pracy pompy ciepła na potrzeby c.o. i c.w.u.; bilans energii słonecznej – czyli ocenić, ile pompa ciepła wykorzystała solarnej energii elektrycznej.

Powietrzna kaskada

Dla obiektów o większym zapotrzebowaniu na ciepło pompy ciepła typu Split Vitocal 200-S można połączyć ze sobą. Łatwo uzyskamy w ten sposób potrzebną moc grzewczą, łącząc w kaskadę do pięciu pomp ciepła. Specjalny algorytm sterowania poszczególnymi pompami ciepła w kaskadzie pozwala uzyskać najwyższy roczny współczynnik efektywności SCOP pracy instalacji.

W zależności od aktualnej temperatury powietrza i wody grzewczej optymalne COP jest obliczane przez regulator każdej pompy ciepła pracującej w kaskadzie. Na tej podstawie regulator wiodącej pompy ciepła odpowiednio steruje dołączaniem i odłączaniem poszczególnych pomp ciepła w kaskadzie. Kontroluje również moc grzewczą, z jaką pracują poszczególne pompy ciepła, żeby każda osiągała najwyższy COP. Uzyskuje się w ten sposób maksymalną efektywność w każdych warunkach pracy kaskady, szczególnie przy obciążeniach częściowych.

Przykładowo zainstalowana moc kaskady: 48 kW (dla A7/W35), chwilowa wymagana moc grzewcza 25 kW:

  • konwencjonalne rozwiązanie – pierwsza pompa ciepła: 100% mocy (16 kW, COP: 3,9); 2 pompa: 56% (9 kW, COP: 5,2); 3 pompa: 0% (wyłączona) – COP kaskady: 4,5,
  • 3 x Vitocal 200-S 201.C13 – 1 pompa: 60% (9,6 kW, COP: 5,2); 2 pompa: 60% (9,6 kW, COP: 5,2); 3 pompa ciepła: 36% (5,8 kW, COP: 5,0) – COP kaskady: 5,1.


Hybrydowa pompa ciepła

Łączenie w jednej instalacji kotła gazowego i pompy ciepła nie jest niczym nowym. Na uwagę zasługuje jednak sposób ich wzajemnej współpracy.

Vitocaldens 222-F jest hybrydową pompą ciepła, w której zabudowano pompę ciepła typu Split: Vitocal 200-S, gazowy kocioł kondensacyjny: Vitodens 200-W i zasobnik warstwowy c.w.u. o pojemności 130 litrów. Hybrydą steruje regulator pogodowy Vitotronic 200 typ WO1C, który w zależności od wybranego przez użytkownika sposobu pracy dąży do zapewnienia najniższych kosztów ogrzewania lub minimalnych emisji zanieczyszczeń do atmosfery.

Regulator Vitotronic 200 stale kontroluje chwilowe COP pompy ciepła i oblicza optymalny punkt biwalentny. Uwzględniając przy tym ceny energii elektrycznej i gazu, wybiera w pierwszej kolejności najtańszy w danym momencie sposób ogrzewania. Przykładowo, jeżeli efektywność pracy pompy ciepła generuje wyższy koszty ogrzewania niż gazem ziemnym lub płynnym, regulator wyłącza pompę ciepła i całe potrzebne ciepło dostarcza kocioł gazowy. Jeśli potrzebna jest wyższa temperatura wody grzewczej, pompa ciepła może wstępnie ją podgrzewać, a kocioł gazowy dogrzewać do wymaganej temperatury.

Sprawny kondensat

Moduł kotła gazowego w Vitocaldens 222-F to kocioł kondensacyjny Vitodens 200-W o mocy 3,2-19 kW. Również tutaj, jak i w pozostałych kotłach kondensacyjnych Viessmann z regulatorem Vitotronic 200, systemy sterowania i regulacji pomagają maksymalnie wykorzystać energię paliwa podczas codziennej eksploatacji. Są to: szeroki zakres modulacji mocy grzewczej, system kontroli i regulacji spalania Lambda Pro Control oraz system optymalizacji dostarczania ciepła do budynku.

Lambda Pro Control

Za pomocą elektrody jonizacyjnej LPC kontroluje w sposób automatyczny proces spalania – ilość powietrza w zależności od ilości i jakości gazu. Stale utrzymuje najwyższą sprawność kotła, niezależnie od jakości paliwa, zmian jego ciśnienia, zmian oporów przepływu powietrza zasysanego oraz zmian oporów po stronie wyrzutu spalin.

Kontrola spalania w kotłach kondensacyjnych może być szczególnie istotna dla efektywności ich pracy, bo ze wzrostem nadmiaru powietrza (przy jednocześnie malejącej zawartości CO2) obniża się temperatura punktu rosy pary wodnej zawartej w spalinach. Tym samym trudniejsza staje się kondensacja, bo spaliny muszą zostać schłodzone do niższej temperatury, żeby odzyskać dodatkowe ciepła ze skraplania zawartej w nich wody (ciepło kondensacji).

Dzięki Lambda Pro Control kocioł może być zasilany dowolnym rodzajem gazu, niezależnie od jego jakości. A jakość gazu może się zmieniać, co już od kilku miesięcy uwzględniają rachunki za gaz ziemny dla indywidualnych odbiorców. Obecnie rozliczeni jesteśmy za kWh dostarczonej energii cieplnej z paliwem, zamiast dotychczasowego sposobu rozliczeń: za m3 zużytego gazu.

Dynamiczna pauza

W kotłach Vitodens z regulatorem Vitotronic zastosowano optymalizację pracy palnika i przerw pomiędzy kolejnymi uruchomieniami metodą różnicową. Odpowiedni algorytm ocenia przyrost temperatury wody w kotle w określonych przedziałach czasowych, czyli mierzy prędkość przyrostu temperatury na sekundę. Czas przerw pomiędzy poszczególnymi uruchomieniami zależy od prędkości przyrostu temperatury wody grzewczej, dlatego funkcję tę nazwano dynamiczną pauzą (zmienną pauzą).

Zastosowanie dynamicznej pauzy powoduje zmniejszenie ilości uruchomień palnika średnio o 30% w ciągu roku, w okresach przejściowych nawet o 40%. Mniejsza ilość uruchomień i dłuższe cykle pracy palnika to również wyższa sprawność urządzenia, ponieważ dłuższa praca na minimalnej mocy powoduje intensywny proces kondensacji. A to z kolei przekłada się na jeszcze niższe zużycie gazu.

Systemy sterowania i regulacji to potencjał dodatkowych oszczędności, ale i komfort obsługi instalacji.

Regulator kotła i pompy ciepła wyposażyć można w moduły komunikacji, za pomocą których kontrolę i nadzór nad ogrzewaniem można realizować przez internet, telefon komórkowy i inne urządzenia przenośne. Dzięki temu nie tylko użytkownik, ale również firma serwisowa może łatwo kontrolować i monitorować pracę instalacji.

Krzysztof Gnyra

Pytanie do…

Jakie są zalety regulatora Vitotronic 200 WO1C?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij