Jak oszczędnie ogrzewać dom? Automatyka centralnego ogrzewania

Sposobów na obniżenie rachunków za ogrzewanie jest co najmniej kilka. Jednym z nich jest dostosowanie temperatury w domu do potrzeb użytkowników - możliwe dzięki zastosowaniu automatycznej regulacji. 

Centralnie i indywidualnie

Sterowanie pracą instalacji centralnego ogrzewania, w celu zapewnienia wymaganej temperatury w pomieszczeniach, może się odbywać indywidualnie lub centralnie.

Regulacja indywidualna. Polega na sterowaniu pracą grzejników za pomocą przygrzejnikowych zaworów termostatycznych. Umożliwia ona:
- utrzymanie temperatury właściwej dla każdego pomieszczenia, na przykład innej w pokoju dziennym, innej w sypialni, pokojach dzieci czy łazience;
- wykorzystanie darmowych źródeł energii, jakimi są zyski ciepła od nasłonecznienia, oświetlenia, działających urządzeń elektrycznych czy osób przebywających w pomieszczeniu;
- regulację hydrauliczną, dzięki której do grzejników dopływa odpowiednia ilość ciepłej wody.

Termostaty przygrzejnikowe pozwalają na regulację temperatury niezależnie w każdym pomieszczeniu. Autor: DANFOSS

Sterowanie centralne. Właściwe działanie przygrzejnikowych zaworów termostatycznych nie jest jednak możliwe bez regulacji źródła ciepła. Jeśli bowiem temperatura wody zasilającej instalację będzie zbyt niska, zawory termostatyczne pozostaną otwarte, a temperatura w pomieszczeniach nie osiągnie zadanej wartości. Gdy z kolei woda opuszczająca kocioł będzie za gorąca, nie będzie możliwe uzyskanie komfortowej temperatury w pomieszczeniu i zapłacimy więcej za energię. Wyższa temperatura wody spowoduje większe straty ciepła zarówno w samym źródle, jak i na drodze od kotła do grzejników. Pomieszczenia mogą być chwilowo przegrzewane, gdyż czas zamknięcia zaworów termostatycznych wynosi zazwyczaj kilkanaście minut. Sterowanie centralne utrzymujące odpowiednią temperaturę wody instalacyjnej gwarantuje optymalną pracę całego systemu centralnego ogrzewania. Może odbywać się na podstawie pomiaru temperatury:
- wewnątrz charakterystycznego pomieszczenia w domu (zwanego pomieszczeniem reprezentatywnym), najczęściej salonu;
- powietrza zewnętrznego i wody wychodzącej z kotła.

Termostat pokojowy steruje pracą źródła ciepła... Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki		...lub pompą. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Termostat pokojowy bez programatora

Jest najprostszym regulatorem instalacji centralnego ogrzewania.
Jak działa? Zadana temperatura nastawiana jest przez użytkownika na pokrętle termostatu. Najprostszy termostat działa jak tradycyjny włącznik elektryczny w trybie włącz-wyłącz, umożliwiając pracę źródła ciepła przez czas potrzebny do ogrzania pomieszczeń. Wbudowany w termostat czujnik temperatury daje impuls do włączenia źródła ciepła, gdy temperatura w pomieszczeniu spadnie poniżej nastawionej wartości i wyłączenie go, gdy temperatura osiągnie zadaną wartość. Regulator ten nie będzie zatem sterował temperaturą wody wychodzącej z kotła.
Jeśli nie można podłączyć termostatu do źródła ciepła (tak może się zdarzyć w starszych, krajowych kotłach), problem centralnej regulacji można rozwiązać, sterując pompą obiegową. Termostat tak zwany pokojowy, zainstalowany w pomieszczeniu będzie wtedy włączał pompę, która spowoduje napływ do kotła ochłodzonej w instalacji wody i uruchomienie go. Gdy pompa się wyłączy, woda przestanie płynąć i szybko podgrzeje się w kotle, a wbudowany w kocioł termostat wyłączy go.
Do kotłów z palnikami o zmiennym płomieniu (czyli z tak zwaną modulacją) można zastosować termostaty, które regulują pracą kotła sygnałem o zmiennym napięciu. Zależnie od temperatury w pomieszczeniu zmienia się sygnał elektryczny regulujący pracą palnika w kotle.

Gdzie montować? Aby regulacja mogła przebiegać prawidłowo, regulator musi być dobrze zlokalizowany w budynku. Zwykle umieszcza się go w pokoju dziennym, bo tam domownicy spędzają najwięcej czasu. Najlepiej zamontować go na ścianie wewnętrznej na wysokości około 1,5 metra od podłogi. Aby mógł mierzyć rzeczywistą temperaturę powinien się znajdować w miejscu nienasłonecznionym, z dala od grzejników, okien i drzwi.

Uwaga! W pomieszczeniu z termostatem nie należy montować głowic na zaworach termostatycznych. Jeżeli założymy je, na przykład ze względów estetycznych, powinny pozostać całkowicie otwarte, czyli ustawione na najwyższą możliwą temperaturę. W przeciwnym razie głowica może zamknąć dopływ wody do grzejnika, a termostat nie będzie mógł wyłączyć źródła ciepła, gdyż temperatura pomieszczenia będzie niższa od wymaganej. Cena termostatu pokojowego bez programatora wynosi około 50-110 zł.

Najprostszy termostat pokojowy bez możliwości programowania czasowego. Autor: Krzysztof Zasuwik		Termostat pokojowy instaluje się na ścianie wewnętrznej z dala od okien, grzejników i drzwi, na wysokości około 1,5 metra. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

... i z programatorem

Programowalny termostat pokojowy jest udoskonaloną wersją poprzedniego. Nie trzeba stale ustawiać na nim wymaganej temperatury, bo urządzenie automatycznie realizuje zadany przez użytkownika program.

Programatory dobowe. Najprostszy programowalny termostat pokojowy ma jeden program dobowy, realizowany w ten sam sposób przez wszystkie dni tygodnia. Bardziej zaawansowane mają dwa programy: na dzień powszedni i weekendowy. Program na dzień powszedni realizowany jest przez wszystkie dni od poniedziałku do piątku, weekendowy – w soboty i niedziele. Program weekendowy można przywołać każdego dnia w środku tygodnia, gdy wypadnie święto lub mamy dzień wolny od pracy.

Programatory tygodniowe. Najbardziej zaawansowane termostaty z programem tygodniowym umożliwiają realizację innego programu każdego dnia tygodnia. Są idealnym rozwiązaniem dla ludzi aktywnych zawodowo.
Precyzyjne zaplanowanie biegu wydarzeń całego tygodnia (wieczorni goście, oglądanie telewizji do późnych godzin) jest trudne. Dlatego w każdej chwili, gdy jest taka potrzeba, można jednym przyciśnięciem klawisza wprowadzić regulator w tryb pracy dziennej. Gdy wychodzimy z domu, na przykład na zakupy możemy również jednym przyciśnięciem klawisza wprowadzić regulator w tryb pracy z obniżoną temperaturą. Powtórne wciśnięcie klawisza w obu wypadkach przywraca zadany program tygodniowy. Większość programowalnych termostatów pokojowych ma możliwość ustawienia programu wakacyjnego. Opuszczając dom na dłużej, można zaprogramować liczbę dni oraz temperaturę, jaka ma być przez te dni utrzymywana w budynku. Po zrealizowaniu programu wakacyjnego regulator automatycznie powróci do standardowego programu czasowego.
Na termostatach pokojowych można zwykle ustawić sześć okresów w ciągu doby. Prostsze regulatory mogą realizować w tych okresach tylko temperaturę: dzienną i nocną. Bardziej zaawansowane umożliwiają zaprogramowanie innej temperatury dla każdego okresu.

Programator tygodniowy. Pod klapą ukryte są przyciski służące do ustawienia odpowiedniej temperatury w zależności od dnia tygodnia. Autor: JUNKERS

Uwaga! Przed zakupem regulatora należy sprawdzić czy może współpracować z naszym kotłem. Niekiedy producenci kotłów nie dopuszczają montażu regulatorów obcych firm, pod groźbą utraty gwarancji.

Inteligentny termostat. Jeśli zwykły, „nieinteligentny” termostat ustawimy tak, by po obniżeniu nocnym, temperatura o godzinie 7 rano wynosiła 20°C, uruchomi on kocioł dopiero o tej godzinie i upłynie trochę czasu, zanim temperatura w pomieszczeniu się podniesie. Aby o godzinie 7 temperatura naprawdę wynosiła 20°C, na termostacie trzeba ustawić wcześniejszą godzinę, żeby kocioł zdążył ogrzać wychłodzone w nocy pomieszczenie.
Termostat inteligentny działa nieco inaczej – „uczy się” bezwładności domu i systemu centralnego ogrzewania. Znając tę bezwładność, porównuje zadaną i rzeczywistą temperaturę i uruchamia źródło ciepła odpowiednio wcześniej. Jest zatem bardziej efektywny i zapewnia większy komfort.

Programowalne termostaty pokojowe służą głównie do regulacji jedno- i dwufunkcyjnych kotłów wiszących. Ich cena waha się od 250 do 450 zł. Montuje się je podobnie jak termostaty bez programatora.

Automatyka podłogowa składa się z regulatora elektronicznego, czujnika temperatury zewnętrznej i czujnika temperatury wody wypływającej z kotła. Dodatkowo można zastosować czujnik temperatury wewnętrznej. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Automatyka pogodowa

Najlepsze sterowanie centralne, umożliwiają regulatory z elektronicznym kompensatorem zmian temperatury zewnętrznej zwane regulatorami pogodowymi.
Zasada działania. Regulacja odbywa się na podstawie zaprogramowanej charakterystyki ogrzewania zwanej krzywą grzewczą. Krzywa ta określa zależność między temperaturą powietrza zewnętrznego a temperaturą wody wychodzącej z kotła. Do grzejników dostarczana jest więc woda o temperaturze odpowiedniej dla aktualnej temperatury zewnętrznej.
Regulator można dodatkowo wy-posażyć w czujnik temperatury wewnętrznej. Opcja ta umożliwia
automatyczną korektę zaprogramowanej charakterystyki ogrzewania.

Funkcje. Regulatory pogodowe mają wszystkie funkcje programowalnego termostatu pokojowego, a także – zależnie od typu – wiele dodatkowych, na przykład:
- sterowanie kilkoma obiegami jednocześnie (ogrzewaniem grzejnikowym i podłogowym),
- sterowanie układem przygotowania ciepłej wody użytkowej,
- ograniczenie maksymalnej i minimalnej temperatury wody w instalacji,
- ustawienie minimalnych czasów włączania i wyłączania palnika,
- program automatycznego rozruchu wodnej instalacji ogrzewania podłogowego.
Szczegółowy opis wszystkich funkcji regulatora zajmuje przeważnie kilka stron instrukcji obsługi.

Montaż. Regulator pogodowy może być umieszczony na ścianie w pokoju lub zainstalowany w kotle (wtedy na ścianie można zainstalować sterownik, który umożliwia zmianę podstawowych parametrów bez schodzenia do kotłowni).
Na rynku oferowane są również regulatory pogodowe z modemem. Zmiany nastaw można wówczas dokonać zdalnie, łącząc się z regulatorem telefonicznie i wybierając na klawiaturze telefonu opcje regulacji i wartości nastaw.
Podstawowym warunkiem właściwego działania regulatora jest poprawny odczyt parametrów niezbędnych do jego pracy. Czujnik temperatury zewnętrznej nie może być nasłoneczniony. Dlatego należy go instalować na północnej lub północno-wschodniej ścianie budynku, z dala od otworów okiennych i drzwiowych.
Czujnik temperatury wewnętrznej powinien być zainstalowany tak jak termostat pokojowy, a czujnik temperatury wody – możliwie blisko kotła, na rurze zasilającej instalację centralnego ogrzewania.

Zastosowanie. Regulatory pogodowe wykorzystywane są przeważnie do regulacji jednofunkcyjnych kotłów centralnego ogrzewania z zasobnikiem ciepłej wody użytkowej oraz w układach mieszanych, to znaczy takich, w których część pomieszczeń jest ogrzewana przez grzejniki, a część przez wodne ogrzewanie podłogowe.
Cena regulatorów pogodowych jest wysoka. Waha się od 800 do 2500 zł.

Regulator pogodowy może być wbudowany w kocioł. Autor: VAILLANT		Czujnik temperatury zewnętrznej instaluje się na ścianie północnej lub północno-wschodniej z dala od okien i drzwi. Autor: Piotr Mastalerz		Czujnik temperatury wody zamontowany na rurze zasilającej instalację centralnego ogrzewania. Autor: Piotr Mastalerz

Ile można zaoszczędzić?

Utrzymywanie obniżonej temperatury w nocy oraz w czasie, gdy nikogo nie ma w domu przynosi wymierne efekty. Oszczędność zależy jednak od intensywności regulacji. Im dłuższe będą okresy obniżonej temperatury, tym niższe rachunki za zużytą energię. Kilkanaście procent energii można zaoszczędzić, stosując regulację centralną, która nie dopuści do przegrzewania pomieszczeń. Kolejne kilkanaście – dzięki obniżaniu temperatury. W sumie intensywne wykorzystywanie automatyki centralnej umożliwia obniżenie rachunków za ogrzewanie nawet o 25%.
Znając wysokość płaconych rachunków można obliczyć czas zwrotu pieniędzy zainwestowanych w regulator. Warto także uświadomić sobie, że zakup automatyki centralnej jest zazwyczaj najbardziej efektywnym etapem modernizacji instalacji centralnego ogrzewania. Wyposażenie instalacji w programowalne termostaty pokojowe zwraca się w pierwszym lub najdalej drugim sezonie grzewczym.

Uwaga! Im większy dom i im większa bezwładność cieplna systemu grzewczego, tym większe korzyści daje zastosowanie automatyki pogodowej. 1° więcej – 7% drożej
Utrzymywanie temperatury o 1°C wyższej od wymaganej w skali całego sezonu grzewczego powoduje zwiększenie rachunków za ogrzewanie o 7%. Niepotrzebny wzrost temperatury wewnętrznej o 1°C może spowodować zwiększenie zużycia energii w okresach przejściowych – jesienią i wiosną – nawet o 10%.
Utrzymywanie w domu temperatury 23°C zamiast 20°C zwiększa zużycie energii ponad 20%