Wpływ regulatora temperatury na efektywność systemu grzewczego
-
Upload
vaillant-saunier-duval-sp-z-oo -
Category
Education
-
view
2.556 -
download
3
Transcript of Wpływ regulatora temperatury na efektywność systemu grzewczego
Wpływ regulatora na efektywność systemu grzewczego
Rodzaje regulatorów temperatury stosowanych w systemach grzewczych
Wzrost efektywności systemu grzewczego w zależności od typu regulatora
Wpływ zastosowanego regulatora na koszy ogrzewania domu
Wydanie 1/2015
15.11.2015
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
2
Rolą regulatorów temperatury jest oddziaływanie
na pracę obiegów grzewczych i samego źródła ciepła,
np. kotła grzewczego lub pompy ciepła, tak aby ich
wydajność była dostosowywana do potrzeb cieplnych
Wydajność grzewcza obiegu ogrzewania lub źródła
ciepła może być uzależniana od temperatury
wewnętrznej, zewnętrznej lub od obydwu temperatur
Regulatory wykorzystują także różne rodzaje
algorytmów pracy, w tym także funkcje samouczące
(np. adaptacyjna nastawa krzywej grzewczej), ze
względu na dużą bezwładność cieplną budynku
i systemu grzewczego
Wpływ działania regulatora na zużycie paliwa lub
energii elektrycznej przez źródło ciepła, wynika z kilku
czynników, które jednak sprowadzają się do faktu
wykorzystania regulacji temperatury wody grzewczej
i określania czasów pracy (tryb dzienny i nocny)
Zadanie regulatora temperatury
Vaillant ecoTEC plus VC
+ calorMATIC 470
3
Wpływ regulatora temperatury na pracę
źródła ciepła
Obniżanie temperatury powrotu wody grzewczej
odgrywa kluczowe znaczenie dla podwyższania
sprawności pracy kotła kondensacyjnego zwiększając
intensywność procesu kondensacji i odzysku ciepła
z pary wodnej zawartej w spalinach. Obniżenie
temperatury powrotu o 3 stopnie zwiększa o około
1 % sprawność gazowego kotła kondensacyjnego
Obniżanie temperatury zasilania wody grzewczej
odgrywa kluczową rolę dla uzyskiwania wysokiej
efektywności pracy pompy ciepła. Niższa o 3 stopnie
temperatura wody na wyjściu z pompy ciepła,
zwiększa jej efektywność COP o około 78 %
Regulator temperatury w znaczącym stopniu wpływa na sprawność pracy nowoczesnych
niskotemperaturowych źródeł ciepła: kotłów kondensacyjnych oraz pomp ciepła. W ich
przypadku istotne jest zapewnianie pracy z jak najniższymi temperaturami wody grzewczej.
Płynne obniżanie temperatury pracy źródła ciepła jest możliwe w pełnym tego słowa
znaczeniu, przy zastosowaniu regulatorów pogodowych, które uzależniają to od zmian
temperatury na zewnątrz budynku
-3 K
1%
-3 K
78%
4
Funkcjonalne regulatory temperatury posiadają szereg funkcji czasowych służących
głównie obniżaniu zużycia paliwa lub energii elektrycznej przez źródło ciepła. Podstawową
funkcję stanowi możliwość określania przedziałów czasowych dla pracy systemu grzewczego
w trybie dziennym i nocnym. Obniżanie temperatury wymaganej pomieszczeń w ciągu nocy
(także w dzień pod nieobecność mieszkańców) obniża temperaturę wody grzewczej, a także
skraca czas pracy źródła ciepła, co przekłada się na obniżenie kosztów ogrzewania.
Funkcje czasowe regulatora temperatury
Vaillant calorMATIC 470
5
Sezonowa efektywność energetyczna
gazowego kotła kondensacyjnego
Gazowe kotły kondensacyjne mogą uzyskiwać sprawność
znormalizowaną do 109% w odniesieniu do wartości opałowej
paliwa i do 98% w odniesieniu do ciepła spalania paliwa
Według wprowadzonych w życie w krajach UE we wrześniu
2015 roku wymagań określania efektywności energetycznej,
ten sam kocioł może uzyskiwać średnioroczną efektywność
w trybie ogrzewania pomieszczeń 92%. Jest to wartość
odniesiona do tzw. energii pierwotnej, która uwzględnia także
zużycie energii elektrycznej dla własnych potrzeb (głównie dla
zasilania pompy obiegowej) i straty ciepła w stanie czuwania
Przykład etykiety energetycznej dla wiszącego gazowego
kotła kondensacyjnego Vaillant ecoTEC VC PL 206/5-5,
o średniorocznej efektywności energetycznej w trybie
ogrzewania pomieszczeń: 92%, co przyporządkowuje
go do najwyższej obecnie klasy efektywności A, dla
tego typu urządzeń. Wyższe klasy są osiągalne przy
połączeniu z kolektorami słonecznymi lub dla pomp ciepła
Dodatkowo etykieta informuje o głośności pracy (poziom
mocy akustycznej) oraz o znamionowej mocy cieplnej
6
Klasy regulatora temperatury wg
rozporządzenia Komisji UE nr 811/2013
Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) nr 811/2013
z dnia 18 lutego 2013 r. uzupełniające dyrektywę
Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/30/UE
w odniesieniu do etykiet efektywności energetycznej
m.in. dla ogrzewaczy pomieszczeń, definiuje wpływ
regulatora temperatury na efektywność energetyczną
zestawu (np. kocioł gazowy + regulator)
W zależności od klasy regulatora oraz źródła ciepła
z jakim on współpracuje, przyznawana jest „premia”
(dodatek) do obliczanej całkowitej sezonowej
efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń
7
Klasy regulatora oraz premia (dodatek)
do obliczanej efektywności energetycznej
Zestawienie cech regulatorów wg klas z rozporządzenia Komisji UE nr 811/2013:
Klasa Rodzaj regulatora
Czujnik temperatury Regulacja
mocy
ogrzewacza
Wpływ na temperaturę
wody Premia
wewn. zewn.
I POKOJOWY (termostat
mechaniczny) TAK - ON/OFF NIE 1%
II
POGODOWY
- TAK modulowana
TAK
przez modulację mocy
ogrzewacza
2%
III
POGODOWY
- TAK ON/OFF
TAK
przez włączanie/wyłączanie
ogrzewacza
1,5%
IV
POKOJOWY (termostat z
trybem proporcjonalno-
całkującym, funkcje
samouczące)
TAK - ON/OFF
TAK
przez włączanie/wyłączanie
ogrzewacza
2%
V
POKOJOWY (termostat
elektroniczny) TAK - modulowana
TAK
przez modulację mocy
ogrzewacza
3%
VI
POGODOWY
TAK TAK modulowana
TAK
przez modulację mocy
ogrzewacza
4%
VII
POGODOWY
TAK TAK ON/OFF
TAK
przez włączanie/wyłączanie
ogrzewacza
3,5%
VIII
POGODOWY (sterowniki
wielofunkcyjne, także
swobodnie programowalne)
TAK
(min. 3) TAK modulowana
TAK
przez modulację mocy
ogrzewacza
5%
8
3 przykłady regulatorów temperatury
CO CO CO
Regulator pokojowy Vaillant calorMATIC 350
Regulator pogodowy Vaillant calorMATIC 470
Regulator pogodowy Vaillant calorMATIC 630
Klasa regulatora jest zależna od rodzaju i ilości pomiarów temperatury, a także od rodzaju
źródła ciepła. Wyższą klasę uzyskuje ten sam regulator temperatury współpracując np.
z kotłem z palnikiem modulowanym zamiast z kotłem z palnikiem typu „włącz/wyłącz”
Klasa regulatora: V
Premia: 3%
Klasa regulatora: VI
Premia: 4%
Klasa regulatora: VIII
Premia: 5%
Zastosowany kocioł: gazowy kondensacyjny z palnikiem modulowanym: Vaillant ecoTEC VC PL 206/5-5
A B C
9
Gazowy kocioł kondensacyjny
z regulatorem pokojowym (przykład A)
2
Regulator pokojowy (1) wpływa na regulację mocy
kotła (2) w zależności od temperatury wewnętrznej
Udział pokojowego regulatora temperatury (premia)
w sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania
pomieszczeń jest zakładany na 3% pod warunkiem
współpracy z urządzeniem grzewczym o modulowanej
mocy. W przypadku urządzenia pracującego w trybie
„włącz/wyłącz” premia jest zakładana na 2%
Klasa regulatora: V
Premia: 3%
Klasa efektywności:
Efektywność: 95%
Klasa efektywności:
Efektywność: 92%
Kocioł kondensacyjny Vaillant ecoTEC VC PL 206/5-5
Regulator pokojowy Vaillant calorMATIC 350
Zestaw: kocioł + regulator
1
CO
A
10
Gazowy kocioł kondensacyjny
z regulatorem pogodowym (przykład B)
2
1
Klasa regulatora: VI
Premia: 4%
Klasa efektywności:
Efektywność: 96%
Klasa efektywności:
Efektywność: 92%
Kocioł kondensacyjny Vaillant ecoTEC VC PL 206/5-5
Regulator pogodowy Vaillant multiMATIC 700
Zestaw: kocioł + regulator
CO
Jeżeli regulator pogodowy (1) wpływa na regulację
mocy kotła (2) jedynie w zależności od temperatury
zewnętrznej, to premia zwiększająca sezonową
efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń,
jest zakładana na 2%
Dla regulatora pogodowego pracującego dodatkowo
z czujnikiem temperatury wewnętrznej, premia jest
zakładana na 4% (urządzenie z modulowaną mocą)
B
11
Gazowy kocioł kondensacyjny z regulatorem
pogodowym i czujnikami temp. (przykład C)
1
3
Klasa regulatora: VIII
Premia: 5%
Klasa efektywności:
Efektywność: 97%
Klasa efektywności:
Efektywność: 92%
Kocioł kondensacyjny Vaillant ecoTEC VC PL 206/5-5
Regulator pogodowy Vaillant multiMATIC 700 + VR 71
Zestaw: kocioł + regulator
2
Jeżeli regulator pogodowy (1) współpracuje z kilkoma
czujnikami temperatury wewnętrznej (2) sterującymi
pracą poszczególnych obiegów grzewczych centralnego
ogrzewania (CO) i wpływa na regulację urządzenia
grzewczego o modulowanej mocy grzewczej, to premia
zwiększająca sezonową efektywność energetyczną
ogrzewania pomieszczeń, jest zakładana na 5%. Jest to
najwyższa wartość premii przyznawanej regulatorom
CO
C
12
Etykieta efektywności energetycznej kotła
z odrębnym regulatorem temperatury
Etykieta efektywności energetycznej kotła z odrębnym
regulatorem temperatury jest tworzona jak dla zestawów
kotła z dodatkowym ogrzewaczem, podgrzewaczem wody
użytkowej, czy też instalacją solarną
Etykieta wskazuje na zastosowanie odrębnego
regulatora temperatury. Klasa efektywności w każdym
z trzech omawianych przykładów będzie jednakowa: A
Klasa A jest przyznawana ogrzewaczom pomieszczeń
(samodzielnym lub w zestawach), które uzyskują efektywność
energetyczną większą lub równą 90% i nie większą niż 98%
Różnice w efektywnościach będą widoczne w kartach
produktu, które oprócz etykiety musi posiadać ogrzewacz
pomieszczeń bądź zestaw z nim
13
Wpływ regulatora na podwyższenie
efektywności energetycznej
Jak podkreśla rozporządzenie Komisji UE nr 811/2013, obliczane wyniki efektywności
energetycznej dla urządzenia lub zestawu grzewczego mają charakter porównawczy.
Będąc obliczanymi przy określonych założeniach nie mogą służyć określaniu kosztów
eksploatacyjnych, np. kosztów ogrzewania domu. Tym niemniej można posłużyć się
różnicami w efektywności energetycznej dla zastosowania poszczególnych regulatorów,
aby szacunkowo określić dla nich zmianę kosztów ogrzewania w stosunku do przykładu
podstawowego
Dla przykładowego budynku według szczegółowych założeń,
zużycie gazu ziemnego dla gazowego kotła kondensacyjnego
wynosi: 1.542 m3/rok na cele ogrzewania CO oraz 460 m3/rok
na cele podgrzewania wody użytkowej CWU. Łącznie zużycie
wynosi nieco ponad 2.000 m3/rok, co przy taryfie zakupowej
W-3 dla gazu GZ-50 wiąże się z kosztami zakupu 4.677 zł/rok
2.000 m3/rok 4.677
zł/rok
14
Porównanie kosztów ogrzewania przy
zastosowaniu regulatorów temperatury
Regulator pogodowy Vaillant multiMATIC 700
Regulator pogodowy Vaillant multiMATIC 700 + moduł VR 71
Klasa regulatora: VI
Premia: 4%
Klasa regulatora: VIII
Premia: 5%
B C
Jeżeli zużycie gazu ziemnego dla ogrzewania domu (1.542 m3/rok) określono dla
podstawowego wariantu regulatora wbudowanego w kotle, to przy zastosowaniu
dodatkowego regulatora, to możliwe będą do uzyskania oszczędności:
Regulator pokojowy Vaillant calorMATIC 350
Klasa regulatora: V
Premia: 3%
A
- 46 m3/rok - 108 zł/rok - 62 m3/rok - 144 zł/rok - 77 m3/rok - 180 zł/rok
15
Obniżenie kosztów ogrzewania przez
zastosowanie regulatora temperatury
Zastosowanie nowoczesnego regulatora temperatury w połączeniu ze źródłem ciepła
o wysokiej efektywności pracy (kocioł kondensacyjny lub pompa ciepła) pozwala
dodatkowo obniżyć koszty ogrzewania domu. Warunkiem jest jednak połączenie
regulatora ze źródłem ciepła, które pozwala reagować na sygnały sterujące z regulatora
w celu płynnego obniżania mocy cieplnej. Uzyskuje się przez to zauważalny wzrost
sprawności kotła lub efektywności pompy ciepła
Inwestycja w zakup nowoczesnego regulatora temperatury pozwala uzyskać dodatkowe
oszczędności i cechuje się krótkim okresem zwrotu kosztów inwestycji. Nawet przy cenie
regulatora kilkuset złotych, jeśli oszczędności roczne wynoszą 100÷200 zł, inwestycja ma
szansę zwrócić się w ciągu zaledwie kilku lat. Dodatkowym atutem pozostaje zwiększenie
komfortu użytkowania systemu grzewczego poprzez poszerzenie zakresu funkcji, a także
z uwagi na fakt przeniesienia obsługi z kotłowni do pomieszczenia mieszkalnego, w którym
zabudowano regulator temperatury
Chłodzenie
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji