Współpraca regulatora pokojowego z pogodowym

Kilka tygodni temu zadzwonił do mnie klient i dopytywał się o pokojowy regulator pogodowy. Wytłumaczyłem mu, że regulator pokojowy i regulator pogodowy to dwa urządzenia działające na zupełnie innej zasadzie. Dwa dni później kolejny klient zadzwonił z tym samym pytaniem.

Regulator pokojowy

Zadaniem regulatora pokojowego jest utrzymanie zadanej temperatury w pokoju, a dokładnie w pomieszczeniu, w którym umieszczony jest czujnik temperatury. Regulatory takie z reguły mają funkcje pozwalające zmieniać temperaturę w czasie, na przykład obniżając ją automatycznie w nocy, co redukuje koszty ogrzewania.Jak wygląda sprawa utrzymywania stałej temperatury? Regulator pokojowy mierzy panującą wewnątrz temperaturę, a następnie określa różnicę między temperaturą zadaną a zmierzoną. Na podstawie tej różnicy reguluje ilość dostarczanego ciepła. Jest to tak zwana regulacja ze sprzężeniem wstecz.Ze sposobu działania regulatora wynika, że najpierw musi zmienić się temperatura wewnątrz, aby zareagował on na zmianę warunków zewnętrznych. Regulator pokojowy nie monitoruje w żaden sposób ilości traconego ciepła. Dopiero gdy wykryje spadek temperatury w pomieszczeniu, może zareagować i dostosować moc grzewczą. Istnieje więc pewien czas, w którym temperatura w pomieszczeniu różni się od zadanej. Czas reakcji jest różny w zależności od typu regulatora. Najszybciej i najdokładniej reagują regulatory typu PID, ale dobranie ich parametrów nie jest proste. Z kolei najprostsze regulatory, typu włącz/wyłącz, gwarantują jedynie, że temperatura pomieszczenia będzie się zawierać w pewnym przedziale, zwanym histerezą.

Regulator pogodowy

Regulator pogodowy przewiduje ilość potrzebnego ciepła na podstawie temperatury zewnętrznej. Jest to tak zwana regulacja w przód. W odróżnieniu od regulatora pokojowego, nie ma tutaj opóźnienia wynikającego z zasady działania regulatora — ilość dostarczanego ciepła jest korygowana jeszcze zanim temperatura pomieszczenia się zmieni. W przypadku regulatora pogodowego nie ma więc mowy o regulacji temperatury wewnątrz pomieszczeń, a jedynie o przewidywaniu i kompensacji strat ciepła pomieszczenia. To, ile ciepła jest dostarczane w zależności od temperatury zewnętrznej, określa wykres zwany krzywą grzewczą. Powinien on możliwie jak najdokładniej oddawać właściwości energetyczne budynku. Wydawać by się mogło, że skoro ilość wypromieniowanej na zewnątrz energii jest proporcjonalna do różnicy temperatury, to krzywa grzewcza powinna być linią prostą. Jednak wraz ze zwiększaniem różnicy temperatury zwiększa się chociażby intensywność wentylacji grawitacyjnej i należy skompensować wynikające z niej straty ciepła. Również zewnętrzny czujnik temperatury, na skutek promieniowania cieplnego pomieszczenia, wskazuje nieco zawyżoną temperaturę, więc wyliczona temperatura obiegu dla temperatury zewnętrznej, np. –15°C, po-winna przypadać na wyższą temperaturę zmierzoną, np. –10°C, co powoduje dodatkowe zakrzywienie krzywej grzewczej
(rys. 3 ). Stopień nachylenia krzywej powinien być taki, żeby przy różnych temperaturach zewnętrznych, temperatura wewnętrzna była w przybliżeniu jednakowa. Większość regulatorów pozwala na wybór zastosowanej krzywej grzewczej. Należy ją dobrać doświadczalnie.
Wniosek
Regulatory pokojowe reagują jedynie na wahania temperatury wewnątrz pomieszczenia, zaś regulatory pogodowe — tylko na temperaturę zewnętrzną. W celu zapewnienia optymalnego komfortu cieplnego — minimalnych wahań temperatury w pomieszczeniu wobec zmiennej temperatury zewnętrznej — idealnym rozwiązaniem jest połączenie obu typów regulatorów. Regulator pogodowy umieszczony na kotle reguluje „produkcję ciepła”, kompensując jego straty związane z pogodą. Regulator pokojowy zapewnia możliwość regulacji temperatury w zależności od preferencji użytkownika. Dzięki temu różnica między temperaturą zmierzoną, a nastawioną na regulatorze pokojowym nie waha się mocno i w rezultacie wahania temperatury w pomieszczeniu są najmniejsze.