Что такое гистерезис температуры газового котла отопления

Главная / Отопление

Назад

Опубликовано: 05.07.2021

Время на чтение: 2 мин

1

2922

Современные системы отопления требуют настройки множества параметров, и гистерезис является одним из важнейших из них. Это сказывается не только на тепловом комфорте дома, но и на расходах на отопление. Проверьте, к чему относится этот параметр и как его правильно настроить!

• 1 Что такое гистерезис температуры? 1.1 Что означает гистерезис котла центрального отопления?
• 1.2 Что означает гистерезис ГВС?

Что такое гистерезис температуры?

При выборе дизайна дома большинство людей обращают внимание не только на его архитектуру, но и на возможные затраты на его содержание. Несомненно, наиболее важным фактором в этом отношении является отопление, потому что в нашем климате отопительный сезон часто длится более полугода.

На эти затраты в значительной степени влияют объем здания и технология его строительства — определенно, выбрав энергоэффективный дом, вы можете ограничить потери тепла, что приведет к более низким счетам. Затраты на отопление дома также зависят от правильного выбора системы отопления, а затем и от ее правильной эксплуатации. Помогают в этом современные контроллеры, используемые для определения рабочих параметров котла отопления. Одним из таких параметров, влияющих на потребление энергии (но и тепловой комфорт), является гистерезис.

Функция регулировки гистерезиса позволяет вам определять температуру, при которой нагревательное устройство включается и выключается. Сам гистерезис — печи или ГВС — означает разницу между заданной температурой в установке и фактической температурой, при которой устройство будет активировано для достижения заданной температуры.

С помощью гистерезиса можно регулировать работу нагревательного устройства в соответствии с потребностями, т.е. предотвратить его слишком частое включение, что приводит к более высокому потреблению энергии, или слишком редкое включение, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на эффективности установки.

Что означает гистерезис котла центрального отопления?

По определению, описанному выше, гистерезис котла ЦО — это не что иное, как разница между заданной температурой и температурой возврата в режим работы устройства. Предположим, вы установили заданную температуру котла на 55 o C, а гистерезис на 3 o C.

При достижении температуры 55 o C котел автоматически перейдет в поддерживающий режим. Устройство запустится только тогда, когда фактическая температура упадет до 52 o C, то есть на 3 o C, потому что именно так определялся гистерезис.

Что означает гистерезис ГВС?

Таким же образом можно объяснить, что такое гистерезис ГВС, т.е. котла, который нагревает техническую воду. В этом случае устройство также включится только тогда, когда датчик покажет, что температура упала с заданного значения на определенное значение. Если гистерезис установлен на 5 o C, а заданная температура составляет 55 o C, насос ГВС будет запущен, когда фактическая температура воды упадет до 50 o C.

Однако стоит отметить, что эффективность гистерезиса ГВС зависит от расположения датчика температуры в котле. Вода остывает снизу, поэтому лучше, если датчик будет собирать данные с этой части устройства. Тогда проще решить, как установить гистерезис ГВС, потому что при определенном перепаде температуры в нижней части котла более теплая вода из его верхней части еще некоторое время будет поступать в краны.

В этом случае гистерезис может быть немного больше. В свою очередь, при настройке датчика указывается меньшее значение этого параметра — иначе вода будет слишком остывать и потребует гораздо более продолжительной работы прибора.

Разновидности

Современные нагревательные приборы могут оснащаться регулируемым или фиксированным регулятором температуры. От данной характеристики зависит цикличность переключения элемента.

1. Фиксированные. Эти регуляторы уже имеют заданные настройки смыкания/разъединения, с фиксируемым гистерезисом. Преимуществом такого элемента является отсутствие необходимости самостоятельно устанавливать момент срабатывания.
   Читайте также:  Как правильно выбрать сварочный кабель для инверторного аппарата и не потерять деньги.
2. Регулируемые. Самые распространенные. Относятся к электромеханическому типу. Регулировка производится за счет увеличения или снижения механического давления на биметаллическую пластину. Регулировка производится вращением винта. Чем больше давление на пластину, тем чаще порог срабатывания при нагреве. Такие устройства дешевле фиксированных, имеют большую зависимость от состояния контакта цепи питания.

Приобретая нагревательный прибор важно знать о цикличности его работы. Это поможет настраивать и поддерживать необходимый режим.

Оптимальный гистерезис котла

Вы уже знаете, что такое гистерезис котла, теперь пора объяснить, каким должно быть его оптимальное значение. Начнем с того, что многие печи имеют заводское значение для этого параметра, и его нельзя изменить.

По возможности соблюдайте общие правила:

• больший гистерезис — означает более длительные перерывы в работе устройства и, следовательно, риск чрезмерного охлаждения помещений, нагрева, что потребует соответственно более продолжительной работы котла;
• более низкий гистерезис — позволяет поддерживать тепловой комфорт на оптимальном уровне и требует более частой, но и более короткой работы печи.

Частый запуск устройства с низким гистерезисом способствует его более быстрой работе, а также потреблению довольно большого количества энергии для самого запуска. В свою очередь, поддержание высокого гистерезиса вызывает большие колебания температуры, но с другой стороны, такой способ отопления дома считается более экономичным.

Погрешность (точность измерения) терморегулятора.

При преобразовании измеренной температуры в цифровое значение происходит отбрасывание знаков после запятой с понижением точности.

Точность более 0,1 очевидно что не нужна.

Часто в комнатных терморегуляторах выбрана точность 0,5.

Но точность 1 кажется слишком грубой.

Тем не менее встречаются терморегуляторы, у которых не отображаются вообще знаки после запятой.

Ещё заметил что у некоторых терморегуляторов точность значения температуры, участвующего в вычислениях, и точность отображаемого значения различаются.

Оптимальный гистерезис пеллетной печи

Пеллеты — это твердое топливо в виде прессованной стружки, которая довольно быстро воспламеняется, а затем так же быстро горит. Это следует учитывать при определении оптимального уровня гистерезиса пеллетного котла. Так какой гистерезис на котле будет лучшим? В этом случае он должен иметь довольно низкое значение — около 2-3 o C. Благодаря этому можно поддерживать нужную температуру и при этом экономить на расходах на отопление. Слишком большие колебания температуры заставят котел потреблять намного больше топлива, чтобы выровнять его до ожидаемого уровня.

Комнатный термостат для газового котла с Алиэкспресс из Китая

Выбираем программируемый комнатный термостат для газового котла на Алиэкспресс

Зачем нужен комнатный термостат

Установка в доме и подключение к газовому котлу комнатного термостата решает две задачи:
В редко посещаемых помещениях дома выгодно держать более низкую температуру. Строительные правила рекомендуют температуру воздуха в отопительный период в разных помещениях дома поддерживать в диапазоне от +12 до +26 о С.

Нормы температуры воздуха в жилых помещениях дома

Комнатный регулятор позволяет поддерживать постоянную температуру в отапливаемом помещении с высокой точностью. При ручном управлении диапазон колебаний температуры получается больше и отклонения чаще бывают в сторону более высокой температуры. Каждый лишний градус в помещении приводит к увеличению расхода газа на отопление. Кроме того, с помощью терморегулятора можно запрограммировать автоматическое уменьшение температуры в доме в отдельные периоды (ночью …).

В богатых странах Евросоюза установленная на ночь температура в помещениях обычно не превышает 16-17 градусов. Об этом свидетельствует представленный немецким производителем термостатов Tado отчет за 2014 год.

Комнатный термостат экономит электроэнергию

При работе котла без комнатного термостата циркуляционный насос работает постоянно, расходуя электроэнергию. Циркуляционный насос под управлением двухпозиционного комнатного термостата работает с перерывами, что экономит электроэнергию и ресурс работы насоса.

Какой комнатный термостат выбрать?

Выбор комнатного термостата производим, ориентируясь на следующие основные и обязательные требования к термостату:

Не ошибитесь с выбором. Не покупайте термостат с питанием от электросети. Контакты реле такого термостата, скорее всего, окажутся под напряжением сети. Они предназначены для других целей.

Контакты реле термостата могут находиться в одном из двух положений: замкнутом или разомкнутом. Соединенные с котлом, замкнутые контакты термостата включают режим отопления котла. При размыкании контактов — режим отопления выключается. Котел работает циклами — включен/выключен. Каких либо изменений в настройках режима отопления на самом котле не происходит.

Еще одним важным параметром для выбора является алгоритм регулирования по температуре. Имеются термостаты:

Термостаты с ПИ регулированием имеют преимущества. Они обеспечивают более точное поддержание температуры воздуха в помещении +/- 0,5 о С. Температура отопительной воды, а следовательно и радиаторов, в процессе регулирования меняется в меньшей степени.

Выбор в пользу комнатного термостата с регулированием по гистерезису сделан из-за их меньшей стоимости и доступности на торговой площадке AliExpress.

Выбор комнатного термостата на Алиэкспресс из Китая

На торговой площадке AliExpress, на первый взгляд, предлагается много моделей комнатных термостатов для газового котла. Но, после внимательного изучения, понимаешь, что большинство моделей являются аналогами под разными торговыми марками.

Рассматривал два варианта: модель с кнопками управления на корпусе и с сенсорными кнопками на экране. Выбор сделал в пользу кнопок на корпусе. Кнопками придется пользоваться не часто. Так удобнее и дешевле.

Комнатный термостат с Алиэкспресс из Китая, модель BGL02-5BB — электронный двухпозиционный программируемый регулятор, позволяет выполнить настройку температуры по одной недельной программе с возможностью комбинаций из шести разных временных интервалов.

Термостат, модель BGL02-5BB, поддерживает функцию защиты системы отопления от замерзания при снижении температуры помещения до 5 °С.

Величина гистерезиса может задаваться в настройках. Минимальная величина гистерезиса +/- 0,5 о С.

Корпус прибора сделан из качественного пластика с глянцевой поверхностью. Печатная плата выглядит аккуратно, сверху закрыта защитным прозрачным пластиком.

Посылка доставлена Китайской и Российской почтой через 18 дней с момента оплаты заказа.

Минусы, недостатки термостата с Алиэкспресс

При манипуляции с кнопками включается подсветка экрана. Если экран расположен выше уровня глаз, то изображение на экране становится плохо видимым. Размещайте прибор на стене как положено, на высоте 1,5 м. Если смотреть на подсвеченный экран сверху вниз, то все отлично видно.

В коробке с термостатом имеется один лист с инструкцией на английском языке. В инструкции нет каких-либо указаний на модель, марку термостата. Содержание инструкции в некоторых пунктах не соответствует модели термостата.

Жалобы на не соответствие инструкции модели прибора часто встречаются в отзывах покупателей на AliExpress.

Подключение комнатного термостата к газовому котлу Protherm

Провода от комнатного терморегулятора — термостата присоединяют к колодке клеммника обозначенного, как Х17 (на рис. черного цвета слева ) в отсеке 24 V панели управления газового котла Protherm Gepard (Panther).

Провода от контаков реле двухпозиционного термостата подключают на колодке к клеммам RT. Клеммы будут замкнуты проволочной перемычкой, которую необходимо убрать.

Колодка клеммника комнатного термостата с Алиэкспресс. Двухжильный провод от газового котла подключают к клеммам, обозначенным как COM и NO. Какую жилу провода к какой клемме подключать значения не имеет.

Подключение комнатного термостата к другим моделям газовых котлов производится аналогично. Необходимо только найти расположение соответствующего клеммника на котле.

Товары для строительства и ремонта

Как работает комнатный термостат газового котла

Установленный в помещении комнатный термостат, с регулированием температуры по гистерезису, измеряет текущую температуру воздуха и, в случае понижения температуры от установленного в настройках значения, включает котел в работу. Например, если в настройке термостата задана температура 22 о С, то включение котла произойдет, с учетом гистерезиса +/- 0,5 о С, при снижении температуры воздуха до 21,5 о С. Нагреваемая котлом отопительная вода начнет поступать в радиаторы и нагревать их. От радиаторов, в свою очередь, будет нагреваться воздух в помещении.

Проблема в том, что процесс передачи тепла от радиаторов в воздух помещения очень медленный. После включения котла, температура воздуха помещении, в месте установки термостата, продолжит еще какое-то время снижаться, до 21 о С , и только после этого начнет увеличиваться. Когда температура воздуха увеличится до 22,5 о С, термостат отключит котел. Но от разогретых радиаторов температура воздуха в помещении будет продолжать увеличиваться ещё какое-то время, до 23 о С.

Из-за наличия большой задержки по времени в петле обратной связи, колебания температуры воздуха в помещении будут заметно больше, чем величина гистерезиса термостата. Колебания температуры воздуха в помещении будут +/- 1 о С от заданных 22 о С.

Часто температура отопительной воды успевает возрасти до максимальной, при которой котел отключится от датчика температуры котла. Хотя термостат будет все еще подавать на котел команду на включение.

Настройка термостата котла

Поскольку инструкция к приобретенному на Алиэкспресс термостату на английском языке и не соответствует прибору, то пришлось найти видео по настройке комнатного термостата. Прибор на видео и его функции в точности такие же, хотя модель называется по другому.

Рекомендую в настройках обязательно установить величину гистерезиса, функция dIF =0,5.

Для экономии газа очень рекомендую настроить на термостате недельное программирование температуры.

Ранее, газовый котел работал под управлением комнатного термостата с ПИ-регулированием. Колебания температуры воздуха были в два раза меньше.

Настройка работы системы отопления под управлением комнатного термостата

На газовом котле под управлением двухпозиционного термостата настройку температуры отопительной воды обязательно устанавливают на максимум. Такой, какой её устанавливали зимой в самые морозы (65 о С).

Комнатный термостат, который управляет работой котла, выгодно устанавливать в самом большом помещении дома. Радиаторы в помещении, в котором установлен термостат, не должны иметь автоматических вентилей, регулирующих расход теплоносителя.

В других комнатах на каждом радиаторе рекомендую установить термостатический вентиль, который регулирует расход теплоносителя через радиатор в зависимости от температуры в помещении. Это позволит избежать «перетопа», держать в доме более низкую, но комфортную температуру воздуха.

Оптимальный гистерезис печи для эко-горошка

Эко-горошек — это топливо из каменного угля или лигнита, которое медленно воспламеняется, но сохраняет тепло в течение длительного времени. Гистерезис печь для угля, как правило, установлена на уровне приблизительно 2 из C, хотя эта величина зависит от многих дополнительных факторов, например. Настройки вентилятора и время остановки и поднос. Неправильная конфигурация может стать причиной, например, выключения печи. По этой причине лучше всего следовать инструкции производителя или спросить у специалиста оптимальную настройку котла.

—> —>Статистика —>

В случае использования пультов управления для нормальной работы отопительной системы необходимо задавать температуру системы на входе в котел (обратка), на выходе из котла (подача) и гистерезис (уставку гистерезиса) по каждому каналу.

Гистерезис (уставка гистерезиса) – это разница между температурой отключения и последующего включения, задается по каждому каналу в диапазоне от 1 до 9°С. Этот параметр мы рекомендуем выставить в пределах:

— на обратке 2 — 6°С;

Особенности физического явления

Мы же остановимся именно на гистерезисе в электронной технике, связанным с магнитными процессами в различных веществах. Он показывает, как себя ведет тот или другой материал в электромагнитном поле, а это тем самым позволяет строить графики зависимости и снимать какие-то показания сред, в которых находятся эти самые материалы. Например, этот эффект используется в работе терморегулятора.

Рассматривая более подробно понятие гистерезиса и эффект с ним связанный, можно заметить такую особенность. Вещество, обладающее такой особенностью, способно переходить в насыщение. То есть, это то состояние, при котором оно больше не способно накапливать в себе энергию. А при рассмотрении процесса на примере ферромагнитных материалов энергия выражается намагниченностью, которая возникает благодаря имеющейся магнитной связи между молекулами вещества. А они создают магнитные моменты – диполи, которые в обычном состоянии направлены хаотически.

Намагниченность в данном случае – это принятие магнитными моментами определенного направления. Если же они направлены хаотически, то ферромагнетик считается размагниченным. Но когда диполи направлены в одну сторону, то материал намагничен. По степени намагниченности сердечника катушки можно судить о величине магнитного поля, создаваемого током, протекающим по ней.

Мастерам на все руки будет интересна статья о том, как самостоятельно подключить ходовые огни.

Виды термореле на включение-выключение

Обычный терморегулятор на включение и выключение представляет собой компактный электронный блок, который крепится на стену в подходящем месте и соединяется с контролируемым оборудованием. Самый простой, а поэтому и самый доступный регулятор температуры имеет механическое управление.

Кроме того, все термореле делится на:

1. Программируемые устройства контроля. Такие регуляторы подключаются к оборудованию как по проводному, так и по беспроводному принципу. Настройка реле производится через специальную программу или ЖК дисплей. Благодаря программному обеспечению можно настраивать реле на срабатывание в определенное время суток и года.
2. Термореле с модулем беспроводного программирования GSM. Такие устройства могут быть как с одним, так и двумя термодатчиками.
3. Автономные регуляторы с питанием от аккумуляторов. Такие установки, чаще всего, используют для контроля работы бытовой техники (например, холодильника), инкубаторов.

Отдельно выделяют беспроводные устройства с внешним датчиком. Такие устройства считаются наиболее эффективными. Они отличаются быстродействием, ведь термодатчик реагирует на изменение температуры еще до того, как она успела повлиять на температуру внутри помещения.

Принцип дії

При досягненні заданої температури котла, регулятор температури вимикає вентилятор. При зниженні температури котла нижче встановленої на значення гістерезису котла, регулятор температури знову вмикає вентилятор.

Гістерезис температури котла – це значення, яке показує різницю між встановленою температурою котла і температурою котла, при охолодженні до якої регулятор температури знову включить вентилятор

Гістерезис температури включення насоса – це значення, яке показує різницю між встановленою температурою включення насоса центрального опалення і температурою котла, при охолодженні до якої, регулятор температури вимкне насос центрального опалення.

Значення гістерезиса зазвичай задається заводськими налаштуваннями виробника і так само 3-5 ° С.

Таким чином, поки котел не затух, температура теплоносія підтримується в межах заданого значення.

Використання вентилятора з регулятором температури дозволяє підтримувати постійну температуру в будинку і економити до 35% палива.

Как сделать термореле своими руками

Подходящее по способу действия термореле можно заказать в интернет-магазине, а можно собрать своими руками. Чаще всего, самодельные регуляторы температуры воздуха рассчитываются на питание от аккумулятора на 12 В. Можно запитать термореле и к электропроводке через силовой кабель.

Для того, чтобы собрать надежный терморегулятор с датчиком следует:

1. Подготовить корпус прибора. Для этих целей можно выбрать корпус от старого электрического счётчика, автоматического выключателя.
2. Ко входу компаратора (помеченного знаком «+») подключить потенциометр, а минусовому инверсному входу – термодатчики типа LM335. Схема работы устройства достаточно простая. При повышении напряжения на прямом входе, транзистор подает питание на реле, а оно, в свою очередь, на нагреватель. Как только напряжение на обратном входе станет выше, чем на прямом, уровень на выходе компаратора приблизится к нулю, и реле отключится.
3. Создать отрицательную связь между прямым входом и выходом. Это создаст пределы включения и отключения терморегулятора.

Для питания терморегулятора можно взять катушку от старого электромеханического электросчетчика. Для получения необходимого напряжения в 12 В, нужно будет намотать на катушку 540 витков. Для этого лучше всего использовать медный провод диаметром не менее 0,4 мм.

Другие свойства

Кроме магнитного гистерезиса, также различают гальвономагнитный и магнитострикционный эффекты. В этих процессах наблюдается изменение электрического сопротивления за счет механической деформации материала. Сегнетоэлектрики под действием деформационных сил способны вырабатывать электрический ток, что объясняется пьезоэлектрическим гистерезисом. Также существует понятие электрооптического и двойного диэлектрического гистерезиса. Последний процесс имеет обычно наибольший интерес, так как сопровождается двойным графиком в зонах, приближающихся к точкам насыщения.