Głowice zamknięte, kocioł o tym nie wie: po co inteligentnemu ogrzewaniu jeden mózg

Styczeń, wpół do szóstej rano. W łazience otwiera się jedna głowica i kocioł rusza. Po dwóch minutach gaśnie, bo nie ma dokąd posłać ciepłej wody. Za chwilę próbuje znowu. I znowu. Państwo śpią i nic o tym nie wiedzą. Kocioł wie.

Inteligentna głowica sama nie grzeje

Głowica na grzejniku albo na rozdzielaczu ogrzewania podłogowego robi jedną rzecz: wpuszcza ciepłą wodę do pomieszczenia albo nie. Ciepło wytwarza kocioł lub pompa ciepła. Dopóki nic o sobie nie wiedzą, każde steruje czymś innym: głowica temperaturą w pokoju, kocioł temperaturą wody. Ogrzewaniem jako całością nie steruje nikt.

Tak właśnie jest z głowicami, z których każda decyduje sama — czy to bateryjne głowice z aplikacją, czy osobne termostaty w pokojach. Kocioł grzeje więc także wtedy, gdy większość domu jest zamknięta. Woda nagrzewa się w kilka minut, palnik gaśnie, woda stygnie, palnik znów się zapala. Instalatorzy nazywają to taktowaniem.

Ile kosztuje jeden start

Start to dla kotła najcięższa chwila w całej jego pracy:

• Wentylator najpierw przedmuchuje komorę spalania. Ciepło, które w niej zostało, ucieka kominem.
• Elektroda zapłonowa daje iskrę i otwiera się zawór gazowy. Jedno i drugie zużywa się z każdym użyciem.
• Wymiennik gwałtownie się nagrzewa, a po kilku minutach znów stygnie. Metalowi takie huśtawki nie służą.
• Pompa obiegowa tłoczy w tym czasie wodę w zamknięte zawory.

Niemiecki portal o ogrzewaniu heizung.de, należący do grupy Viessmann, podsumowuje skutki taktowania krótko: instalacja szybciej się zużywa, pobiera więcej energii i wypuszcza więcej zanieczyszczeń. W starszych kotłach palnik w okresie przejściowym potrafi według niego zapalać się nawet co dziesięć minut. To ponad sto startów na dobę.

Ilustracja jednej godziny przy tym samym zapotrzebowaniu na ciepło. U góry każda głowica osobno, bez porozumienia z kotłem. Na dole głowice i kocioł: jeden mózg.

Przy pompie ciepła w grę wchodzi mróz

Pompa ciepła powietrze–woda jest na zamknięte głowice jeszcze bardziej wrażliwa. Kiedy pracuje, woda musi przez nią przepływać. A zimą co jakiś czas odszrania jednostkę zewnętrzną — ciepło bierze na to z wody grzewczej w domu.

Jeśli w tej chwili wszystkie obiegi są zamknięte, nie ma go skąd wziąć. Materiały projektowe czeskiej firmy GT Energy, która zajmuje się pompami ciepła, mówią to bez ogródek: minimalnej ilości wody grzewczej nie wolno ograniczać regulacją, na przykład zaworem na rozdzielaczu, bo grozi to awarią, a nawet zamarznięciem i zniszczeniem wymiennika. Dlatego do pomp ciepła dodaje się zbiornik buforowy albo część obiegów zostawia się na stałe otwartą. I wtedy grzeją, choć nikt tego nie chce.

Gdy wszystkie głowice są zamknięte, woda stoi. Dlatego BARAQ zostawia otwarte obiegi tam, gdzie dodatkowe ciepło nie przeszkadza.

Jeden mózg dla głowic i źródła ciepła

BARAQ rozwiązuje to prosto: głowicami, kotłem i pompą ciepła steruje jedna jednostka sterująca, ioMASTER. Wie, która głowica jest otwarta, jak długo się otwiera i co właśnie robi źródło ciepła. Na tej podstawie pilnuje, co i kiedy się dzieje:

• Najpierw otwarty obieg, potem kocioł. Głowica termoelektryczna otwiera się kilka minut. Kocioł dostaje polecenie startu dopiero po nich.
• Jak już grzać, to porządnie. Polecenie grzania trwa co najmniej dziesięć minut, a między dwoma poleceniami jest co najmniej pięć minut przerwy. Częściej niż cztery razy na godzinę kocioł więc polecenia włączenia nie dostanie.
• Głowice otwierają się razem. Pomieszczenia zaczynają cykl grzania w tej samej chwili, więc kocioł dostaje odbiór ciepła naraz, a nie po kropelce.
• Drobne potrzeby się sumują. Gdy pomieszczeniu brakuje tylko trochę ciepła, nie dostaje dziesięciu krótkich porcji, tylko jedną dłuższą. W symulacji dla jednego pomieszczenia wychodzi to mniej więcej na jeden start kotła na godzinę.
• Pompa obiegowa ma dokąd tłoczyć. Po wyłączeniu kotła ostatni obieg zostaje otwarty jeszcze przez trzy minuty.
• Pompie ciepła zostawia otwartą drogę. System zostawia otwartą minimalną liczbę obiegów — najpierw w łazience i na korytarzu, gdzie dodatkowe ciepło nie przeszkadza, sypialnie na samym końcu. Obiegi, które akurat i tak grzeją, wliczają się do tej liczby.

Kocioł gazowy nie potrzebuje do tego niczego szczególnego — BARAQ załącza mu zwykły styk termostatu pokojowego. Jak długo palnik w czasie polecenia grzania naprawdę się pali, kocioł decyduje sam według temperatury wody; także dlatego BARAQ daje mu odbiór ciepła naraz. Ochrona przepływu działa przy pompie ciepła, która jest podłączona do systemu i zgłasza mu swój stan.

Tak system jest ustawiony od początku. Każdą wartość można zmienić w aplikacji, dopasowując ją do kotła i głowic, które mają Państwo w domu.

Raz w tygodniu głowica się przeciąga

Zawór, który pół roku się nie rusza, lubi się zapiec. Czeski portal o instalacjach budowlanych TZB-info radzi więc nie zostawiać głowic na lato zamkniętych. BARAQ nie czeka, aż ktoś o tym pomyśli: głowicę, która przez tydzień się nie poruszyła, otwiera na kilka minut i znów zamyka. Robi to w ciągu dnia, żeby kliknięcie nikogo nie budziło — i żeby jesienią nie trzeba było ruszać zaworu kombinerkami.

Pokrętło, które znają Państwo z grzejnika

Każda głowica ma w aplikacji pokrętło mocy jak dawna ręczna głowica: płatek śniegu i cyfry od 1 do 5. Przez większość czasu pokazuje AUTO i o mocy decyduje regulacja. Gdy chcą Państwo wyjątkowo mocniej nagrzać pomieszczenie albo przeciwnie — je zamknąć, wystarczy stuknąć w pozycję. Kafelek głowicy dostaje wtedy etykietę „Ręcznie”, żeby nikt o tym nie zapomniał, a z powrotem do automatyki prowadzi jeden przycisk. Na wykresie przy głowicy widać, kiedy i na ile była otwarta.

Każde pomieszczenie uczy się osobno

Łazienka z małą podłogą grzewczą zachowuje się inaczej niż salon z oknem na całą ścianę. Regulacja zapisuje więc dla każdego pomieszczenia kilka liczb:

• Jak szybko stygnie — ile ciepła potrzebuje na każdy stopień różnicy między pokojem a tym, co za oknem.
• Po jakim czasie dociera ciepło — grzejnik reaguje po minutach, podłoga po dziesiątkach minut.
• Ile jeszcze dogrzeje — podłoga grzeje także po zamknięciu głowicy, więc przykręca się ją z wyprzedzeniem.
• Co zrobi słońce — według prognozy pogody, orientacji okien i tego, jak akurat ustawione są żaluzje. Pomieszczenie bez żaluzji samo podpatrzy, w których godzinach pomaga mu słońce.

Rodzaj pomieszczenia liczy się też gdzie indziej: gdy ze względu na pompę ciepła trzeba coś zostawić otwarte, wybór pada na łazienkę albo korytarz, a nie na sypialnię.

Modelowy słoneczny dzień zimowy, temperatura zadana 22 °C. Obliczenie na uproszczonym modelu pomieszczenia, a nie pomiar w domu.

Model pokazuje też uczciwą granicę. Przy grzejnikach temperaturę da się trzymać prawie w linii prostej. Betonowa podłoga jest powolna i południowego słońca żadna regulacja w niej nie schowa — różnica polega na tym, że temperatura w międzyczasie nie spada o stopień.

Ile to oszczędzi? Szacunek, nie obietnica

Płynna regulacja nie wytwarza ciepła taniej. Oszczędza inaczej:

• Nie trzeba dokładać stopnia na wszelki wypadek. Zwykły termostat pozwala temperaturze się wahać, a ludzie przez te spadki ustawiają więcej. W naszym modelu płynna regulacja przy tym samym ustawieniu trzyma najniższą temperaturę mniej więcej o pół stopnia wyżej. A Chytrá volba, portal porad energetycznych czeskiego Ministerstwa Przemysłu i Handlu, podaje, że każdy stopień w dół to około 6 % kosztów ogrzewania.
• Nie grzeje się wbrew słońcu. Co dostarczy słońce przez okno, tego nie musi dostarczać kocioł.
• Kocioł grzeje dłuższymi odcinkami. Odpada część strat z krótkich startów, które producenci kotłów łączą z wyższym zużyciem.

Razem z planem ogrzewania spodziewamy się oszczędności rzędu kilku procent, orientacyjnie 5–10 % energii na ogrzewanie. Ten sam zakres podajemy także w innych miejscach na stronie. Zależy to od domu, źródła ciepła i od tego, jak ogrzewali Państwo dotąd. Własnych pomiarów z całego sezonu grzewczego jeszcze nie mamy, dlatego mówimy o szacunku. Konkretnej kwoty nie obiecujemy.

O co zapytać, zanim kupią Państwo inteligentne głowice

Inteligentna głowica nie jest niczym złym. Źle jest, gdy w domu brakuje kogoś, kto widzi całość. Zanim kupią Państwo głowice — od nas czy od kogokolwiek innego — warto zapytać o trzy rzeczy:

• Czy źródło ciepła wie, które głowice są właśnie otwarte?
• Kto pilnuje, jak długo kocioł grzeje i jak często się zapala?
• Co się stanie, gdy wszystkie głowice zamkną się naraz?

Budują Państwo albo remontują? Najlepszy moment na te pytania jest przed projektem elektrycznym. Wtedy decyduje się, którędy pójdą kable do rozdzielacza i do kotła.

Źródła

• heizung.de (Viessmann): Modulation – Regulierung der Heizleistung (po niemiecku)
• GT Energy: Akumulační (taktovací) nádoba pro tepelné čerpadlo (po czesku)
• TZB-info: Nečekejte na topnou sezonu. Problémy s termostatickou hlavicí řešte včas (po czesku)
• Chytrá volba (MPO): Vytápění a regulace teploty (po czesku)