Efektywność pelletu a ogrzewanie podłogowe – czy sterowanie strefowe to pożeracz pelletu?

[exodus1983]

Efektywność pelletu a ogrzewanie podłogowe – czy sterowanie strefowe to pożeracz pelletu?

Cześć wszystkim,

Chciałbym podzielić się swoimi obserwacjami dotyczącymi zużycia pelletu w połączeniu z ogrzewaniem podłogowym i sterowania strefowego, bo wydaje mi się, że wielu z nas traci pellet przez sposób, w jaki standardowo zarządzamy strefami.

Problem ze strefami

Mam dom ~320 m² z ogrzewaniem podłogowym zasilanym kotłem na pellet. Jak pewnie większość z Was, stosuję sterowanie strefowe – termostaty pokojowe otwierają i zamykają poszczególne obwody podłogówki. I tutaj zaczyna się problem.

Gdy termostat w danym pomieszczeniu osiąga zadaną temperaturę, strefa się zamyka. Przepływ przez kocioł spada, kocioł zaczyna modulować w dół albo wchodzi w podtrzymanie. Po jakimś czasie podłoga stygnie, termostat znów wywołuje grzanie – strefa się otwiera, kocioł musi znów narobić się na pełnych obrotach, żeby nadrobić stratę. I tak w kółko.

Efekt? Kocioł pracuje w cyklach start-stop lub w dużych wahaniach mocy. Każde takie „kopnięcie" to:

większe zużycie pelletu (rozpalanie / dochodzenie do mocy to najmniej efektywna faza pracy kotła),

szybsze zużycie mechanizmów kotła (podajnik, palnik),

nierównomierne temperatury w domu – raz za ciepło, raz za zimno.

Podłogówka z natury jest systemem o dużej bezwładności. Zamykanie i otwieranie stref na zasadzie „0 albo 1" to trochę jak prowadzenie samochodu wyłącznie pełnym gazem i hamulcem – da się, ale paliwa zje dużo więcej.

Pomysł na rozwiązanie

Od jakiegoś czasu myślę nad urządzeniem (sterownikiem), które podchodziłoby do tego zupełnie inaczej. Zamiast zamykać i otwierać strefy, utrzymywałoby wszystkie obwody podłogówki cały czas otwarte, a regulację realizowałoby przez:

Mikrokorekcje temperatury zasilania – zmiana temperatury w krokach po 0,1°C.

Cykl korekty co 4 godziny – podłogówka jest powolna, więc nie ma sensu reagować co 5 minut. Sterownik co 4 godziny sprawdzałby odczyty z termostatów pokojowych i delikatnie korygował temperaturę zasilania w górę lub w dół.

Ciągła praca kotła na niskiej, stabilnej mocy – bez gwałtownych skoków, bez cykli start-stop. Kocioł pracuje równomiernie, spalanie jest czyste i efektywne.

Zasada działania w skrócie:

Termostat pokojowy wskazuje np. 21,3°C, a zadane jest 21,5°C → sterownik podnosi temperaturę zasilania o 0,1°C.

Po 4 godzinach ponowny odczyt – 21,6°C → temperatura zasilania zostaje lub spada o 0,1°C.

Żadna strefa się nie zamyka – podłogi pracują non-stop, ale z minimalną, precyzyjnie dobraną mocą.

Spodziewane korzyści

Mniejsze zużycie pelletu – kocioł nie traci energii na rozpalanie i dochodzenie do mocy. Pracuje ciągle na optymalnym, niskim poziomie.

Równomierne temperatury – koniec z „falowaniem" temperatur w pokojach. Podłoga utrzymuje stałe, komfortowe ciepło.

Dłuższa żywotność kotła – mniej cykli, mniejsze obciążenie mechaniczne.

Lepsza jakość spalania – ciągła praca na stabilnej mocy = mniej sadzy, mniej emisji.

Dlaczego piszę?

Rozważam zaprojektowanie i zbudowanie takiego sterownika. Zanim jednak włożę w to poważniejszą pracę, chciałbym poznać Wasze opinie:

Czy macie podobne obserwacje? Czy widzicie, że sterowanie strefowe „na twardo" powoduje większe zużycie pelletu?

Czy taki sterownik byłby dla Was interesujący? Czyli urządzenie, które automatycznie mikro-koryguje temperatury, utrzymując podłogi w ciągłej pracy?

Jakie funkcje byłyby dla Was kluczowe? Np. integracja z istniejącymi termostatami, aplikacja mobilna, obsługa wielu obwodów niezależnie?

Jakie macie obawy? Co mogłoby nie zadziałać, jakie widzicie ryzyka?

Chętnie przedyskutuję temat. Może ktoś z Was już próbował czegoś podobnego?

Pozdrawiam serdecznie i życzę niskiego zużycia

[sambor]

Może na początek pochwali się kolega swoim zużyciem paliwa.

Opis czyta się jak bajkę o  smoku wawelskim.

Prosimy o więcej konkretów takiego sterowania.

[nightwatch]

Regulacja temperatury w pętlach bez zamykania przepływu -  w jaki sposób chceszto robić?

 

[PioBin]

@exodus1983 po pierwsze oddziel kociol od instalacji poprzez bufor.

Po drugie Steruj podlogowka jak chcesz i czym chcesz (byle nie termostaty on/off). Silowniki on/off jak najbardziej sie nadaja wlasnie z powodu bezwladnosci podlogi do tego odczyt “analogowy” temperatury i  program w sterowniku.

[exodus1983]

10 godzin temu, PioBin napisał(a):

@exodus1983 po pierwsze oddziel kociol od instalacji poprzez bufor.

Po drugie Steruj podlogowka jak chcesz i czym chcesz (byle nie termostaty on/off). Silowniki on/off jak najbardziej sie nadaja wlasnie z powodu bezwladnosci podlogi do tego odczyt “analogowy” temperatury i  program w sterowniku.

Dzięki za odpowiedź!

Co do bufora — rozumiem logikę i wiem, że to standardowe podejście. Bufor na pewno łagodzi problem krótkich cykli kotła. Natomiast moim zdaniem to leczenie objawów, a nie przyczyny. Bufor magazynuje nadmiar ciepła, który w ogóle nie powinien powstać. Do tego dochodzą straty postojowe — nawet dobrze zaizolowany zbiornik 500-1000L traci energię 24/7. W skali sezonu grzewczego to nie jest mało.

Co do siłowników on/off z odczytem analogowym i programem w sterowniku — właściwie zmierzamy w tym samym kierunku, tylko od drugiej strony. Pytanie brzmi: po co w ogóle zamykać i otwierać obwody, skoro można utrzymać je wszystkie otwarte i precyzyjnie sterować temperaturą zasilania?

Przy podłogówce z jej bezwładnością (z czym się zgadzam w 100%) zamykanie obwodu to dość brutalne narzędzie. Nawet jeśli sterownik podejmuje decyzję na podstawie odczytu analogowego, efekt końcowy i tak jest binarny — leci albo nie leci. A kocioł musi się do tego dostosowywać, co oznacza wahania mocy.

Mój pomysł to w zasadzie to, co opisujesz — program w sterowniku z odczytem analogowym — ale zamiast sterować siłownikami, steruję temperaturą zasilania w mikrokrokach (0,1°C co 4h). Wszystkie obwody pracują non-stop, kocioł jedzie równo na niskiej mocy, zero skoków. Podłoga z jej bezwładnością idealnie się do tego nadaje — te małe korekty temperatury rozkładają się równomiernie i powoli.

Efekt: kocioł nie musi ani „nadrabiać" po zamknięciu strefy, ani magazynować nadmiaru w buforze. Po prostu produkuje dokładnie tyle, ile trzeba.

A może się mylę — dlatego właśnie pytam. Jak myślisz, gdzie widzisz słabe strony takiego podejścia?

10 godzin temu, nightwatch napisał(a):

Regulacja temperatury w pętlach bez zamykania przepływu -  w jaki sposób chceszto robić?

 

Dobre pytanie — to w zasadzie sedno całego pomysłu.

Nie reguluję temperatury w poszczególnych pętlach osobno. Zamiast tego reguluję temperaturę zasilania z kotła dla całej instalacji. Wszystkie pętle są cały czas otwarte, przepływ ciągły, a jedyne co się zmienia to temperatura wody, która do nich trafia.

Jak to działa w praktyce:

Sterownik co 4 godziny odczytuje temperatury ze wszystkich termostatów pokojowych (odczyt analogowy, nie on/off). Porównuje je z zadanymi wartościami i na tej podstawie koryguje temperaturę zasilania o 0,1°C w górę lub w dół. Podłogówka jest na tyle bezwładna, że te mikro-korekty rozkładają się powoli i równomiernie.

Oczywiście ktoś powie — ale co jeśli jeden pokój potrzebuje więcej ciepła, a drugi mniej? I to jest słuszna uwaga. W praktyce jednak:

Jeśli instalacja jest dobrze zaprojektowana (odpowiednia długość pętli, właściwy rozstaw rur), różnice między pokojami są niewielkie.

Drobne różnice można kompensować hydraulicznie — rotametry na rozdzielaczu ustawione raz, na stałe, żeby wyrównać przepływy.

Pokoje narożne czy z większymi stratami ciepła można uwzględnić w algorytmie jako strefę wymagającą nieco wyższej temperatury — sterownik bierze to pod uwagę przy wyliczaniu optymalnej temperatury zasilania.

W skrócie: zamiast regulować każdą pętlę osobno (zamykając i otwierając), reguluję jedno — temperaturę źródła. Prostsze, mniej mechaniki, a kocioł pracuje równo bez skoków mocy.

Czy to podejście ma ograniczenia? Na pewno — w domach gdzie różnice między strefami są bardzo duże (np. część domu słabo ocieplona), samo sterowanie temperaturą zasilania może nie wystarczyć. Ale w dobrze ocieplonym domu z prawidłowo zaprojektowaną podłogówką powinno działać bardzo dobrze.

10 godzin temu, sambor napisał(a):

Może na początek pochwali się kolega swoim zużyciem paliwa.

Opis czyta się jak bajkę o  smoku wawelskim.

Prosimy o więcej konkretów takiego sterowania.

Jasne, z przyjemnością podzielę się konkretnymi liczbami — rozumiem, że bez nich to brzmi jak teoria.
Wcześniej (sterowanie strefowe, termostaty on/off):
Zużycie: 3–4 worki pelletu dziennie. Pompy i strefy cyklicznie włączane i wyłączane przez termostaty pokojowe. Kocioł non-stop w trybie start-stop, raz na pełnej mocy, raz w podtrzymaniu. Klasyka.
Teraz (podłogi pracują ciągle, korekty temperatury zasilania):
Typowe dni zimowe: ~1,5 worka dziennie
Najzimniejsze okresy: ~2,5 worka dziennie
To jest spadek o ponad 50% przy tych samych temperaturach w domu. Jedyna zmiana to sposób sterowania — żadnej wymiany kotła, żadnej dodatkowej izolacji (zresztą nasze ściany są słabo ocieplone, więc potencjał oszczędności jest jeszcze większy).
Skąd taka różnica? Ktoś właśnie na tym forum poradził nam, żebyśmy przestali wyłączać pompy podłogówki i zamiast tego utrzymywali je w ciągłej pracy, korygując temperaturę zasilania w małych krokach w zależności od potrzeb. Zastosowaliśmy tę radę i efekt przeszedł nasze oczekiwania.
Obecny sposób sterowania w skrócie:
Wszystkie obwody podłogówki otwarte 24/7, pompy pracują ciągle
Temperatura zasilania korygowana ręcznie co kilka godzin w małych krokach (~0,1°C) na podstawie odczytów z termostatów
Kocioł pracuje ciągle na niskiej, stabilnej mocy — bez cykli start-stop
Problem w tym, że ręczne korygowanie temperatury co kilka godzin jest uciążliwe. Dlatego właśnie myślę nad sterownikiem, który zrobi to automatycznie — odczyta temperatury z pokoi i sam skoryguje zasilanie o 0,1°C w górę lub w dół co 4 godziny. Nic rewolucyjnego, po prostu automatyzacja tego, co teraz robimy ręcznie i co realnie działa.
Bajka o smoku? Rozumiem sceptycyzm — sam bym nie uwierzył, gdybym nie widział rachunków za pellet 😉 Ale liczby mówią same za siebie.
Chętnie odpowiem na szczegółowe pytania — jaki kocioł, jakie parametry, metraż, temperatury zasilania — co chcecie wiedzieć.

Edytowane 8 Lutego przez Ryszard
Proszę nie cytować ostatniego postu

[nightwatch]

Myślę że korekta temp wody w obiegu o 0.1⁰C (!) raz na 4 godziny będzie miała dokładnie zerowy wpływ na temperature w pomieszczeniu. Większe znaczenie będzie miała temperatura za oknem która zmienia się o wiele szybciej, wiatr, światło słońca.. no chyba że celujesz w temperaturę za tydzień, wtedy pewnie tymi małymi kroczkami w końcu do niej dojdziesz. 

[exodus1983]

Godzinę temu, nightwatch napisał(a):

I think adjusting the circulating water temperature by 0.1⁰C (!) every four hours will have absolutely no effect on the room temperature. The temperature outside, which changes much more quickly, along with wind and sunlight, will have a greater impact... unless you're aiming for a temperature in a week, in which case you'll probably eventually get there with these small steps. 

---

 

Rozumiem wątpliwość — na pierwszy rzut oka 0,1°C brzmi jak nic. Ale trzeba to rozpatrywać w kontekście tego, jak działa podłogówka.

 

**0,1°C to krok, nie cel.** Korekta następuje co 4 godziny, więc w ciągu doby to potencjalnie 6 kroków, czyli 0,6°C zmiany temperatury zasilania. W ciągu dwóch-trzech dni system może się przesunąć o kilka stopni w górę lub w dół. To nie jest tak, że siedzi na jednej temperaturze i raz na 4 godziny drga o 0,1°C — on cały czas „podąża" za zapotrzebowaniem.

 

**Dlaczego tak wolno?** Bo podłogówka jest wolna. Zmiana temperatury zasilania o 2-3°C naraz nie da natychmiastowego efektu w pomieszczeniu — wylewka ma ogromną bezwładność cieplną. Dopiero po kilku godzinach poczujesz różnicę. Jeśli zareagujesz zbyt agresywnie, przesterujesz — za dużo ciepła trafi w podłogę, potem musisz wracać w dół, i wracamy do tego samego problemu wahań, tyle że na innym poziomie.

 

**Co z pogodą — wiatrem, słońcem, temperaturą za oknem?** Słuszna uwaga, ale właśnie tu działa bezwładność budynku na naszą korzyść. Dom nie reaguje na nagły podmuch wiatru w ciągu minut — ściany, wylewka, meble akumulują ciepło. Temperatura wewnętrzna zmienia się powoli, i system co 4 godziny sprawdza, jak wygląda bilans. Jeśli słońce nagrzało salon — sterownik widzi to w odczycie termostatu i nie podnosi zasilania. Jeśli przyszedł mróz — kolejne cykle powoli podnoszą temperaturę. System nie goni za pogodą minuta po minucie, bo nie musi — podłogówka i tak nie jest w stanie reagować tak szybko.

 

**Kluczowa sprawa:** my to robimy ręcznie już od jakiegoś czasu i widzimy realne wyniki — spadek z 3-4 worków pelletu dziennie do 1,5-2,5. Wolne, małe korekty w praktyce działają, bo są dopasowane do charakterystyki systemu. Podłogówka to nie grzejnik — nie potrzebuje szybkich reakcji, potrzebuje stabilności.

 

Czy 0,1°C co 4 godziny to optymalne ustawienie? Może nie — może okaże się, że lepiej 0,2°C co 3 godziny, albo 0,3°C co 6 godzin. Dlatego właśnie chcę zbudować sterownik, który pozwoli to testować i dostrajać, zamiast zgadywać.

 

---

Godzinę temu, nightwatch napisał(a):

Myślę że korekta temp wody w obiegu o 0.1⁰C (!) raz na 4 godziny będzie miała dokładnie zerowy wpływ na temperature w pomieszczeniu. Większe znaczenie będzie miała temperatura za oknem która zmienia się o wiele szybciej, wiatr, światło słońca.. no chyba że celujesz w temperaturę za tydzień, wtedy pewnie tymi małymi kroczkami w końcu do niej dojdziesz. 

 

Godzinę temu, nightwatch napisał(a):

Myślę że korekta temp wody w obiegu o 0.1⁰C (!) raz na 4 godziny będzie miała dokładnie zerowy wpływ na temperature w pomieszczeniu. Większe znaczenie będzie miała temperatura za oknem która zmienia się o wiele szybciej, wiatr, światło słońca.. no chyba że celujesz w temperaturę za tydzień, wtedy pewnie tymi małymi kroczkami w końcu do niej dojdziesz. 

---

Rozumiem wątpliwość — na pierwszy rzut oka 0,1°C brzmi jak nic. Ale trzeba to rozpatrywać w kontekście tego, jak działa podłogówka.

**0,1°C to krok, nie cel.** Korekta następuje co 4 godziny, więc w ciągu doby to potencjalnie 6 kroków, czyli 0,6°C zmiany temperatury zasilania. W ciągu dwóch-trzech dni system może się przesunąć o kilka stopni w górę lub w dół. To nie jest tak, że siedzi na jednej temperaturze i raz na 4 godziny drga o 0,1°C — on cały czas „podąża" za zapotrzebowaniem.

**Dlaczego tak wolno?** Bo podłogówka jest wolna. Zmiana temperatury zasilania o 2-3°C naraz nie da natychmiastowego efektu w pomieszczeniu — wylewka ma ogromną bezwładność cieplną. Dopiero po kilku godzinach poczujesz różnicę. Jeśli zareagujesz zbyt agresywnie, przesterujesz — za dużo ciepła trafi w podłogę, potem musisz wracać w dół, i wracamy do tego samego problemu wahań, tyle że na innym poziomie.

**Co z pogodą — wiatrem, słońcem, temperaturą za oknem?** Słuszna uwaga, ale właśnie tu działa bezwładność budynku na naszą korzyść. Dom nie reaguje na nagły podmuch wiatru w ciągu minut — ściany, wylewka, meble akumulują ciepło. Temperatura wewnętrzna zmienia się powoli, i system co 4 godziny sprawdza, jak wygląda bilans. Jeśli słońce nagrzało salon — sterownik widzi to w odczycie termostatu i nie podnosi zasilania. Jeśli przyszedł mróz — kolejne cykle powoli podnoszą temperaturę. System nie goni za pogodą minuta po minucie, bo nie musi — podłogówka i tak nie jest w stanie reagować tak szybko.

**Kluczowa sprawa:** my to robimy ręcznie już od jakiegoś czasu i widzimy realne wyniki — spadek z 3-4 worków pelletu dziennie do 1,5-2,5. Wolne, małe korekty w praktyce działają, bo są dopasowane do charakterystyki systemu. Podłogówka to nie grzejnik — nie potrzebuje szybkich reakcji, potrzebuje stabilności.

Czy 0,1°C co 4 godziny to optymalne ustawienie? Może nie — może okaże się, że lepiej 0,2°C co 3 godziny, albo 0,3°C co 6 godzin. Dlatego właśnie chcę zbudować sterownik, który pozwoli to testować i dostrajać, zamiast zgadywać.

---

[wacio1967]

Nie prościej będzie to sterować pogodówką, tylko czujnik zamiast na zewnątrz, to w domu.

Ja u siebie ustawiłem w ten sposób, że w poszczególnych strefach mam zadaną temperaturę o 2 stopnie więcej niż bym chciał. Wyregulowałem rotametry aby wszystko dopasować. Resztę załatwia pogodówka, która steruje zasilaniem i daje tylko tyle ciepła ile jest mi osobiście potrzebne. Strefa zamyka się tylko w przypadku, gdy pomieszczenie z jakiegoś powodu się przegrzało.

[exodus1983]

22 godziny temu, wacio1967 napisał(a):

Nie prościej będzie to sterować pogodówką, tylko czujnik zamiast na zewnątrz, to w domu.

Ja u siebie ustawiłem w ten sposób, że w poszczególnych strefach mam zadaną temperaturę o 2 stopnie więcej niż bym chciał. Wyregulowałem rotametry aby wszystko dopasować. Resztę załatwia pogodówka, która steruje zasilaniem i daje tylko tyle ciepła ile jest mi osobiście potrzebne. Strefa zamyka się tylko w przypadku, gdy pomieszczenie z jakiegoś powodu się przegrzało.

---

 

Dokładnie tak — to jest w zasadzie ta sama filozofia, tylko osiągnięta od strony pogodówki. Sprytne rozwiązanie z termostatami +2°C — w praktyce strefy nigdy się nie zamykają, a pogodówka robi całą robotę. Efekt ten sam: podłogi pracują ciągle, kocioł jedzie równo.

 

Mój pomysł ze sterownikiem to w zasadzie rozwinięcie tego podejścia — odczyt ze wszystkich pomieszczeń zamiast jednego czujnika i konfigurowalne kroki korekty. Ale dróg do celu jest wiele i Twoja wyraźnie działa. 👍

 

---

Edytowane 9 Lutego przez Ryszard
Proszę nie cytować ostatniego postu

[sambor]

Moim zdaniem to co proponujesz to jest raczej "dojenie klienta"- sterowniki, siłowniki i inne elementy to koszt spory 

Sam oszacuj koszty............

Jedyną słuszną metodą jest policzenie z uwzględnieniem wszystkich istotnych parametrów budynku i jego otoczenia oraz wykonanie instalacji wg tych wyliczeń.

Robię tak od lat i nigdy nie było problemów z ogrzewaniem.

Sam grzeję już 13 sezon, pelletem ze spalaniem 3,5-4 palet (975kg) na rok, nie sezon (grzeję 300m2 + 300l CWU)

[PioBin]

To co chcesz zrobic juz jest na rynku od xx lat. Czyli Pogodowka plus kompensacja wewnetrzna.

Teraz idzie sie dalej w kontrole strefowa w kazdym pomieszczeniu (lub raczej tzw. strefie). Kazde pomieszczenie (strefa) ma swoj odczyt i swoja kompensacje.

Samo “sterowanie” pogodowe i regulacja na rotametrach to bylo 20lat temu ale dalej tak robia. Tak samo jak dalej buduja instalacje grawitacyjne mimo ze to pokolenie juz dawno na emeryturze. Co przyniesie przyszlosc zobaczymy…