Funkční modul FM444 - napojení alternativního zdroje tepla Krátký popis Možnosti použití: Funkční modul FM444 dovoluje napojení jednoho alternativního zdroje tepla a/nebo akumulačního zásobníku do managementu, do zdroje tepla. Alternativní zdroje tepla jsou tímto označeny tak, že mají možnost využití energie, šetrné na životní prostředí, ze zdrojů jako jsou dřevo, sekané dřevo nebo pelety, které neslouží pouze jako zdroj tepla. Alternativní zdroj tepla je neustále jako master zdroj a jako první dostává šanci na dodávání tepla do systému. Jiné kotle na vytápění jsou obsluhovány jako následné kotle. Ty jsou připojovány/odpojovány podle potřeby teprve v momentu, kdy chybí teplo/nebo je ho přebytek. Tomu přesně odpovídají možnosti nastavení na modulu FM444. Do regulace se instaluje pouze jeden modul. Napojení alternativního zdroje tepla na regulaci probíhá přes akumulační zásobník. Oba dva zdroje tepla (alternativní – master a kotel – slave) se podle množství tepla v akumulačním zásobníku buď napojují a nebo odpojují. Teplota je měřena na různých místech v akumulačním zásobníku a podle ní je určován management regulace. Funkční modul FM444 nabízí různé možnosti nastavení pro napojení akumulačního zásobníku a tím i alternativního zdroje tepla. To umožňuje použití Funkčního modulu FM444 také v takových zařízeních, ve kterých není žádný alternativní zdroj tepla, ale teplo pro systém je připravováno v akumulačním zásobníku nebo v autarkním topném zařízení, které neobsahuje žádné zařízené od Buderusu. Rozšířením regulace, dochází k integrování alternativního zdroje tepla do managementu zdroje tepla, takže systém má více kotlů. Moduly jsou FM456, FM457 nebo FM458. Regulace automaticky rozpozná funkční modul a zobrazí všechny nastavené parametry, které jsou v servisní rovině, na obslužné jednotce MEC2. Obr. Funkční modul FM444 1 – připojovací konektory 2 – zobrazení poruchy pomocí LED 3 – LED WE zpětné hlášení o provozu alternativního zdroje tepla 4 – LED PWE zapnuto čerpadlo zdroje tepla 5 – LED SWR nastavení regulace teploty zpátečky 7 – ruční spínač čerpadla zdroje tepla 8 – deska s plošnými spoji 9 – ruční přepínač automatický zdroj tepla/nouzové chlazení 10 – LED SWE není napojen zdroj tepla/případně akumulační zásobník 11 – LED SWE je napojen zdroj tepla/případně akumulační zásobník 12 – LED WE-ON napojen automatický zdroj tepla nebo nouzové chlazení při aktivním ručním zdroji tepla 13 – tlačítko pro zablokování/odblokování standardního zdroje tepla 14 – LED standardní zdroj tepla je zablokován
1
Funkce a možnosti napojení Napojení alternativního zdroje tepla do zařízení na vytápění Automatické pokračování v provozu při změně zdroje tepla Napojení „ručně“ startovaného zdroje tepla, např. kotle na tuhá paliva, výměníků tepla krbových vložek „Automatické“ napojení zdroje tepla např.: kotle na peletky, kamna na peletky, kogenerační jednotky, kotle na štěpku, tepelného čerpadla, topného agregátu, který je složen z tepelných čerpadel nebo palivových článků 2
Napojení akumulačních zásobníků pro podporu vytápění bypass spínání akumulačního zásobníku (sériové napojení) alternativně ke kotli nebo pendlovací (cyklovací) zásobník Tlačítko s časově omezeným zablokováním kotle, které se použije u alternativního zdroje tepla, např.: kotle na tuhá paliva Bezpotenciálový kontakt WE-ON pro připojení/odpojení „automatického“ alternativního zdroje tepla z Logamatic 4000, např.: kogenerační jednotku nebo pro realizování nouzového chlazení při startu alternativního zdroje tepla „ručně“ nebo „z cizí regulace“ Cizí žádaná hodnota od cizího časového programu pro individuální „Start“ z Logamatic 4000, který startuje alternativní zdroj tepla Je možná regulace teploty zpátečky alternativního zdroje tepla pomocí řízení nastavovacího členu a čerpadla Obsahem dodávky FM444 je Funkční modul FM444 Dvě teplotní čidla o průměru 6 mm Dvě teplotní čidla o průměru 9 mm Funkční modul FM444: zařízení s malým kotlem a s ručním alternativním zdrojem tepla, např.: Logano S… a nástěnný kotel s Logamatic EMS
Obr. Možnosti napojení funkčního modulu FM444 (elektrické schéma zapojení – příloha schémata k modulu FM444) 1)
Teplotní čidlo spalin FWG není nutně požadováno 3
Funkční modul FM444: zařízení s velkými kotli a s automatickým alternativním zdrojem tepla, např.: kogenerační jednotkou
Obr. Možnost připojení funkčního modulu FM444 5.4.2 Možnosti použití modulu FM444 Regulace, do kterých je možné připojení FM444 1) Regulace Logamatic 4121
Regulace Logamatic 4321 Regulace kotle
Regulace kotle (1 kotel) nebo autarkní regulace otopného okruhu nebo podstanice
Logamatic 4122
Logamatic 4322
Regulace kotle (do kaskády až 4 kotlů) nebo regulace jako rozšíření funkce
Regulace pro následný kotel (zařízení s více kotli)
Logamatic 4126
Logamatic 4323
Regulace pro rozšíření funkce
Autarkní regulace otopného okruhu nebo podstanice
Logamatic 4211 (4211 P) Regulace pro kotel
Obr. Regulační přístroje systému Logamatic 4000, do kterých je možné připojit funkční modul FM444 1)
Použití funkčního modulu: musí být vždy v master regulaci
4
Technická data funkčního modulu FM444 Funkční modul Napětí Frekvence Příkon Výstup čerpadla alternativního zdroje tepla Kontakt WE-ON Řízení nastavovací člen napojení zdroje tepla Řízení nastavovací člen regulace teploty zpátečky Doba provozu krokového motoru
FM444 230 V AC +/- 10% 50 Hz +/- 4 % 2 VA
Funkční modul Čidlo tepoty spalin FWG
Spíná proud max. 5 A
Čidlo na výstupu alternativního zdroje tepla FWV Čidlo zpátečky alternativního zdroje tepla FWR Akumulační zásobník – teplotní čidlo nahoře FPO Akumulační zásobník – teplotní čidlo střed FPM
min. 5 V DC, 10 mA max. 230 V AC/ 5A 230 V 230 V
10 s (nastavitelné 10-600 s)
Akumulační zásobník – teplotní čidlo dole FPU Zařízení – teplotní čidlo zpátečky FAR
Druh regulace
3bodová kroková regulace (pracuje podle PI) Tab. Technická data funkčního modulu
FM444 Čidlo PT100 s rozsahem pro měření do 350 °C, rozlišení 1 K, tolerance +/- 10 % NTC čidlo NTC čidlo NTC čidlo NTC čidlo
NTC čidlo NTC čidlo
Popis funkcí, které umožňuje funkční modul FM444 Následující druhy alternativních zdrojů tepla jsou rozlišovány modulem FM444: - Automatický start zdroje tepla od „Logamatic 4000“ - Start z „cizí regulace“, která startuje zdroj tepla - Start zdroje tepla „ručně“ Tyto rozdíly jsou dělány proto, že chování těchto zdrojů tepla je od základu rozdílné a proto má funkční modul FM444 různé možnosti přístupu na zdroj tepla. → Plánování funkčního modulu FM444 musí být vždy přesné, tak jako regulace pro řízení, musí být vždy v master zařízení. Pouze v master regulaci přebírá modul FM444 vliv na řízení kotle a tím přebírá management zdroje tepla. Dále jsou v master regulaci vyhodnocovány všechny požadavky z topného zařízení, také z podřízených stanic.
5
Automatický zdroj tepla – „Start z Logamatic 4000“ Automatické napojení nebo odpojení zdroje tepla, které se provádí stratem z „Logamatic 4000“ se uskutečňuje pomocí bezpotenciálového kontaktu „WE-ON“, který je na funkčním modulu FM444. Zajištění paliva pro zdroj tepla probíhá automaticky. - Charakteristika Automatické přivedení paliva; souvislý provoz je bez problémů možný, Logamatic 4000 má volno pro volbu automatiky zdroje tepla. Může provádět pokrytí potřeby tepla tím, že bude topné zařízení připojovat nebo také odpojovat. Start kotle na vytápění bude podle možnosti blokován/brzděn. V tomto zapojení jsou podporována tato nastavení alternativního zdroje tepla, např.: -
Kotle na pelety Kotle na sekané dřevo Kogenerační jednotky, které produkují teplo Zařízení na ohřev palivových článků, které produkují teplo
Regulačně technická napojení Přijde-li požadavek na teplo od otopného zařízení, dojde k navolení alternativního zdroje tepla pomocí bezpotenciálového kontaktu WE-ON, který je na funkčním modulu FM444. Interní procesy kontrolují regulaci, která je integrovaná v regulaci zdroje tepla. Kontrolou teploty na výstupu zdroje tepla (čidlo FWV), kontroluje modul FM444 provoz alternativního zdroje tepla. Management zdroje tepla probíhá porovnáváním nejvyšší žádané teploty zařízení se skutečnou teplotou zařízení. Podle hydrauliky bude zjišťována skutečná teplota zařízení na rozdílných místech pro měření (pomocí čidel), např. změnou místa pro měření v průběhu provozu zařízení (např. alternativní spínání). Aby se zabránilo tomu, že regulace bude dávat malé požadavky na teplo pro topný systém, dochází ke startu topného kotle a sice v momentu, kdy alternativní zdroj tepla nemůže dostatečně pokrývat potřebu tepla pro zařízení. V zařízeních pro vytápění, ve kterých automatický zdroj tepla dodává/ukládá teplo do akumulačního zásobníku nebo do hydraulické vyhybky (anuloidu), je jedna zvláštnost. V těchto zařízeních se blokuje start kotle po skoku žádané hodnoty, blokace kotle. Skok žádané hodnoty znázorňuje jednorázovou změnu žádané teploty zařízení, která proběhne během krátké doby, např.: při ohřevu TV. Tento čas blokace je z výroby nastaven na 30 minut a je nastavitelný. Aby se zabránilo nedostatečnému zásobování teplem otopného zařízení, bude, pro případ pokrytí potřeby tepla, kotel k dispozici/uvolněn, ještě po uběhnutí tohoto času. Hydraulika s akumulačním zásobníkem Topná zařízení s akumulačním zásobníkem budou provozována se zdrojem tepla a s alternativním zdrojem tepla v závislosti na teplotách v akumulačním zásobníku. Zvolí se automatika pro alternativní zdroj tepla a pokud poklesne teplota v akumulačním zásobníku pod žádanou teplotu (na čidle FPM), dojde k aktivaci požadavku na zdroj tepla. K odpojení
6
zdroje tepla dojde v momentu, kdy překročí teplota v akumulačním zásobníku požadovanou teplotu pro spodní oblast (čidlo FPU). K dalšímu požadavku na teplo od kotle dojde v momentu, kdy poklesne teplota v akumulačním zásobníku v horní části pod žádanou teplotu (na čidle FPO). Obr. Start z Logamatic 4000 – automatika pro zdroj alternativní tepla
Hydraulika bez akumulačního zásobníku V topném zařízení bez akumulačního zásobníku probíhá management zdroje tepla porovnáváním teplot: žádaná teplota pro zařízení s teplotou na referenčním čidle, které je ve společném bodě, pro celé zařízení. Tím bude modul FM 444 vždy nejprve požadovat alternativní zdroj tepla. Alternativa automatiky zdroje tepla bude navolena tak dlouho, pokud nebude dosahovat teplota na měřicím místě pro společný bod zařízení teplotu, která je pod hysterezí. Odpojení alternativního zdroje tepla bude když dojde k překročení teploty hystereze na měřící místě (společném bodu pro zařízení). Bude-li dodáváno potřebné teplo pro zařízení z alternativního zdroje tepla, zůstává topný kotel odpojen a to tak dlouho, dokud bude teplota v místě měření (společném bodě pro zařízení) vyšší, jak požadovaná teplota pro zařízení. Start z cizí regulace – automatická volba zdroje tepla Alternativní zdroj tepla, který se uvádí do provozu s „start z cizí regulace“, nemůže být ovlivněn z funkčního modulu FM444. Zajištění přísunu paliva probíhá automaticky. • Charakteristika Teplo je k dispozici, regulace Logamatic 4000 nemá žádný vliv na zdroj tepla. S tímto nastavením budou podporovány alternativní zdroje tepla jako: Tepelná čerpadla Kogenerační jednotky, řízení napětím Palivové jednotky – přístroje na vytápění, které jsou řízené napětím
7
Regulačně technické napojení Funkční modul FM444 používá pro rozpoznání provozu alternativního zdroje tepla, který je regulován z cizí regulace (čidlo FWV) nebo teplotou spalin (čidlo FWG - opce). Rozpoznání provozu probíhá zadáním nastavitelného teplotního prahu. Bude-li provedeno rozpoznání provozu alternativního zdroje tepla (čidlo FWV), musí být teplotní práh pro alternativní zdroj tepla vyšší jak, eventuální udržovací, ochranná teplota. Management zdroje tepla probíhá porovnáním nejvyšší teploty zařízení se skutečnou teplotou zařízení. Protože funkční modul FM444 nemá žádný vliv na tento alternativní zdroj tepla, bude na hydrauliku s akumulačním zásobníkem, bez zpoždění napojován topný kotel, při rozdílných teplotách v akumulačním zásobníku (čidlo FPO). V hydraulikách bez akumulačního zásobníku bude skutečná teplota zařízení zjišťována na různých místech pro měření (pomocí čidel). Při nedosažení požadované teploty pro zařízení dojde okamžitě k zapnutí topného kotle. Ruční zadání zdroje tepla „start ručně“ Při ručním „startu ručně“, neprobíhá přísun paliva a start hoření zdroje tepla, automaticky. Je potřeba provést ruční naplnění palivem, vymést popel, naplnit kotel naštípaným dřívím aj. (tento proces ale neprobíhá automaticky). • Charakteristika Ruční přívod paliva; plynulý provoz je možný jen omezeně Typy alternativních zdrojů tepla, která jsou podporovány tímto nastavením: Kotel na štípané dřevo Ručně plněný kotel na uhlí Krbové vložky, které mají výměník tepla - vedení vody Regulačně technické napojení To, zda je alternativní zdroj tepla v provozu, to rozpozná funkční modul FM444 pomocí teploty na výstupu zdroje tepla (čidlo FWV) nebo opčně pomocí teploty spalin (čidlo FWG). Při rozpoznání provozu na výstupu zdroje tepla (čidlo FWV) dochází k nabíjení akumulačního zásobníku, které nabíjí čerpadlo (PWE). Pro řízení čerpadla PWE se bude používat teplotní spád mezi čidlem na výstupu zdroje tepla (čidlo FWV) a dolním čidlem v akumulačním zásobníku (čidlo FPU, dole v zásobníku). Rozpoznání provozu bude řízeno čidlem teploty FWG, které řídí nabíjecí čerpadlo v akumulačním zásobníku (PWE), v závislosti na nastaveném teplotním spádu (čidlo FWG). Protože funkční modul FM444 nemá žádný vliv na tento alternativní zdroj tepla, bude provedeno spuštění zdroje tepla v hydraulice s akumulačním zásobníkem, při nedosažení teploty v akumulačním zásobníku. Povoluje je bez zpoždění, čidlo FPO. U autarkních topných zařízení s funkčním modulem FM444, kde je pro ohřev vody v zásobníku, použit samostatný, ručně startovaný zdroj tepla, probíhá ohřev vody pomocí regulace teplotního spádu, která je řízena nabíjecím čerpadlem akumulačního zásobníku, PS1. Čerpadlo PS1 bude spínáno v okamžiku, kdy je teplota v zásobníku TV, na (čidle FB), menší jak teplota v akumulačním zásobníku (na čidle FPO). Dosáhne-li teplota
8
v zásobníku TV stejné teploty, jaká je v akumulačním zásobníku, dojde k odpojení čerpadla PS1. Bude se účinně bránit vychlazení zásobníku TV. Obr. Ruční zdroj tepla „start ručně“
Možnosti přístupu k alternativnímu zdroji tepla pomocí obslužné jednotky MEC2 Důležité hodnoty pro provoz alternativního zdroje tepla a akumulačního zásobníku jsou pro uživatele lehce přístupné a je možné je vyvolat centrálně pomocí obslužné jednotky MEC2. Provozovatel zařízení tak přehledně obdrží důležité informace o svém zařízení. Budou se zobrazovat teploty v akumulačním zásobníku teploty „alternativního zdroje tepla“ počet hodin v provozu u „alternativního zdroje tepla“ stav „alternativního zdroje tepla“ Přídavně je možné provést na obslužné jednotce MEC2 dotaz, na následující nastavení provozních hodnot, které jsou pro alternativní zdroj tepla, startovaný „z Logamatic 4000“ provozní hodnoty vlastní časový program a vlastní žádaná hodnota přestavení druhu provozu pro automatický alternativní zdroj tepla teplotní práh pro letní provoz Vlastní žádaná hodnota a vlastní časový program pro „Logamatic 4000“, který startuje alternativní zdroj tepla V přímém srovnání s olejový/plynovým kotlem, potřebuje většina alternativních zdrojů tepla výrazně delší dobu k tomu, než je tento zdroj připraven, odevzdávat do systému teplo. V průměru mohou být časy pro ohřev zdroje tepla až ke dvěma hodinám. A přesto pro umožnění bezproblémového provozu topného systému bude umožněn tento start pomocí požadavku na teplo, který je nezávislý na stavu zařízení, pomocí vlastního časového programu, kdy může být proveden start alternativní zdroje tepla „z Logamatic 4000“.
9
S pomocí vlastního časového programu dostává alternativní zdroj tepla dostatek času pro sebe, případně pro akumulační zásobník, aby se mohly ohřát na žádanou hodnotu. Při změně spotřebiče v zařízení, během denního provozu, je dostatečný výkon k dispozici. → S touto funkcí může být provozován alternativní zdroj tepla pomocí vlastní, na zařízení nezávislé, žádané hodnotě. → Má-li být alternativní zdroj tepla provozován pomocí žádané hodnoty zařízení, pokud se mají měnit časové programy spotřebiče během denního provozu, je potřeba připojit vlastní časový program. Přenastavení druhu provozu pro start alternativního zdroje tepla „z Logamatic 4000“ Pomocí tlačítek pro obsluhu den/noc/automatika, na obslužné jednotce MEC2, je možné nastavit druh provozu alternativního zdroje tepla. K dispozici jsou následující druhy provozu ručně ZAP – alternativní zdroj tepla pracuje v provozu „stále den“ automatický provoz – alternativní zdroj tepla bude v závislosti na potřebě startován z funkčního modulu FM444 ručně VYP – alternativní zdroj tepla bude vypínán nezávisle na jakémkoliv požadavku na teplo (ručně zablokováno) Letní provoz pro automatický start zdroje tepla z „Logamatic 4000“ Pomocí obslužné jednotky MEC2 je možné pro alternativní zdroj tepla, v časovém programu programovat a aktivovat, vlastní teplotní prahy pro přepínání provozu léto – zima. Ruční zpoždění kotle (funkce zátop/roztápění) Na funkčním modulu FM444 je tlačítko pro ruční přerušení startu kotle. Pomocí funkce zátop/roztápění může provozovatel zařízení, zablokovat kotel. Tím dostane alternativní zdroj tepla čas, aby se mohl zahřát a potom mohl předávat výkon do zařízení. Opakovaným stlačením tlačítka nebo po skončení doby blokace dojde k uvolnění kotle, čímž se ukončí blokace, při nedostatku tepla do zařízení. V nastavení od výrobce je čas blokace pro kotel po jednorázovém stlačení tlačítka, nastaven na 60 minut. Funkce zátop/roztápění může být ale tak nastavena, že kotle bude na trvalo odpojen, až do následujícího stlačení tlačítka. Zobrazení blokace zdroje tepla bude na panelu modulu FM444 pomocí LED na „Blokace standardního zdroje tepla“. Tato funkce ze myšlena hlavně pro otopná zařízení, kde se provádí start zdroje tepla „ručně“. Provádí-li provozovatel rozdmýchávání/prohrabávání kotle na pevná paliva, může toto tlačítko zablokovat provoz kotle. Nedojde-li k zapálení alternativního zdroje tepla během fáze zátopu/rozpálení, dojde tak po uběhnutí času pro blokaci, k přepnutí na kotel, který bude automaticky zajišťovat provoz. Obr. Tlačítko pro ruční blokaci kotle, pomocí funkčního modulu FM444.
10
Start alternativního zdroje tepla při „ručně“ a „z cizí regulace“, když je funkce „Nouzové chlazení“ Ve spojením s ručním zdrojem tepla („Start ručně“) a u automatických zdrojů tepla, kdy nemá přístup Logamatic 4000 („od cizí regulace“), je na modulu FM444 funkce Nouzové chlazení. Dojde-li ke zvýšení teploty nad nastavenou maximální teplotu alternativního zdroje tepla o 4 K, dojde k aktivaci funkce Nouzové chlazení. Pomocí bezpotenciálového kontaktu „WE-ON“, je možné ze strany stavby aktivovat, instalovaná opatření. Tím je možné např.: připojit čerpadlo nebo dát signál na zařízení, které provádí kontrolu. To umožnuje, že energii, která by byla jinak ztracena (je nad žádanou hodnotou), je možné pomocí této funkce, využít pro systém vytápění.
Ze strany stavby
Obr. Funkce „Nouzové chlazení” s funkčním modulem FM444 Upozornění pro odvod spalin (ne v CZ) V zařízeních, která mají být provozována s kotlem, který je společně řízen z regulace „Logamatic 4000“ nebo pomocí „cizí regulace“, musí mít pro případ startů, dvě oddělená odkouření, pro oba dva zdroje tepla. Jedno zařízení, kde bude provoz alternativního zdroje spolu s kotlem řízen na provoz „ručně“, je možné provozovat jako zařízení s jedním odkouřením nebo se dvěma separátními odkouřeními. Budou-li provozovány topný kotel a alternativní zdroj tepla na společné odkouření, je potřeba v každém případě mít v odkouření hlídání teploty spalin (AWT). AWT působí jako bezpečnostně technický díl na řetězec jištění a přerušuje provoz kotle. U stacionárních kotlů s regulací Logamatic EMS, která řídí zařízení s jedním odkouřením, musí být nezbytně použit přepínací modul UM10, či případně modul pro cizí hořák BRM10. Logika čerpadla U tohoto nastavení budou provozní podmínky zajištěny pomocí spínání čerpadla na výstupu. Při nedosažení nastavené minimální teploty pro alternativní zdroj tepla (čidlo FWV), dojde k odpojení čerpadla PWE, které je připojené k regulaci a při nárůstu teploty (čidlo FWV), bude připojováno čerpadlo, podle teplotního spádu. Tato ochranná funkce se označuje pojmem „Logika čerpadla“. V zařízení bez akumulačního zásobníku budou odpojeny čerpadla, které jsou připojeny na regulaci. Opět k zapnutí čerpadel dojde když, bude dosažena nastavená minimální teplota.
11
Ochranná funkce řízená z cizí regulace Je také možné hlídání provozních podmínek z cizí regulace. Funkce ochrany bude převzata regulací alternativního zdroje tepla nebo ji převezme cizí regulace. Čerpadlo PWE a nastavovací člen SWR, které jsou na funkčním modulu FM444, jsou bez funkce. Modul FM444 NAPOJENÍ ALTERNATIVNÍHO ZDROJE TEPLA Zajištění provozních podmínek V momentu najíždění zdroje tepla se potkávají horké plyny se studenými stěnami kotle. Protože horké plyny obsahují odpařenou vodu, dochází při určité teplotě na stěnách kotle ke tvorbě kondenzátu. Každý typ paliva si ho vytváří při jiné teplotě, tzv. teplotě rosného bodu. Je potřeba, aby alternativní zdroj tepla touto minimální teplotu, kdy se vytváří kondenzát (v tzv. rosném bodě) touto teplotou, co nejrychleji prošel, protože alternativní zdroj tepla se musí nejprve sám ohřát na potřebnou teplotu a až teprve potom může dodávat teplo do otopného systému. Minimální teplota zpátečky Logika čerpadel Při tomto nastavení budou provozní podmínky zajištěny spínáním chodu čerpadel. Při nedosažení nastavitelné minimální teploty pro alternativní zdroj tepla (čidlo FWV), dojde k odpojení na regulaci napojeného čerpadla PWE, aby mohlo být opět napojeno v momentu, kdy stoupne teplota (na čidle FWV) a dosáhne se teplotního spádu. Tato ochranná funkce bude označena pojmem „logika čerpadel“. V topných zařízeních bez akumulačního zásobníku bude prováděno odpojování čerpadel, která jsou napojena na regulaci. Čerpadla se budou opět napojovat/zapínat, pokud zdroj tepla dosáhne nastavené minimální teploty. Ochranná funkce řízená cizí regulací Také regulace provozních podpínek od cizí regulace je možná. Ochranná funkce bude převzata regulací alternativního zdroje tepla nebo od cizí regulace. Čerpadlo PWE a nastavovací člen SWR na funkčním modulu FM444 jsou bez funkce. Dodání tepla od alternativního zdroje do otopného zařízení Modul FM444 nabízí celou řadu možností, kterými se bude dodávat teplo do otopného systému. Čerpadlo Teplo bude dodáváno do otopného zařízení z alternativního zdroje tepla pomocí řízení čerpadla PWE (čerpadlo zdroje tepla). Rámcové podmínky pro řízení spínání čerpadla PWE jsou zajištěny naprogramováním provozních podmínek pro daný zdroj tepla. Dosažení teplotního spádu nebo dosažení hranice teplot mezi výstupem zdroje tepla (čidlo FWV) a
12
akumulačního zásobníku (čidlo FPU). Pro čerpadlo PWE je možné nastavit čas doběhu čerpadla a je také možné nastavení trvalého provozu čerpadla PWE. Regulace výstupu Funkce regulace výstupu je další možnosti dodání tepla pro automatické alternativní zdroje tepla, které mohou mít start prováděn od Logamatic 4000 a napojení na systém provedeno pomocí je pomocí akumulačního zásobníku nebo hydraulické vyhybky. Nastavovací člen SWR, který je potřeba pro regulaci, pro udržování nutné minimální teploty na zpátečce. Ta bude řízena jako nadřazená funkce pro regulaci teploty na výstupu. V závislosti na teplotě alternativního zdroje tepla bude regulován průtok do akumulačního zásobníku nebo do hydraulické vyhybky tak, že teplota alternativního zdroje tepla bude odpovídat požadované teplotě (na vstupu) otopného systému. Pro čerpadlo PWE je možné nastavit čas doběhu a také je možné nastavit dobu trvalého provozu. Cizí regulace Regulace alternativního zdroje tepla nebo cizí regulace přejímá funkci přenosu tepla a také rovněž ochrannou funkci pro alternativní zdroj tepla. Bez funkce jsou čerpadlo PWE a rovněž in nastavovací člen SWR, na funkčním modulu FM444. Napojení akumulačního zásobníku Rozdílné druhy zdrojů tepla mohou být napojeny do strategie regulace, díky funkčnímu modulu FM444. Pro optimální provoz zdroje tepla doporučuje Buderus hydraulické napojení přes dostatečně dimenzovaný akumulační zásobník. Toto doporučení se zakládá na změnách v požadavcích alternativních zdrojů tepla, které jsou ve vztahu k rychlosti ohřevu, k době provozu hořáku, ve vztahu k olejovým/plynovým hořákům. Druh napojení alternativního zdroje tepla je velmi silně závislý na různých rámcových podmínkách. Na druhu zdroje tepla Na požadavcích, které stanoví podmínky pro provoz tohoto zdroje tepla Navržení celkového systému, zvláště množství tepla, které bude během roku odebíráno, jako minimální množství tepla (nařízený odběr ročního množství tepla) Čistá fáze dohoření/vyhoření u kotlů na polenové dříví Snížení počtu startů u kogeneračních jednotek a kotlů na peletky Systém vytápění budovy/systémové teploty Akumulační zásobník v závislosti na čase odpojuje zdroj energie od požadavků/potřeb. Akumulační zásobník umožňuje alternativnímu zdroji tepla podmínky pro provoz, který bude souvislý a za optimálních podmínek. → Upozornění potřebná pro návrh akumulačního zásobníku se získáte prosím, z projekčních podkladů pro příslušný druh výrobku.
13
Alternativní spínání akumulačního zásobníku Funkční modul FM444 obsahuje funkci „Alternativní“ pro podporu vytápění s pomocí akumulačního zásobníku. Alternativní regulace srovnává žádanou teplotu zařízení s teplotou v akumulačním zásobníku (čidlo FPO) a přepíná trojcestný ventil SWE mezi akumulačním zásobníkem, tj. průtok akumulačním zásobníkem a kotlem. Je- li v akumulačním zásobníku dostatečné množství tepla, které je požadováno pro zařízení, zůstává kotel vypnutý a hydraulika neumožňuje průchod kotlem. Poklesne-li teplota v akumulačním zásobníku pod teplotu, která je v otopném systému, dojde k přepnutí hydrauliky 3cestným ventilem SWE na kotel, který kryje potřebu tepla pro daný otopný systém. V mezičase dodává alternativní zdroj tepla teplo do akumulačního zásobníku. Jakmile zjistí (čidlo FPO), že teplota v akumulačním zásobníku postačuje, dojde k přepnutí 3cestného ventilu a začne být dodáváno teplo do otopného systému. Tím zajišťuje potřebu tepla alternativní zdroj tepla a kotel se odpojuje. Aby se využila nashromážděná energie v kotli, přepne po krátké době (zpoždění) 3cestný ventil SWE zpět ze systému na akumulační zásobník a končí průtok otopné vody kotlem. Alternativní způsob provozu znamená, že akumulační zásobník, který je střídavě nabíjen alternativním zdrojem tepla nebo z kotle. Na základě hydraulického napojení není možný společný způsob provozu. Při návrhu zdroje tepla je potřeba si dát pozor na to, že každý zdroj tepla musí krýt separátně svoji vlastní potřebu tepla. Proto je realizovatelné zapojení s akumulačním zásobníkem. Žádaná hodnota pro akumulační zásobník je dána dynamicky z požadovaných hodnot spotřebitele, kterými jsou počet otopných okruhu, ohřev TV – je vlastně dána typem otopného zařízení. Požadovaná teplota pro zařízení je vlastně nejvyšší požadavek spotřebitele otopného zařízení. Další předností alternativního spínání je, že kotel je hydraulicky napojen pouze v případě potřeby. Alternativní napojení se doporučuje, pokud bude hlavní zdroj tepla prováděn pomocí alternativního zdroje tepla.
Obr. Schéma alternativního spínání akumulačního zásobníku
14
Spínání akumulačního zásobníku-bypass s přepínacím ventilem Pro napojení akumulačního zásobníku obsahuje funkční modul FM444 funkci „Akumulační zásobník-Bypass“.
Obr. Spínání akumulačního zásobníku-Bypass s přepínacím ventilem Regulace-akumulační zásobník-Bypass porovnává teplotu ze zpátečky otopného zařízení (čidlo FAR) s teplotou v akumulačním zásobníku (čidlo FPO). V závislosti na teplotním spádu mezi zpátečkou otopného zařízení a akumulačním zásobníkem probíhá přepínání 3cestného ventilu SWE, tj. průtok akumulačním zásobníkem a Bypassem, tj. mimo akumulační zásobník. Následně bude průtok protékat kotlem, případně přes hydraulickou vyhybku (anuloid). Přepínací ventil bude celý průtok otopné vody z zařízení přepínat přes akumulační zásobník nebo přes Bypass. Akumulační zásobník a kotel jsou hydraulicky napojeny do série k zařízení. Alternativní zdroj tepla nabíjí akumulační zásobník. Oba dva zdroje tepla, alternativní zdroj tepla (skrz akumulační zásobník) a kotel mohou společně pokrývat potřebu tepla pro zařízení. Toto zapojení je realizovatelné buď s akumulačním zásobníkem nebo s Kombi zásobníkem. Tento druh zapojení se doporučuje: Pro alternativní zdroj tepla s malým výkonem, nepokrývá potřebu tepla pro zařízení (základní zátěž). Akumulační zásobník (a tím i alternativní zdroj tepla) pokrývá základní zátěž otopného zařízení. Kotel pokrývá špičkové potřeby/zátěž. Pokud se bude vytápět příležitostně přes alternativní zdroj tepla bude se v podstatě krýt potřeba tepla pro topné zařízení.
15
Akumulační zásobník-Bypass – spínaní s čerpadlem Pro napojení akumulačního zásobníku obsahuje funkční modul FM444 funkci „čerpadlo“ .
Obr. Schéma spínání akumulačního zásobníku-Bypass s čerpadlem Regulace-akumulační zásobník-Bypass s čerpadlem řídí v závislosti na teplotním spádu mezi zpátečkou zařízení (čidlo FAR) a akumulačním zásobníkem (čidlo FPO) čerpadlo SWE, které je připojeno na výstupu. Pokud bude teplota v akumulačním zásobníku (čidlo FPO) vyšší, jak teplota na zpátečce zařízení (čidlo FAR), bude protékat otopná voda akumulačním zásobníkem, jinak je čerpadlo SWE vypnuté. Přídavně bude řízeno čerpadlo SWE v závislosti na požadavcích zařízení. Není-li žádný požadavek na žádanou teplotu od zařízení, zůstává čerpadlo SWE vypnuté. Při této funkci bude, pokud je čerpadlo zapnuté, protékat část objemu otopné vody, skrz akumulační zásobník. Podpora vytápění pomocí zásobníku, který pendluje/cykluje Funkční modul nabízí jednu funkci, při které se dá akumulační zásobník využít jako pendlující/cyklující zásobník s kotlem.
1) Aby se zabránilo chybnému pendlování (cyklování) kotle, je doporučené provést zabudování magnetického ventilu
Obr. Schéma podpory vytápění pomocí cyklujícího (pendlujícího) zásobníku Kotel využívá objemu akumulačního zásobníku pro cyklování (pendlování) tepla. Tento zásobník je přidán k alternativnímu zdroji tepla. Kotel se zapojuje, pokud bude teplota 16
v akumulačním zásobníku (čidlo FPO), když se nedosáhne požadované teploty a vypíná se v momentu, když už je dosažena teplota, žádaná teplota v akumulačním zásobníku (na čidle FPU). Stavy, kdy je hořák v kotli zapnutý a vypnutý jsou dány stavem nabití akumulačního zásobníku. Kotel nabíjí zásobník vždy na plný výkon. Žádaná hodnota pro akumulační zásobník je dána žádanou hodnotou pro spotřebiče (otopné okruhy) a žádanou hodnotou na ohřev TV. Žádaná teplota zařízení je nejvyšší požadovaná teplota spotřebiče v otopném systému. Otopné zařízení je zásobováno teplem z akumulačního zásobníku. Při projektování hydraulik pomocí cyklovacího (pendlovacího) zásobníku je potřeba věnovat nevyšší pozornost. Akumulační zásobník a spotřebič v otopném systému je u této hydrauliky spínán paralelně, pro funkční zařízení je nezbytné vyrovnání průtoků. Průtok otopným zařízením smí být v případě návrhu maximálně tak velký, jako je průtok kotlem. Napojení akumulačního zdroje tepla pomocí hydraulické vyhybky (anuloidu) Funkční modul podporuje napojení alternativního zdroje tepla na hydraulickou vyhybku (anuloid). Teplotu v hydraulické vyhybce určuje management kotle. Alternativní zdroj tepla a kotel budou v závislosti na teplotě v hydraulické vyhybce (anuloidu) podle potřeby připojovány a odpojovány. Pro toto napojení je potřeba požadavek na start alternativního zdroje tepla z „Logamatic 4000“. Alternativní zdroj tepla bude připojován a odpojován podle požadavků společného čidla na výstupu. Tento typ hydrauliky je možné zvolit/použít pro více druhů stacionárních kotlů, které spolupracují s funkčním modulem FM458 (teplotní čidlo FWS) nebo u kaskády nástěnných kotlů s funkčními moduly FM456/457 (teplotní čidlo FK). Alternativní zdroj tepla je vůdčí (master) kotel a je jako první připojován k zařízení a jako poslední se od zařízení odpojuje. Předpokladem pro tuto formu napojení je to, že alternativní zdroj tepla může dodat minimálně stejné ∆T a stejnou teplotu na výstupu, jakou případně dodává kotel. Vyrovnáním požadovaných teplot v zařízení na společném výstupu se skutečnou teplotou (čidlo FK/FVS) umožňuje managementu rozhodovat o tom, zda je požadován výkon nebo zda je splněn požadavek na teplo. → Nemůže-li dodat alternativní zdroj tepla žádanou teplotu do zařízení, nebude možné navolit/napojit, z důvodu ochrany v tomto druhu napojení, alternativní zdroj tepla. Nedosahuje-li teplota na výstupu na společném teplotním čidle FK/FVS, žádanou hodnotu pro topný systém o hysterezi, volí management kotle jako první, alternativní zdroj tepla. Alternativní zdroj tepla bude navolen funkčním modulem FM444. Po startu alternativního zdroje tepla zůstávají všechny další kotle zablokovány, po dobu blokace. Čas blokace je možné změnit, v nastavení z výroby je čas 30 minut. V tomto čase plní požadavky zařízení alternativní zdroj tepla. Nestačí-li plnit požadavky na teplo alternativní zdroj tepla, je po uplynutí času blokace, uvolněn/připojen kotel. Klesá-li potřeba pro otopný systém, bude management tepla odpojovat jednotlivé stupně kotle. Alternativní zdroj tepla zůstává nejdéle v provozu. K odpojení alternativního zdroje tepla dojde teprve tehdy, když dojde k překročení teploty, která je požadována na společném výstupu pro zařízení, na teplotním čidle FK/FVS, o hodnotu hystereze.
17
Obr. Napojení alternativního zdroje tepla pomocí hydraulické vyhybky (anuloidu) Napojení alternativního zdroje tepla na zařízení pro vytápění, které je bez akumulačního zásobníku Hydraulické napojení alternativního zdroje tepla bez akumulačního zásobníku se nedoporučuje a pokud musí být realizováno, tak jen ve vyjímečných případech. Tento druh napojení je velmi silně závislý na různých rámcových podmínkách: na druhu zdroje tepla na požadavcích, které požaduje tento zdroj tepla pro předepsaný druh provozu projekci/navržení celkového systému, zvláště množství tepla, které bude po celý rok požadováno jako minimální odběr (nařízená roční směrnice). Je-li bezpodmínečně nutné vynechat akumulační zásobník, je potřeba si dát pozor. Automatický alternativní zdroj tepla se chová v systému podobně jako olejový nebo plynový kotel: má časové fáze pro ohřev a doby provozu hořáku. Bez akumulačního zásobníku budou funkčním modulem FM444 podporovány jen takové alternativy zdrojů tepla, které při provozu vykazují podobné chování jako kotle na plyn nebo na olej. Alternativy regeneračních zdrojů tepla, které se co do provozu, viditelné odlišně chovají a přesto budou napojeny na systém vytápění bez akumulačního zásobníku, nebudou regulačně technicky čistě podporovány. Funkce zařízení pro vytápění bude při vzniku určitých podmínek silně omezena/poškozena. Zda je možné použít modul FM444 v zařízeních bez akumulačního zásobníku, to je potřeba naprosto individuálně naplánovat a je nutné provést konzultaci s pobočkou Buderus.
18
Schéma funkčního modulu FM444
19
Funkční modul FM444: není povoleno v CZ - 2 kotle jsou připojeny na jedno společné odkouření – viz příloha schéma FM444
20
21
