sbelyashov

Так как были планы по обмену местами испарителя ТН и водяной кассеты (а это значило, что надо было немного переставлять трубы),  я принял решение переделать всё. Для начала я полностью переделал проект. Проектировал его сам, потому что проектировщики не понимают, что может делать система автоматики, поэтому делают стандартные схемы (например, ГК сам рулит загрузкой бойлера, а включение при переохлаждении дома производится по отдельному термостату). Про сантехников молчу вообще - они что-то, где более одного котла, уже собрать без схемы не могут. В итоге вот что получилось:

Работает это следующим образом:

1. Загрузка ТА от ТТК производится независимо ни от чего. Ладдомат (новый элемент, заменяет стандартную схему обвязки котла) включается по температуре дымовой трубы (не изолированной части на выходе котла). Планировал настроить градусов на 100-150.

2. Загрузка ТА от ЭК возможна независимо от работы потребителей, но на практике одновременная работа не имеет смысла - хуже работает и то, и то. Единственное исключение, если ЭК работает на загрузку, а ГК на потребители. Но такая ситуация в жизни маловероятна - ГК работает только днем или при отсутствии э/э, а ЭК работает только ночью и при наличии э/э.

3. Потребители (АВН и БКН) работают в исключающем режиме (или БКН, или АВН) - ЭК все равно не справляется с обоими.

Поэтому логика клапанов и насосов следующая (пустая ячейка - "не влияет", оранжевая - активное состояние, зеленое - пассивное; значок для трехходовых клапанов означает направление протока на схеме):

Тут ВЦН - верхний циркуляционный насос, НЦН - нижний, ЛК - левый трехходовый клапан, ПК - правый, ГК - газовый котёл.

Если клапан в течении недели не менял положения, то автоматика его меняет принудительно (предотвращение залипания).

На выходе D теплоаккумулятора стоит термодатчик, система автоматики имеет 2 пороговых значения, по которым определяет доступность ТА для потребителей: 40 градусов для АВН и 65 градусов для БКН. Таким образом, если нужно потребление, а температура на выходе выше соответствующего порога, то используется ТА, в противном случае ЭК или ГК. На выходе P теплоаккумулятора установлен термодатчик, по которому будет отключаться загрузка ТА электрокотлом, думаю, температуры 80-90 градусов будет там достаточно.

Изначально логику выбора котлов я расчитывал из того, что ЭК работает в приоритете, а ГК только, если нет э/э для запуска ЭК. Но потом решил посчитать: в баллоне 50 л помещается 40 л или ~20 кг пропана, заправка стоит 900 рублей, ГК у меня дает 24 кВт, потребляя примерно 2 кг/ч балонного газа. При пересчете в рубли за кВт*ч получается 3.75 рубля/(кВт*ч), что дороже ночного тарифа (2.25), но дешевле дневного (5.75). В итоге, перенастроил логику на использование СУГ днем для нагрева БКН. Правда, у ГК есть одна маленькая проблема - зимой может замерзать баллон. Пришлось купить греющий саморегулирующий кабель и утеплитель. Кроме того, сделал принудительное включение второго котла, если первый котел пашет целый час без перерыва (на случай ухода ГК в ошибку).

Обвязку БКН тоже перепроектировал. Похоже, там не хватало одного обратного клапана.

За основу взял схему Caleffi 520155 (в РФ не продаётся):

При тестировании системы первый раз запустил ГК. Для этого сначала поменял форсунки на соответствующие, благо, рядом был человек, который подобное уже делал, раньше я сам не решился, так как не понял, как к ним подлезть. Вроде надо ещё вызвать газовщика, чтобы он с помощью маномера и газоанализатора настроил параметры горения, но что-то лень пока (огонь горел красиво - в основном голубым). Когда разобрал панель управления ГК, то выяснил, что к одному из контактов для подключения термостата явно подведена фаза с клеммной колодки. К клеммам термостата я подключил выход промежуточного реле щита автоматики (ГК подключён к собственному дифф.автомату, потому рулить "чужой" фазой его не прокатит). Выход отопления настроил на максимальные 85 градусов. Отключил в щите автоматики сигнал "есть электричество" (автоматика подумала, что перешли на ИБП) и при загрузке АВН врубила ГК. Как я писал выше, в итоге сделал, что ГК включается штатно днем (настраиваемый параметр).

Протестировал ладдомат с ТТК. Всё было зашибись, кроме температуры дымовых газов - до 100 градусов не дотягивали, а ладдомат котлу выше 55 не давал нагрется. Чувствую, надо клапан на 70 градусов брать было. Короче, стопил я упаковку RUF брикетов (дубовая мука, 10 кг), буфер прогрелся на треть с 17 до 55 градусов. Этого хватило на полтора включения АВН (затем вода остыла до 25 градусов).

Электрически подключил БКН более грамотно, в итоге БКН стал адекватно светить лампочками. А то раньше всегда одна горела, не важно, загружен или нет. Насос рециркуляции ГВС подключил через автоматику, запрограммировал на включение по расписанию (по времени приема пищи, укладки детей и взлослых спать; при первоначальном нагреве), чтобы сильно не выхолаживать БКН попусту.

При пробных прогонах выявились недостатки в работе от ГК и ТА. Температура воздуха на выходе АВН может доходить до 45-50 градусов, если вода из данных источников идет в районе 85 градусов. В итоге принял решение подключить штатную линию ГК загрузки бойлера (еще попробую просто в котле отключить питание от трехходового клапана - может ничего менять и не придется), а так же прицеплю в ГК пару резисторов в параллель вместо его термодатчика БКН, один из резисторов будет подключаться промежуточным реле. В этом случае я смогу рулить автоматикой, когда ГК надо грузить БКН, а когда работать на отопление, для которого температуру понижу до 50 градусов.

С ТА долго думал, что делать. С одной стороны надо ставить термостат на линию АВН, но это как-то слишком сложно. Поэтому решил пойти более простым путем - купил насос Grundfos Alpha1 L, провод управления по ШИМ и заказал на Али плату RS485-PWM. Плата пока не пришла, поэтому проверить еще не получилось.

Осталась "проблема" или "полупроблема". Температура на выходе ЭК повышается где-то на 20 градусов на минимальной скорости насоса, таким образом, при загрузке ТА приходится несколько раз прокручивать через ЭК весь объем. Ставить еще одну Alpha1 не хочу, так как дорого - она 10 тысяч стоит на авито, плюс провод ШИМ-управления от 1500 рублей.

У меня остались лишние детали:

1. Погружные термостаты (Stout б/у и новые китайские)

2. Насос Grundfos UPS 130 25-40

3. Краны шаровые латунные 1" с приводом, нормально закрытые

3. Краны шаровые Itap G 1 1/2" ВР-НР и ВР-ВР

4. Лепестковый обратный клапан Itap 130 G 1 1/2"

5. Фильтр косой сетчатый Itap G 1 1/2"

6. Термостат котла Stout SVM-0050-326006

7. Несколько металлических деталей от американок Tebo ф25, ф32, ф50.

8. Несколько использованных перехдных муфт Tebo ф20, ф25, ф32, ф50 (может кто их перерабатывает?).

9.Четыре оцинкованных угла 1 1/2" ВР-НР.

Если кому в Москве нужно, ищите на авито по "Stout SVM-0050-326006" (сейчас там в заглавии насос).

Из-за того, что котельную разобрали, а мастер заболел, то дом пережил пик ноябрьских морозов без дополнительного отопления, только на теплонасосе. 29 ноября где-то в 11 вечера мы туда приехали и включили теплые полы (напоминаю, они есть только при входе и в сан. узлах), это видно на графике (желтая линия):

К утру температура на улице (зеленая) упала градусов до -17. Внутри же дома, как было, так и осталось 19-20 (розовая, но она очень "грешит" - на чердаке +15, например). Температура на выходе АВН (красная) всего 24 градусов...

Пик морозов был под утро 1 декабря. Мы ничего в доме не почувствовали. Как было +19, так и осталось.

Вчером 1-го числа мы уехали...

Я каждый день сделил за домом. ТН пахал в режиме 24/7 с небольшими 5-10 минутными перерывами на разморозку. В итоге, дом в пике остыл всего на 2 градуса: в спальнях +17.5, а в гостиной +18.5. Термостат выставлен по хозяйской спальне на +19 (включает обогрев при +18.5, выключает при +19.5, на вторую ступень мощности переходит через час работы на первой).

Сегодня провел эксперимент с управлением мощностью теплонасоса:

Как видно, на изменение "вниз" управляющего сигнала ТН вообще не отреагировал. А после разморозки сразу вышел на постоянный уровень при управляющем сигнале 4В. Потом я установил его в 10В, мощность возрасла, затем опять резко спала, когда температура Тп чуть чуть не достигла 30 градусов.

В документации к контроллеру ТН есть фраза про установку термодатчика ТН1:

Ну, я подумал, что возможно я зря этот термодатчик подключил? Взял и вставил резистор на 5.1К вместо него... Все работало... какое-то время... потом встало на разморозку... ну, я так подумал сначала. Потом, сообразил, что у меня и разрозка, и ошибка на одном сигнале, поэтому разницу программа только по времени определяет. Бегу смотреть на ТН - замерз полностью. Шуба огромная и не шевелится. Тогда переключаю термостат на охлаждение и о чудо, все включилось и он медленно (медленней, чем при разморозке) начал оттаивать. Когда в основном полностью оттаял, я заменил резистор на термодатчик, и больше такая проблема не возникала. Так что в документации к данному контроллеру указана не совсем верная информация. Или не вся. Или у меня другие датчики прицеплены криво. Короче, я несколько в замешательстве, почему теплонасос не работает на полную мощность (3.18 кВт, линия на графике означает полное потребление дома, а это еще ЛОС 60 Вт, сетевое оборудование 40 Вт, АВН 0-400 Вт), а только процентов на 60-80 (2.2 кВт).

Еще один вывод, который можно сделать, что нахождение людей несколько повышает температуру в доме (не думаю, что ТП в сан. узлах сильно влияют)

Кстати. Вот еще один эксперимент: сразу после разморозки и начального прогрева снизил мощность со 100% до 80%. Видно, что мощность ТН снизилась согласно этому управляющему сигналу (может совпало?). Затем все было хорошо, но бац! - резкий провал - ТН опять что-то хитрит и не реагирует на внешние воздействия...

Теплопотери дома при -20 на улице и +20 внутри примерно соответствуют мощности, которую выдаёт мой теплонасос при этой уличной температуре. Т.е. он работает непрерывно на максимальной мощности, и дом не остывает, но и не нагревается. Но это только для устоявшейся температуры внутри. Если дом надо прогревать с +10 ("эко режим" термостата), то занимает это кучу времени, и теплонасос уже не справляется - подключается электрокотёл, которому тоже требуется более суток, чтобы прогреть дом до +20 градусов при уличной температуре -5-10. Это камень в огород тех проектировщиков, которые закладывают минимальный запас по мощности (на уровне погрешности расчетов). У меня теплонасос при уличных +7 выдает на нагрев порядка 10 кВт. По документации он гарантированно работает на нагрев до -15 градусов на улице. По факту, он может работать и при -25, но толку от него не много. В качестве основной альтернативы (на случай сильных морозов как раз) в проекте указан котел 8 кВт. Когда я занимался проектированием котельной, то решил взять примитивный (с минимальной автоматикой) электрокотёл на 21 кВт, так как он имеет 2 трёхфазных ТЭНа на 9 и 12 кВт. Путем нехитрой перекоммутации внутренней его проводки я получил возможность включения этих ТЭНов со своего блока управления котельной. Причем, я сделал так, что включается либо 12 кВт, если есть доступная мощность (ввод только 15 кВт), либо 9 кВт в противном случае (точнее, если не будет превышение, иначе только газовый котёл, но он ещё не подключён). Так вот, 12 кВт хватает лишь на то, чтобы за ночь (23:30-6:30) поднять температуру с +10 до +15-16 (при уличной -6-8). И тут у меня возникли некоторые вопросы к реализации собственно АВН (вентиляционно-отопительной установки)...

Хочу дать небольшое описание того, что такое воздушное отопление, для тех кто не знает. Это  2 кучи воздуховодов, которые начинаются от вентиляторной установки в котельной и распределяются по всему дому, заканчиваясь разными решетками на стенах, полах и потолках (подающие каналы в основном в полах и потолках, так как подавать надо рядом с окнами и дверьми, а обратка чаще устанавливается в стенах). Например, у меня к этой установке подходят каналы размером 600х325 мм... Установка забирает воздух по одной сети каналов (обратка) и нагнетает в другую (подача). Перед ней стоит фильтр(ы) и увлажнитель (опция), а после нее нагреватели/охладители (опции). Таким образом, воздух, циркулирующий по дому, может подогреваться/охлаждаться, тем самым нагревая весь дом... Нагреватели бывают газовые, водяные, электрические, а так же испаритель кондиционера/теплонасоса. В АВН используются три типа: испаритель, электрический и водяной.

Так вот, у установки АВН 240, что стоит у меня, есть один конструктивный недостаток, который значительно снижает эффективность ее работы с теплонасосом. У нее блок альтернативного нагрева (водяной калорифер в моем случае) стоит до внутреннего блока теплонасоса. В итоге, когда включается альтернативный нагрев, то теплонасос отключается, так как нагреть воздух порядка 35 градусов он в морозы не в силах. А это значит, что эффективность нагрева падает, а цена растет (теплонасос выделяет тепла больше, чем потребляет э/э) по сравнению с вариантом, когда испаритель стоит до электро или водяной кассеты. Я писал по этому поводу производителю, они ответили, что изначально этот АВН разрабатывался под кондиционер, а не теплонасос... У них есть альтернативное решение, но, к сожалению, оно раза в 2 слабее необходимого мне (ну и встроенный теплонасос значительно хуже моего).

Сейчас думаю над тем, чтобы летом распилить АВН и переставить часть корпуса с водяной кассетой наверх над испарителем.