Atmos pellet kazán teljesítmény szabályozása

Miért van rá szükség?

Az Atmos pellet kazán illetve égőfej mikrokontrolleres szabályozással rendelkezik, és a leírás alapján 13.5kW – 45kW teljesítmény között képes üzemelni. Ez azonban nem azt jelenti, hogy a kazán szabályozza a teljesítményét az igényekhez igazodva.
A kazán valójában állandó teljesítményen működik, amit a paraméterei között lehet beállítani. Saját termosztátja vagy pedig külső termosztát (például szobatermosztát) tudja ki be kapcsolgatni.
Ez a szabályozási mód részterhelésnél, például átmeneti időben gyakori ki-be kapcsolgatáshoz vezethet még akkor is, ha puffer van a rendszerben. Ez a következők miatt nem jó:

  • A begyújtást végző villamos fűtés hamarabb elhasználódik
  • A begyújtásokhoz többlet villamos energia kell
  • Minden újrainduláskor jelentős mennyiségű energiát elveszít a kazán
  • Állásidőben a kéményen keresztül kihűti magát a kazán
  • Ha alacsonyabb teljesítményen üzemelhet a kazán, akkor hidegebb lesz a füst és jobb lehet a hatásfok

Hogyan lehet a teljesítményt csökkenteni?

A kazán teljesítmény lényegében a beadagolt pellet mennyiségétől függ. Esetünkben az adagoló csiga üzemel ~5 másodpercig, utána áll ~10 másodpercig. Így kapcsolgat ki-be, amíg a kazán üzemel.
Ha csökkenteni akarjuk a teljesítményt, a csigát kell kissé visszafognunk.
Sajnos a befújt levegő mennyisége nem változik, ezért a munkapont is elmozdul. Ezen az égőfejen nincs mód a befújó ventilátor automatikus szabályozására, de amúgy sincs lambda szonda, tehát csak a füst hőmérsékletről tudnánk szabályozni.

Gyakorlati megvalósítás

Moduláló relé

A gyári kialakítás szerint a csiga motoron lévő kábel végén van egy villásdugó, ami az égőfejen lévő dugaszoló aljzatba van bedugva. Innen kapja a csiga a szaggatott áramot. Ide teszünk be egy közbenső dobozkát benne egy relével, ami megszakíthatja a csiga áramát. A csiga csak akkor üzemel, ha az égőfej kiadja az áramot és a relé is átengedi azt.

A közbenső dobozka a moduláló relével
A közbenső dobozka a moduláló relével

A relé működése

Alaphelyzetben a relé nem kap áramot, a bontó érintkezőjén át a csiga úgy működik, ahogy az égőfej diktálja.
Egy érzékelővel figyeljük a kazán hőmérsékletét. Ha az közelít a maximális üzemi hőmérséklethez (pl 78°C-hoz) akkor működésbe lép a moduláció. Elkezdjük a relét ki-be kapcsolgatni. Elegánsabb lenne a kapcsolgatást az égőfej által kiadott feszültséghez szinkronizálni, de az bonyolultabb lenne, és nem is szükséges. Mire kell figyelni:

  • A relé kapcsolgatás ciklushossza kisebb legyen, mint az égőfej kapcsolgatási ciklusáé
  • Ne történhessen meg az, hogy a csigát leállítjuk és utána vissza is indítjuk egyetlen cikluson belül. Vagy később induljon, vagy korábban álljon le.
  • A relé kitöltési tényezője lesz a teljesítmény csökkentés mértéke

Mi működteti a relét

Akár lehetne egy termosztát is egy időrelével, de a mi esetünkben az amúgy is már meglévő univerzális szabályzó egy még szabad kimenetét használtuk erre.

Tapasztalatok, mérési eredmények

Szerencsére a rendszeren van egy teljesítménymérő beépítve, ami ráadásul gyűjti is az adatokat, amit ki tudunk értékelni.
A kazán teljesítménye az első 3 napon
A kazán teljesítménye az első 3 napon

Első nap

Össze vissza kapcsolgattam mindent, ahogy beüzemeléskor szokás, ennek megfelelően a teljesítmény is összevissza változott.

Második nap

A rendszer már üzemszerűen működött, de még nem volt moduláció. Látható, hogy a kazán többször bekapcsolt, felfutott teljes teljesítményre majd leállt.

Harmadik nap

A rendszer már modulációval működött. Itt is volt egy leállás, de látható, hogy a moduláció miatt a legtöbb leállást el tudtuk kerülni.

Puffer szabályozása

A kazán indítása a puffer hőmérsékletéről történik. De hol figyeljük a hőmérsékletet?

Puffer szabályozása felül elhelyezett termosztáttal

Nem jó, mert ahogy melegszik a puffer a teteje a rétegződés miatt jóval melegebb lehet, mint az alja. Ha leállítjuk a kazánt, amikor a puffer teteje már meleg, akkor nem használjuk ki a puffer teljes kapacitását.

Puffer szabályozása alul elhelyezett termosztáttal

Jó lenne, ha akkor állítjuk le a kazánt, amikor a puffer alja is meleg már. Csakhogy ahogy a radiátorok veszik ki a hőt a pufferból álló kazán mellett, a puffer alja fog először lehűlni. Ekkor újra indítjuk a kazánt, pedig a puffer teteje még meleg, vagyis túl korán. Megint nem használjuk ki a puffert.

Puffer szabályozása két termosztáttal

Látható, hogy ez a leghelyesebb módszer. Akkor áll le a kazán, amikor a puffer alja is már meleg, például 75°C-os, és akkor indul el, amikor már a teteje is hideg például 55°C-os. Sajnos ehhez nemcsak két termosztát, de még relé is kell. Viszont ha univerzális szabályzót alkalmazunk, csak néhány plusz sor a programban.

Tovább az eszköztárra