按照安裝在散熱器溫控閥上的控制器特點(diǎn)與技術(shù)發(fā)展,恒溫閥可以分為:
帶恒溫控制的散熱器溫控閥(以下簡稱傳統(tǒng)恒溫閥);
帶電子控制器的散熱器溫控閥(以下簡稱電子恒溫閥);
聯(lián)網(wǎng)控制的散熱器溫控閥(以下簡稱聯(lián)網(wǎng)恒溫閥)。
最后一類是市場上最新出現(xiàn)的,我們后續(xù)將進(jìn)行深入探討。
傳統(tǒng)恒溫閥
借助恒溫控制,這些閥門能夠自動將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到一個設(shè)定值。其工作原理是機(jī)械式的,無需電源,通過調(diào)節(jié)散熱器流量來調(diào)節(jié)散熱器的散熱量,根據(jù)恒溫器設(shè)定的溫度值將熱舒適度保持在相應(yīng)水平。
其最大的局限在于無法對其控制溫度的房間/區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃控制,也就是不能按照時間段或者按星期管理每個房間的溫度。
這種局限性在垂直立管系統(tǒng)中是無法彌補(bǔ)的。在區(qū)域系統(tǒng)中,可以結(jié)合一個或多個計時溫控器部分地加以克服,將系統(tǒng)分區(qū)從而達(dá)到區(qū)別對待有著不同使用習(xí)慣的室內(nèi)環(huán)境。
電子恒溫閥
電子控制型恒溫閥可以根據(jù)時間的設(shè)定不同的溫度值。它的運(yùn)行要依靠電源,一般普通電池就可以。這類控制器內(nèi)置量一個數(shù)字溫感來測量室內(nèi)溫度,還有一個恒溫器按日和按周編制預(yù)期的溫度。根據(jù)實測室內(nèi)溫度,控制器評估距離設(shè)定值的溫度偏差,電機(jī)調(diào)節(jié)閥門打開或關(guān)閉,調(diào)節(jié)散熱器流量和釋放到室內(nèi)的熱量。
與傳統(tǒng)恒溫閥相比,可編程是它最大的優(yōu)勢,因為這樣可以根據(jù)房間的使用需求和不同時段對每個房間進(jìn)行不同的溫度管理。另外,它還具備傳統(tǒng)溫控器一些簡單的補(bǔ)充功能,如設(shè)定度假模式,暫時中斷正常程序,或者進(jìn)行防凍保護(hù),防止特別寒冷條件下長時間無人居住情況下帶來的損失。
聯(lián)網(wǎng)的恒溫閥
這是全新一代的電子控制閥,其工作原理是結(jié)合室內(nèi)溫度傳感器調(diào)節(jié)熱舒適度水平,利用網(wǎng)關(guān)管理和控制住宅的供暖以及不同裝置之間的通信。網(wǎng)關(guān)無線電波與供暖設(shè)備連接。這種熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)由不同部件組成,可以通過接入互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。
無線電子控制器
它安裝在散熱器溫控閥上,為無線型。電源為傳統(tǒng)電池或者充電電池,可以維持長時間運(yùn)行。為此,正如我們后續(xù)將深入探討的,新的控制模式能以盡可能低的耗電發(fā)揮其主要功能:調(diào)節(jié)散熱器內(nèi)部的流量,通過無線信號與網(wǎng)關(guān)交流工作狀態(tài)和房間內(nèi)的溫度。
下面我們介紹無線電子控制器的主要部件。
電機(jī)
新型控制器內(nèi)部電機(jī)以高精度級別推動溫控閥活塞上下運(yùn)行。如果具有自動識別閥門實際行程功能的話,這個調(diào)節(jié)會更加高效。這一特點(diǎn)從以下幾個方面來講卻至關(guān)重要:準(zhǔn)確的動作可以實現(xiàn)非常穩(wěn)定的調(diào)節(jié),達(dá)到并維持所要求的熱舒適度條件;避免頻繁的開關(guān)動作,而頻繁的開關(guān)正是源于不精準(zhǔn)的調(diào)節(jié),進(jìn)而增大能耗和影響電池壽命(圖11)。
另外,這種方法可以實現(xiàn)散熱器內(nèi)部流量的精細(xì)化調(diào)節(jié),可以達(dá)到很低的流量(10~15 l/h)。我們知道,低流量值首先可以節(jié)約循環(huán)泵能源,實現(xiàn)高溫差ΔT低回水溫度,這是現(xiàn)代冷凝式鍋爐系統(tǒng)高效工作的理想條件。
內(nèi)置溫感
其作用是檢測室內(nèi)溫度,它的準(zhǔn)確度較高,是熱力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中不可或缺的參數(shù)。它通常在電子控制器的外側(cè),溫感(圖12中的S1)要避免受到附近錯誤熱源的干擾。
因此,在新一代控制器中,溫感位置在最前端,并做了適當(dāng)?shù)母魺岜Wo(hù)。
另外,熱力調(diào)節(jié)系統(tǒng)記錄下主溫感測得的數(shù)據(jù)并分析其走勢(自學(xué)習(xí)模式),從而提前預(yù)測讓各個房間達(dá)到設(shè)定所需的時間。
附加溫感
最先進(jìn)的類型還裝有一個附加溫感(圖12中的S2),它在靠近溫控閥一側(cè),可以檢測熱流體介質(zhì)釋放的熱量。根據(jù)這一數(shù)據(jù),系統(tǒng)會自主判斷供熱設(shè)備是開啟還是關(guān)閉。這一信息可以用來執(zhí)行如下功能:
冬夏自動轉(zhuǎn)換。夏天模式會明顯降低電池能耗,超過一定時間,便不統(tǒng)計系統(tǒng)啟動情況。
異常情況報警,系統(tǒng)開啟狀態(tài)下,達(dá)不到設(shè)定的室內(nèi)溫度時。
有了附加溫感,熱力調(diào)節(jié)系統(tǒng)還有其它優(yōu)勢:控制器上兩個溫感間的溫差分析可以糾正室內(nèi)溫度測量,比如兩個溫度值過于接近時,就會自動判斷是否不當(dāng),如安裝在隔板下面(圖12)。
按鈕與指示燈
聯(lián)網(wǎng)控制一般不需要部件上有交互界面,因為所有的操作都是遠(yuǎn)程管理(對于智能手機(jī)來說就是APP)。不過,可以有簡易按鈕用來快速修改設(shè)定溫度。一般來說,這些修改在一定時間內(nèi)就失效,按鍵設(shè)定溫度高低由相應(yīng)的LED指示燈顯示的顏色來指示。
網(wǎng)關(guān)
是整個系統(tǒng)的核心部件,因為它根據(jù)確定的程序,控制和管理住宅的供暖,與控制器和傳感器相互交流,同時還連接因特網(wǎng)。
下面我們將介紹網(wǎng)關(guān)的主要特點(diǎn)。
內(nèi)存
高級的網(wǎng)關(guān)裝置集成了內(nèi)存,存儲相關(guān)的編程信息。因此,根據(jù)保存的設(shè)置它在沒有聯(lián)網(wǎng)情況下,也可以運(yùn)行。
區(qū)域管理
網(wǎng)關(guān)與安裝在各房間的裝置進(jìn)行通訊,以便進(jìn)行區(qū)域溫度調(diào)節(jié)。目前的技術(shù)發(fā)展到可控制數(shù)十個區(qū)域和數(shù)百個末端裝置。因此,聯(lián)網(wǎng)溫控閥不僅可以安裝在私人住宅,還可以安裝在大型建筑如辦公室和賓館。
系統(tǒng)激活
通過網(wǎng)關(guān)啟動供暖系統(tǒng)通常由一個電路信號實現(xiàn),它與鍋爐或者區(qū)域閥相連。不過,新一代網(wǎng)關(guān)還可以利用更高級的通信協(xié)議,這些協(xié)議在最新的鍋爐或樓宇自控系統(tǒng)中具已配備。(參見第29頁深度分析:OpenTherm?協(xié)議和歐洲生態(tài)設(shè)計(Ecodesign)指令)。
聯(lián)網(wǎng)與更新
連接互聯(lián)網(wǎng)一般通過有線或者無線網(wǎng)絡(luò)連接。另外,還有內(nèi)部集成有帶電話卡調(diào)制解調(diào)器的類型:這樣在沒有固定因特網(wǎng)的地方也可以實現(xiàn)連接。
聯(lián)網(wǎng),除了可以讓用戶通過專門的APP規(guī)劃和管理自己的供暖系統(tǒng),還可以讓生產(chǎn)廠商遠(yuǎn)程更新系統(tǒng)工作軟件,補(bǔ)充新功能。
室內(nèi)無線溫感
作為對集成在聯(lián)網(wǎng)控制器上溫感的補(bǔ)充,還可以在住宅的其它地方增裝室內(nèi)溫感。這些溫感也屬于無線型,通過無線信號與網(wǎng)關(guān)聯(lián)系。
當(dāng)恒溫器所處位置溫度檢測有困難時,或者在多個散熱器供暖的大空間范圍內(nèi)進(jìn)行熱舒適度調(diào)節(jié)時,安裝這樣的裝置還是很有好處的。
在老舊系統(tǒng)升級改造時,增裝的室內(nèi)天線溫感有的型號可以控制鍋爐的啟停,代替住宅中已有的傳統(tǒng)溫控器。
無線通信系統(tǒng)
正如我們之前簡要提及的,上述裝置需要彼此交流,按照用戶設(shè)置的程序,保證各個房間的熱舒適度。聯(lián)網(wǎng)的控制器、網(wǎng)關(guān)以及附加的溫度傳感器全部都內(nèi)置天線,以便發(fā)送和接收熱力調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行所需的基本信息。
無線電波通信有以下好處:
信號為長程傳播,適合于大型住宅內(nèi)穩(wěn)定的通信交流,因多各裝置之間距離會比較遠(yuǎn)。
更低的運(yùn)行能耗。
另外,發(fā)送信號的頻率是一項十分重要的條件,以保證室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)達(dá)到最佳。但是,頻率不宜太高,因為會造成外圍裝置的電池壽命縮短,而由此帶來的優(yōu)勢卻不明顯。
遠(yuǎn)程管理應(yīng)用
最新一代聯(lián)網(wǎng)恒溫閥系統(tǒng)中,可以安裝在智能手機(jī)和平板之類移動裝置上的應(yīng)用(APP),它就是一個交互界面,用戶可以通過它發(fā)出或者個性定制指令,操作供暖系統(tǒng)的運(yùn)行。
引導(dǎo)安裝
在安裝階段,所有裝置的配置和聯(lián)絡(luò)通過引導(dǎo)程序和屏幕上出現(xiàn)的指示一步步進(jìn)行。另外,在此過程中,還可以為住宅里每個室內(nèi)環(huán)境分派不同控制元件,從而實現(xiàn)區(qū)域化調(diào)節(jié)。
編程
創(chuàng)建的每個區(qū)域可以根據(jù)自己需求實現(xiàn)個性化管理:為了加快編程操作,應(yīng)用軟件往往設(shè)計一些簡單的生活習(xí)慣提問與用戶交流。這樣,就可以根據(jù)自己住宅內(nèi)預(yù)期的熱舒適度創(chuàng)建個性化的時間段程序。
該系統(tǒng)可以節(jié)約時間,無需像傳統(tǒng)溫控器一樣使用預(yù)設(shè)的一般性程序。
快捷功能
通過APP,可以針對單個區(qū)域以及整個住宅區(qū)域啟動一些快捷設(shè)定功能,用于臨時取代已設(shè)定的程序。
耗能監(jiān)控
通過APP,系統(tǒng)可以預(yù)估和監(jiān)控設(shè)備的能耗。這些數(shù)據(jù)會被保存下來定期加以分析。比如,用戶可以把自己的耗能與上一年作比較。另外,系統(tǒng)會分析所搜集到的信息,定期分析可以優(yōu)化供暖系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和節(jié)能。
運(yùn)行狀態(tài)
在手機(jī)的顯示屏上可以顯示各個區(qū)域的所有信息:溫度、運(yùn)行狀態(tài)、異常情況、電池余量。
遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)
帶有聯(lián)網(wǎng)恒溫閥的系統(tǒng)構(gòu)架可以在出現(xiàn)運(yùn)行不暢情況時保證有效的技術(shù)服務(wù)。通過應(yīng)用軟件,便于快速解決問題,經(jīng)??梢允∪チ松祥T維護(hù)的麻煩。
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