Czy warto mierzyć temperaturę podłogi?

Czy warto mierzyć temperaturę podłogi?
Regulator temperatury KNX w ramce szklanej M-Elegance MTN6212-0319 i MTN4010-3220
Regulator temperatury ze wsparciem dla ogrzewania podłogowego, ale bez obsługi czujnika temperatury podłogi

Na pytania czy, jak i po co mierzyć temperaturę podłogi, nie jest łatwo jednoznacznie odpowiedzieć. Z perspektywy automatyka – im więcej danych tym precyzyjniejsze sterowanie można zastosować. Z kolei z perspektywy instalatora im więcej pomiarów tym łatwiej o błędy. Między nimi jest klient końcowy, który chce mieć po prostu dobrze działające ogrzewanie. A z kolei wokół niego krąży jeszcze stado rodzinnych i internetowych doradców, którzy najlepiej wiedzą co jest potrzebne i jak powinno działać.

Tu wkraczam ja – cały na biało – niosąc uciśnionym umysłom jedną, dobrą odpowiedź. E… nie, to nie tak miało wyjść. Prawda jest taka, że najlepiej (i najłatwiej) jest odpowiedzieć… “to zależy”. Czy pomiar jest potrzebny? Na to odpowiem jednoznacznie – jeśli jest to bardzo rzadko. Ale czy warto mierzyć? Tak. Czasami używam tej informacji w procesie regulacji, a czasem tylko jako zabezpieczenie. Ewentualnie w pewnych przypadkach można (kosztem źródła ciepła) “przyspieszyć” mityczną bezwładność podłóg.

Po 1. Słuchaj swojego instalatora 😉

Jeśli już masz wybranego elektryka-automatyka lub instalatora podłogówki – podejdź poważnie do tego co on Ci powie. Jest specjalistą w swojej dziedzinie. Nawet jeśli nie myślimy w takich kategoriach to musimy pamiętać, że ten człowiek z pewnością zrobił więcej podłogówek niż my (jako klienci końcowi) przeczytaliśmy o tym zagadnieniu poważnych publikacji. Zazwyczaj wie więcej niż podpowiadacze z Internetu 🙂

A co jeśli tak nie jest? Jeśli wiesz lepiej (naprawdę, bez przekąsu) – nadal warto zastanowić się, czy zmuszać go do pracy w sposób, w jaki Ty chciałbyś pracować. Łatwiej wtedy o błędy, trudniej mu się opierać na swoich dotychczasowych doświadczeniach w nie do końca naturalnej dla niego roli.

OK, namieszałem? W takim razie teraz przejdę do konkretniejszych informacji i spróbuję wskazać Ci kilka aspektów, na które warto zwrócić uwagę podejmując decyzję.

Regulator temperatury z wbudowanym czujnikiem temperatury pomieszczenia i opcją podłączenia dodatkowego czujnika temperatury, np. podłogi

Po 2. NIE przegrzewajmy podłóg

Niektóre podłogi mogą być wrażliwe na podwyższoną temperaturę

Najczęściej wykorzystywaną funkcją sondy podłogowej jest ograniczenie temperatury podłogi do ściśle określonego poziomu. Sterowanie temperaturą pomieszczenia pozostaje wówczas oparte o czujnik temperatury pomieszczeniowej, wbudowany zazwyczaj w regulatorze temperatury umieszczonym na ścianie. Czujnik podłogowy służy wyłącznie do ograniczenia temperatury podłogi. Zapobieganie przegrzewaniu obniża ryzyko odkształceń podłóg drewnianych oraz zadba o codzienny komfort, a w długiej perspektywie o zdrowie naszych stawów.

Tą samą funkcję spełnia oczywiście mieszacz w układzie CO, czy regulator wbudowany w źródło ciepła. Automatyka jest tu dodatkowym stopniem ochronnym, który zapobiegnie negatywnym skutkom w razie uszkodzeń powyższych systemów, czy też (częściej) zmianom ustawień dokonywanym przez użytkowników. Są też maty elektryczne – te przy źle dobranej mocy i braku czujnika w podłodze mogą przegrzewać ją regularnie.

Jaki wybrać próg temperatury? Różne podłogi i różne pomieszczenia i różne technologie grzania mają różne zalecenia, więc zachęcam do kontaktu. Swobodna rozmowa i szczegóły dotyczące konkretnego projektu pozwolą podać dokładniejsze informacje.

Po 3. A może tak… poprawimy jakość regulacji?

Mając więcej danych możemy (próbować?) poprawiać jakość regulacji. Nie w każdych rękach dużo danych daje poprawę działania systemu 🙂 Ale we wprawnych rękach i większej ilości poświęconego czasu – można już coś sensownego osiągnąć. Skąd to cały czas “można” i drwiące “próbować”? Znam niewiele osób, które potrafią, a jeszcze mniej takich, które chcą na to poświęcać czas. Ale znam!

Niektórzy mierzą temperaturę podłogi, żeby mierzyć jej bezwładność. Czasem dorzucają czujniki temperatury na pętlach (na zasilaniu i powrocie). Na podstawie takich danych utrzymują stałą różnicę temperatur. Czy to wiele daje w kontekście sterowania? Myślę, że sporo komplikuje algorytm przy dyskusyjnym zysku. Dlaczego? Wymaga działania w początkowym stadium rozwoju metodą prób i błędów. Nie widziałem (acz mogę się mylić!) badań, które stosowałyby taką metodę sterowania.

Z ciekawszych i lepszych rozwiązań można zastosować tzw. optimizer oparty na kilku algorytmach PI (lub PID). Sama regulacja PID (mimo, że trudna do obserwowania przez użytkownika końcowego) jest najlepszym wg mnie, bo najszybszym i najdokładniejszym, sposobem na uzyskanie odpowiedniej temperatury w pomieszczeniu. Wszelkie zakłócenia z zewnątrz, jak np. zmiana wyposażenia pomieszczenia, temperatura zewnętrzną, zmiany w liczbie wymian powietrza, są kompensowane regulatorem, który zawsze dąży do wyrównania temperatury do nastawionej. Potencjalnie drugi PID może utrzymywać temperaturę podłogi na stałym poziomie, a optimizer tak zmieni punkt startu ogrzewania, żeby skompensować czas wynikający z bezwładności podłogówki (szczególnie przydatne przy dużych zmianach temperatury zewnętrznej.

Po 4. Możemy coś czasem podsterować

Tuning systemu ogrzewania? Czemu nie. Kiedy wdrożenie rozwiązania z optimizerem okazuje się zbyt drogie lub czasochłonne można spróbować skorzystać z tego co już mamy i np. podgrzać krótkookresowo podłogę ponad omawiane wyżej limity temperatur zdrowych. Zastosowanie? Po awarii źródła ciepła w środku zimy, bądź po powrocie z ferii zimowych, kiedy pozostawiamy dom w trybie ochrony przed zamarzaniem. Od uruchomienia podłogówki do osiągnięcia nastawy temperatury może minąć kilkanaście i więcej godzin. W takiej sytuacji może być wskazane odpalenie podłogi na wyższym parametrze (temperaturze powierzchni). Kiedy mamy czujnik temperatury i nim “regulujemy podłogi” możemy sobie pozwolić na wyższe na zasilaniu podłóg (mieszacz, bufor zasilający, etc.).

Po 5. Myślisz o chłodzeniu podłogowym ❄️?

Skoro masz już pompę ciepła, która potrafi generować tak samo dobrze ciepło, jak i chłód – to może usłyszałeś propozycję uruchomienia chłodzenia podłogowego. Już poza faktem, że odradzam (prywatne doświadczenia, o których kiedyś pewnie jeszcze napiszę) to jeśli chcesz o tym pomyśleć – musisz się wyposażyć w czujki w podłogach.

Tam gdzie na zimę ustawia się największe przepływy dla podłóg (łazienka), tam latem powinny być najmniejsze. W przeciwnym razie zimą będziesz miał(a) ciepłą podłogę, latem mroźną i całą w wodzie . W teorii każdy to wie, ale rzadko kto zdaje sobie sprawę, że zjawisko kondensacji wody przy różnicy temperatur charakterystycznej dla łazienek, na powierzchni kilku metrów kwadratowych i przy sporej wilgotności powietrza po kąpieli potrafi “wyprodukować” kilka litrów wody.

Czy powinienem więc mierzyć temperaturę podłogi?

Jak widać nie ma jednej odpowiedzi. Jednym wystarczy ustawić stałe przepływy na pętlach podłogówki i po dwóch sezonach mają dograny pod siebie system grzania. Inni z kolei potrzebują więcej punktów pomiaru, mają większe wymagania do jakości życia, codziennego komfortu, a nawet początkowej fazy uruchomienia systemu – wtedy czujniki mogą być u nich potrzebne.

Ja w instalacjach klientów, jeśli jest to wystarczająco wczesny etap, sugeruję zawsze zatopienie czujników w podłogach. W większości przypadków staram się ich używać, ale koniec końców – tak jak wspomniałem w pierwszych akapitach tego tekstu – to wszystko zależy od wielu lokalnych czynników i ostateczną decyzję najlepiej podjąć po konsultacji z integratorem systemów sterowania.