Histereza w sterownikach C.O., co to jest i jaką szerokość pętli histerezy ustawić w ogrzewaniu swojego domu?

Czytając ten wpis dowiesz się, co to jest pętla histerezy w sterowniku do C.O., jaki ma wpływ na temperaturę w domu i będziesz wiedział, jak ją ustawić, żeby w domu nie było zbyt dużych wahań temperatur a jednocześnie żeby ogrzewanie było ekonomiczne.

 

# Pętla histerezy, co to takiego?

 

Prawie każdy, kto ma w domu sterownik do ogrzewania, może regulować szerokość pętli histerezy w ogrzewaniu. Ale co to jest ta histereza?

To nic innego, jak zakres zmian temperatur, jaki dopuszczamy w domu podczas pracy ogrzewania. To różnica między włączeniem a wyłączeniem się instalacji centralnego ogrzewania.

Przykład 1.

Chcemy mieć w domu 22 stopnie Celsjusza.  Pętla histerezy ustawiona jest na 2 stopnie Celsjusza. Oznacza to, że w domu będziemy mieć temperatury od 20 do 24 stopni, ponieważ sterownik np. maty grzewczej będzie ogrzewał pomieszczenie do 24 stopni Celsjusza, po czym wyłączy grzanie i uruchomi się ponownie, kiedy temperatura spadnie poniżej 20 stopni i znów ogrzewanie będzie pracowało, aż w domu będzie 24 stopnie Celsjusza. Czyli w domu będzie temperatura jaką chcemy mieć ± wartość histerezy.

Przykład 2.

Niektóre sterowniki działają tak, że kiedy chcemy mieć w domu te 22 stopnie Celsjusza, to ogrzewanie pracuje do momentu osiągnięcia tych 22 stopni Celsjusza, po czym się wyłącza i uruchamia ponownie, kiedy temperatura spadnie poniżej 20 stopni, dla histerezy ustawionej na 2 stopnie Celsjusza jak w opisanym przykładzie nr 1.

Ja mam w swojej instalacji obydwa typy sterowników. Każdy z was musi sprawdzić w praktyce, jak działa jego sterownik, lub poszukać tych informacji w dokumentacji urządzenia. A jeśli tego tam nie znajdzie, to zapytać producenta lub sprzedawcę.

Im wyższa wartość histerezy, tym mniejszy komfort cieplny bo mamy do czynienia z większymi zmianami temperatury w domu. Dla kotłów np. na pellet lub gaz to lepiej, bo kocioł rzadziej się włącza, pracuje dłużej, a dzięki temu ma większą żywotność i sprawność.

# Histereza w sterowniku maty grzewczej, model regulatora – T510.

 

Ja w swoim domu mam zainstalowane trzy elektryczne maty grzewcze. Dwie o mocy 1,7 kW a jedną o mocy 2 kW . Każda z tych mat ma niezależny regulator temperatury, jest to model T510. Prosty w podłączeniu, prosty w obsłudze, dobrze działający sterownik, który pozwala na ustawienie histerezy z dokładnością do 0,5 stopnia Celsjusza.

Załóżmy, że w domu chcemy mieć 22⁰C. Histerezę ustawiamy na 1⁰C. Pracę instalacji C.O. przedstawia wykres poniżej. Oś Y to temperatura, oś X to czas w godzinach (czysto teoretycznie bo w praktyce wszystko zależy od tego, jak szybko wychładza nam się pomieszczenie w którym mata pracuje).

W godzinach nocnych mamy w domu mieć 20⁰C. Od 9 rano do wieczora chcemy mieć 22⁰C (temp. zadana) . Regulator uruchomi ogrzewanie o 9:00 i mata będzie grzała, aż w domu będą 23⁰C. Wtedy regulator wyłączy zasilanie maty grzewczej i uruchomi je ponownie, kiedy temperatura w domu spanie poniżej 21 stopni. Na wykresie linie w kolorze czerwonym oznaczają pracę instalacji C.O. a w kolorze niebieskim, że mata nie grzeje a pomieszczenie się wychładza.

Jeśli zwiększymy szerokość histerezy, to w domu będziemy mieli większe wahania temperatur. Czas pracy maty grzewczej wydłuży się. Jeśli mamy dobrze zaizolowany dom, to czas kiedy mata nie będzie pracowała będzie dłuższy niż czas jej pracy. W słabo zaizolowanym domu będzie odwrotnie.

Jeśli szerokość histerezy będzie mniejsza, np. 0,5⁰C, to mata częściej, ale na krótszy okres czasu będzie się uruchamiała a w domu będą mniejsze wahania temperatur.

 

# Histereza w elektrycznym piecu C.O. – Kospel EKCO.M3.

 

Trochę inaczej histereza działa w elektrycznym kotle centralnego ogrzewania, który zasila moje ogrzewanie podłogowe. Ja w nocy chcę mieć w domu 21,5⁰C a w ciągu dnia 22,2 ⁰C. Histerezę mam ustawioną na 0,2⁰C. Pracę kotła przedstawia wykres poniżej.

Kolor czerwony, praca pieca C.O., kolor niebieski na wykresie, piec nie pracuje.

Temperatura jaką chcę mieć w domu to 22⁰C. Ale, że czujnik temperatury w domu mam w korytarzu, pod sufitem, to na sterowniku ustawiłem 22,2 stopnia Celsjusza, bo wiadomo, pod sufitem jest trochę cieplej niż przy podłodze.

W nocy mam 21,5⁰C. O 8:00 rano piec uruchamia się i ogrzewanie działa, aż do osiągnięcia w domu zadanych 22,2⁰C. Kiedy taką temperaturę zarejestruje sterownik pieca, wyłącza grzanie i czeka, aż temperatura spadnie poniżej 22 ⁰C. Kiedy to się stanie, ponownie uruchamia się piec i zaczyna grzać, aż do osiągnięcia w domu zdanych 22,2 ⁰C.

Jak widzisz, w przypadku mojego, elektrycznego pieca C.O. pętla histerezy „działa” tylko w jedną stronę. Temperatura nie rośnie ponad zadaną wartość o ustawioną histerezę, jak to ma miejsce w przypadku sterownika dla maty grzewczej.

Jeśli zwiększę wartość histerezy np. do 1⁰C, to dom będzie się bardziej wychładzał i ogrzewanie będzie musiało dłużej pracować, żeby ponownie ogrzać pomieszczenia do zadanej wartości temperatury. Ale teoretycznie dłuższe powinny być przerwy między pracą kotła C.O. W moim przypadku, wodnego ogrzewania podłogowego, to nie jest wskazane, bo podłoga czyli wielki akumulator ciepła bardziej się wychłodzi i piec będzie musiał bardziej się napracować, żeby znów ją ogrzać.

# Jaką wartość histerezy powinienem ustawić w swojej instalacji C.O.?

 

Każda instalacja C.O. jest inna. Nie w każdym przypadku można tak precyzyjnie ustawić zakres zmian temperatury w domu. Jeśli ogrzewasz dom prądem, gazem, pelletem, pompą ciepła lub korzystasz z zalet bufora ciepła, to prawdopodobnie masz sterownik, który pozwala na zmianę szerokości pętli histerezy.

Jaka ona powinna być? Wszystko zależy od tego, jak duże wahania temperatur chcesz mieć w domu oraz jak szybko twoja instalacja jest w stanie zwiększyć temperaturę w pomieszczeniach mieszkania. 

Ja mam elektryczne maty grzewcze, zamontowane pod płytkami ceramicznymi na podłodze. Wiem z doświadczenia, że mata może podnieść temperaturę w pokoju w ciągu około 15 minut pracy o 1 stopień Celsjusza. Dlatego ustawiłem na wszystkich regulatorach histerezę na wartość 0,5 stopnia Celsjusza. Dzięki temu w pokoju mam zawsze w ciągu dnia 22±0,5 ⁰C. Mata pracuje przez 15 minut, potem około 20-30 minut pomieszczenie się wychładza i znów uruchamia się ogrzewanie. Oczywiście czas wychładzania pomieszczeń zależy od docieplenia budynku i temperatur na zewnątrz. Mata potrafi dość szybko podnieść temperaturę pomieszczenia i może pracować z dłuższymi przerwami.

Drugim źródłem ciepła, w pomieszczeniach, gdzie nie ma mat grzewczych jest elektryczny piec C.O. – Kospel EKCO.M3. Zasila on wodne ogrzewanie podłogowe, zainstalowane w wylewce betonowej o grubości około 7 cm. Kilka ton betonu potrzebuje sporo czasu, żeby się nagrzać . Dopiero po 15 minutach od uruchomienia się pieca, temperatura podłogi zwiększa się, a żeby w domu zrobiło się cieplej, potrzeba około 1,5 godziny. Szczegółowych pomiarów dokonałem w swoim domu i opisałem to we wpisie : Bezwładność ogrzewania podłogowego

Kiedy podłoga nagrzeje się i w domu temperatura wzrośnie, to piec wyłącza się. Wtedy, powoli, podłoga zaczyna stygnąć i temperatura w domu też zaczyna się obniżać. Gdybym miał na piecu histerezę ustawioną np. na 1 stopień Celsjusza, to zanim piec ponownie by się uruchomił, podłoga byłaby znów zimna. I musiałoby minąć kilkadziesiąt minut, zanim w domu znów zaczęłoby się robić ciepło. Przy tak małej wartości histerezy ( 0,2 stopnia Celsjusza) piec wcześniej się załączy, uzupełni ciepło, jakie beton oddał do pomieszczeń w domu i wyłączy się po kilkudziesięciu minutach bo w domu temperatura znów wzrośnie. No i piec będzie miał mniej pracy, bo woda powracająca z obiegów grzewczych będzie cieplejsza.

Gdybym zamiast podłogówki zasilał kaloryfery, to histereza byłaby szersza. Gorące kaloryfery potrafią bardzo szybko ogrzać dom, ale stygną także szybciej niż beton w podłodze. Dlatego szersza histereza pozwoliłaby na krótsze okresy pracy elektrycznego pieca C.O. bo nie musiałby on nagrzewać najpierw akumulatora ciepła jakim w ogrzewaniu podłogowym jest beton.

 

# Moje zasady ustawiania szerokości pętli histerezy w instalacji C.O.

1. Zdecyduj, jak duże wahania temperatur dopuszczasz w domu. Według mnie im mniej tym lepiej.
2. Jeśli masz instalację C.O, która szybko się nagrzewa i ekspresowo podnosi temperaturę w domu, możesz ustawić szerszą pętlę histerezy. Wtedy instalacja będzie rzadziej się uruchamiać ale nieco dłużej pracować
3. Jeśli masz w domu wodne ogrzewanie podłogowe, które najpierw nagrzewa beton a potem pomieszczenia w domu, to powinieneś zmniejszyć szerokość pętli histerezy, żeby akumulator którym jest podłoga nie wystudził się zbyt mocno. Najwięcej czasu i energii tracimy na rozruch i rozgrzanie instalacji.
4. W godzinach nocnych powinieneś obniżyć temperaturę w domu, ale nie więcej niż o 1-2 stopnie Celsjusza w porównaniu z temperaturą w ciągu dnia. Jeśli nocą wychłodzisz dom, to rano będzie trzeba więcej grzać, żeby uzupełnić braki w energii cieplnej i potrwa to znacznie dłużej.
5. Sprawdź, jak działa histereza w twoim sterowniku do C.O.  i tak ustaw temperaturę zadaną w domu, żeby np. zbyt mocno go nie nagrzewać, jeśli ogrzewanie pracuje do uzyskania w domu temperatury zadanej + histereza.
6. Jeśli masz dom dobrze docieplony i zamontowaną w nim wentylację z odzyskiem ciepła, to zakres zmian temperatur może być większy. W domach energooszczędnych i pasywnych temperatura spada powoli a pomieszczenia nagrzewają się szybciej więc przy szerszej histerezie ogrzewanie będzie się włączać rzadziej.

 

# Jak szerokość pętli histerezy wpływa na koszty ogrzewania domu?

 

Na początek przypomnę Ci, że w domu nie powinno być zbyt gorąco. W ciągu dnia nie powinniśmy mieć więcej niż 22⁰C a nocą można zejść z temperaturą poniżej 20 ⁰C. Ale należy pamiętać, że in bardziej wychłodzimy dom nocą, tym więcej trzeba będzie grzać rano.  O temperaturach, jakie powinny być w domu, pisałem już na blogu we wpisie Nie za ciepło, nie za zimno lecz w sam raz, czyli o tym, ile stopni powinno być w sypialni a ile w łazience ?

Jeśli obniżysz temperaturę w domu o 1 stopień Celsjusza, to rachunki za ogrzewanie spadną o około 5-10%.

Ale jak histereza wpływa na koszty ogrzewania?

Koszty ogrzewania zależą od tego, jak długo pracuje instalacja C.O. I nie ważne, czy spalamy węgiel, pellet, drewno, gaz czy prąd. Kiedy instalacja pracuje, ponosimy koszty jej pracy. O ile w starych instalacjach z kopciuchem czy piecem na ekogroszek lub drewno ciężko jest regulować precyzyjnie temperaturę w domu, o tyle w instalacjach, w których źródłem ciepła jest piec na gaz, prąd, pompa ciepła czy maty lub kable grzewcze, jest to możliwe. A im mniejsze wahania temperatur w domu tym lepszy komfort mieszkania i mniejsze rachunki za ogrzewanie. Bo dużo taniej i szybciej jest uzupełnić braki ciepła niż rozgrzewać dom od nowa. Dlatego, jeśli to możliwe, histereza powinna być jak najmniejsza. Wtedy instalacja uruchamia się częściej, ale na krótszy czas i musi wyprodukować mniejszą ilość ciepła, żeby uzupełnić jego straty w domu. Moim zdaniem dla instalacji które szybko się nagrzewają i ogrzewają pomieszczenia powinna wynosić ±1⁰C a kiedy mamy ogrzewanie wodne podłogowe, to  można zmniejszyć ją do 0,2-0,5 ⁰C. Wtedy źródło ciepła będzie się częściej uruchamiać, ale będzie miało mniej roboty do wykonania, bo straty ciepła będą mniejsze.

Uwaga. Niektóre źródła ciepła nie znoszą dobrze częstego załączania i wyłączania się. Pompy ciepła, piece na pellet lepiej pracują jak są uruchomione dłużej, nawet na minimalnych nastawach temperatur. Podczas ustawiania histerezy należy wziąć to pod uwagę i zwiększyć nieco szerokość pętli, żeby nie przyłożyć ręki do szybszego zużycia się urządzenia.

Im dom bardziej energooszczędny, tym lepiej. Wtedy kreski oznaczone na wykresach poglądowych kolorem czerwonym będą krótkie a te niebieskie długie. Oznacza to, że wytworzone ciepło jest długo zatrzymywane w domu. A to oznacza, że mniej go trzeba wygenerować żeby uzupełnić jego straty a to z kolei wiąże się z niższymi kosztami ogrzewania. Jeśli chcemy zaoszczędzić na kosztach ogrzewania to najpierw powinniśmy zadbać o szczelność i docieplenie budynku a dopiero potem wymieniać źródła ciepła na bardziej wydajne.

 

A co jeszcze można zrobić, żeby straty ciepła był jak najmniejsze?

Żeby dom wolniej się wychładzał musi być dobrze docieplony, ale to wymaga czasu i sporo kosztuje.

A tak na już możemy sprawdzić, czy okna w domu mają ustawione okucia na tryb zimowy czy letni. Zimą powinny być bardziej szczelne. Pisałem już o tym na blogu we wpisie Włączasz kaloryfery – wyreguluj kwatery – regulacja okuć okiennych lato/zima.

Jeśli chcemy przewietrzyć mieszkanie, powinniśmy wcześniej wyłączyć ogrzewanie i otworzyć okno na kilka minut.

Szerokość pętli histerezy każdy powinien ustalić indywidualnie. Dla niektórych z was wahania temperatury o 2-3 stopnie to nie problem a dla innych 1 stopień jest już odczuwalny. Pamiętajcie, żeby ustawienia sterownika dopasować do posiadanego źródła ciepła i instalacji C.O.

---

Jeśli uważasz, że ten wpis jest ciekawy i wartościowy, to doceń moją pracę i postaw mi kawę. Kwota symboliczna, a dla mnie będzie to motywacja do dalszej pracy nad wartościowymi wpisami.

---