Jednoduchý regulátor 3cestného ventilu

   Pro směšování topné vody do podlahového topení na požadovanou teplotu z kotle na dřevo/ze zásobníků, dosud používám trojcestný ventil, krokový pohon ESBE (24VAC) a regulátor ESBE. Ve stavu, kdy je skutečná teplota blízká nastavené, je jeho krokování v pořádku ± cca 1K. Při větších změnách teploty na vstupu (typicky po náběhu kotle, nebo naopak s přechodem na odběr z aku nádrže, je ovšem regulátor pomalý a hrozí nátokem příliš vysoké teploty škodit podlahovému topení. Potřebuji, aby při větších rozdílech teplot pracoval rychleji. Existuje dostupný regulátor, který by splňoval tyto požadavky?

   Dobrý den, zde svou roli hraje i přestavná doba servopohonu, která bývá u ESBE 120s, takže i kdyby regulátor sebevíce chtěl, tak z krajní do krajní polohy mu to trvá 2 minuty.
Pošlete přesný typ pohonu a regulátoru (případně typ sestavy), jak rychlé byste to potřeboval a já se pokusím pro vás něco udělat (rychlejší servopohon by šel, ale s regulací zatím nevím), ale popravdě říkám, že v podobné cenové hladině toho moc na výběr není a těmito autonomními regulacemi se moc nezabývám.
   Osobně si myslím, že by tam měla být nějaká „předregulace“, ale to je spíše otázka na projektanta topení. Jestli neřešíte důsledek, a ne příčinu problému špatně navrženého topenářského zapojení ;-) Máte-li nějaký topenářský projekt, takto ho pošlete zkusím na to mrknou, případně doporučuji konzultaci s projektantem topení.

   Vážený pane Valtře, děkuji za Váš dopis. Přikládám schéma topného + TUV systému, tak, jak jsem jej sestavil a provozuji, dosud jsem plně nepřekreslil (barevně označené) změny v zapojení. Všechno jsem dělal sám. Nepochybně by bylo možné to upravit (například odběr do topení vést z nižšího výstupu z akunádrže), ale moc se mi s tím hýbat nechce, zvlášť když jsem vychytal všechny problémy a netěsnosti, dále jsem horní vstupy/výstupy přemístil na opravdový vršek nádrží, což jsem předtím neměl, osadil nějaké další odvzdušňovače) a systém chodí. Tolerujte prosím některé nesprávné značky, kreslil jsem ve volně přístupném CADu a vše jsem nenašel.
   Nicméně jsem se rozhodl, že provoz kotle a natápění regulačně oddělím od směšování pro spotřebu. Já jsem totiž řešil a vyřešil problém s přebíháním teplot tak, že jsem využil vstup ESBE regulátoru pro alternativní teplotu záměrně nastavenou na nízkou hodnotu, čímž se problém skoků teploty obešel (přepojení z alternativní teploty přes příložný termostat, který sepne při překročení 70°C).
   Toto jsem zrušil, abych zjednodušil celé elektrické schéma a nevyžadovalo to při mé absenci moc velké bádání, "jak to ten dědek (74) mínil". Vše ostatní je již hotovo, je to nyní jednodušší, ale ty skoky v teplotě hlavně při roztápění zůstaly. Myslel jsem si, že když udělám umělou chvilkovou ztrátu napájení ESBE regulace, tak bude krokovat od stavu zavřeno, což se také děje. Ale ta potvora má načítané kroky a než se vzpamatuju, je tam, kde byla před tím.
   Máte pravdu s tou "předregulací", koneckonců ji mám v obvodu TUV, mohl bych tam dát nějaký termočlen. Ale do sahání do trubek se mi moc nechce.
Takže se omlouvám, že jsem Vás zbytečně obtěžoval. Myslel jsem, že narazím na nějakou tříbodovou regulaci, u které půjdou nastavit parametry vhodněji. Děkuji Vám.

   Vážený pane Valtře, omlouvám se za ještě jednu neodeslanou informaci, na kterou jste se ptal v předešlém dopise: regulaci trojcestného ventilu směšování do podlahy řídí ESBE CRA 121, motor + řídicí jednotka.
   Po dotazech u dodavatele mi bylo sděleno, že by měla být v servisním menu nastavitelná doba přeběhu a některé další parametry, jako nepřekročitelná teplota atd. Ale daný kus neumožňuje tyto volby, ač je v menu nastavit lze. Konzultace vedla k tomu, že může jít o model, který toto nemá. Pro pokusy jsem servomotor doplnil pomocným spínačem signalizujícím otočení do polohy "napřímo zavřeno" (vačka + mikrospínač). Ale dál jsem zatím víc nevymyslel. Přitom by stačilo jediné – donutit servo, aby při vhodném nastavení vyjíždělo ze zavřené polohy. Přeji zdraví a dobrou náladu.

Dobrý den.
 1) Co se tedy stane, když je teplota topné vody větší, než je nastavená maximální? Podle mého by to mělo úplně uzavřít a poté bude najíždět z nuly.
 2) Co se stane, když termostatem sepnete sekundární teplotu, kterou nastavíte hodně nízko. Také by to mělo rychle zavírat.
 3) Nenapsal jste typ pohonu (nejlépe foto štítku) tak předpokládám základní nastavení s přestavnou dobou 120s. Podle fotky to vypadá na řadu 90 a tam lze nastavit přestavnou dobu na 120/90/60 sekund. Posílám návod. Když si nebude vědět rady pošlete fotku otevřeného pohonu. Nezapomeňte změnit přestavnou dobu v regulátoru. Sice bude regulace méně přesná, ale když se zvolí rozumný kompromis, tak by to mohlo pomoci.
Vhodnější podobná regulace mě nenapadá.

Vážený pane Valtře, posílám pár snímků pro identifikaci. Pomůže to k identifikaci?
 Ad1) Když je teplota vyšší než maximální, tak to nesjíždí k nule serva s tím, že by se pak vracelo na setpoint, ale k požadované teplotě. Krokuje to, trochu rychleji, než při dotahování teploty řekněme o 2K, ale o "úprk" serva se nejedná. K nule to sjíždí z jakéhokoli nastavení, když se regulace na chvilku vypne napájení, (stačí pár s), po znovuzapnutí to dojede k nule, ale po dojezdu to zase začne otvírat k setpointu, jaký byl před přerušením. A od toho teprve začne doregulovávat. Asi to má paměť na počet kroků. To jsem si právě myslel, že když přidám nezávislý termostat, který po překročení na chvíli vypne napájení, že to začne pomalu od nuly. Není tomu tak.
 Ad2) Ano, když nastavím nízkou sekundární teplotu, tak to k ní nakrokuje, nebo dojede k nule, je-li tato nižší než reálná.
 Ad3) Změnu v nastavení doby přeběhu to sice uloží, ale neakceptuje. Nerozumím tomu, ani ESBEáci nevěděli.

Vážený pane Valtře, ještě jsem odečetl čísílka částečně skryté pod plastovým držáčkem v servu:
6039; 98100490-F; W25/2020. Jiné označení jsem nikde nenašel. Jsou fotky dobré?
   A po dnešním zapnutí regulace jsem ihned nastavil žádanou 19°C (kvůli předejití přehřátí). Servo se dalo rychlým během do pohybu ze včerejší polohy, kde bylo při Tž 39°C, až do plného zavření, ihned potom rychlým během do včerejší polohy odpovídající těm 39°C (má to asi paměť na kroky) a následně pomalu krokovalo k 19°C (úplnému uzavření).
   Teplota na výstupu z kotle na dřevo mezitím vyrostla na 78°C. Poznámka: v kotlovém okruhu je termoventil, který otevírá do odběru, až voda z něj překročí 70°C – prevence proti dehtování. Pak je již schopen odběru tepla.
   Pak jsem vypnul plynový kotel, který je do anuloidu zapojen paralelně, tím teplota v měrném bodě začíná klesat a servo velmi pomalými kroky vycházelo ze zavřené polohy. (Pozn.: je tam jisté malé dopravní zpoždění na 3m trubky DN28.) Následně jsem přestavil Tž na 39°C a servo na tuto teplotu velmi pomalu nakrokovalo (jeden krok po 8s). Kotel mezitím přebytečným teplem nabíjí akumulační nádrž.
   Musel jsem udělat ručně to, co jsem předtím řešil přepínáním z příložného termostatu na výstupu z kotle na alternativní teplotu a co jsem nyní odpojil v představě, že zapojení zjednoduším. Chtěl jsem si přepínání na alternativní teplotu ponechat volnou a použít jej k vytváření útlumu topení.
   Když se to neudělalo, servo bylo otevřené a do topení přicházela příliš horká voda. Servo sice zavíralo, ale malými kroky. Je prosím moje vysvětlení alespoň trochu jasné? Postrádám myšlenku a nástroj, jak toto řešit. Přeji dobrý den.

   Dobrý den, koukněte z boku, z venkovní strany serva by měl být štítek, zkuste ho najít (viz příloha). Vše nasvědčuje tomu, že servopohon je s pevně danou přestavnou dobou, ale jde koupit i s kratší. Když se mění přestavná doba pohonu, tak se musí změnit v regulátoru, ale hlavně na pohonu (je tam takové piánko na změnu přestavné doby) to tady není (je fakt, že většinou bývá jen u pohonů řízených 0-10V).
   Co se týká min. a max. teploty, tak tyto parametry jsem dohledal u jiného typu, kde byly použity pro začátek a konec ekvitermní křivky. Vypadá to, že jsou aktivní jen pro tento druh regulace a ve vašem případě nic nedělají (aktivní jsou jen parametry nastavení teploty a alternativní teploty).
   Je divné, že pohon po výpadku najíždí na předešlou polohu (cejchování do nuly je v pořádku). Nejspíše je tam nějaká baterie (nemyslím si, že se zapisuje do nějaké EEPROM paměti). Teoreticky, kdybych mašli tu zálohu a odpojili ji, tak by to mohlo najíždět z nuly, ale nejsem si jistý, jestli by se nevymazalo i uživatelské nastavení. Zkuste otevřít regulátor tak jako na fotce 487 a opatrně odcvakněte boční zobáčky, odklopte desku a uvidíme co tam je.

   Vážený pane Valtře, posvítil jsem si na servo (je v těsném místě mezi trubkami a odkouřením od plynového kotle) a nějaký štítek na něm je. Pokusím se ho nějak vyfotografovat.
Baterie by měla být v regulátoru, nebo v servu? Do serva nepolezu, bojím se, že bych ho nesestavil zpátky. Když jsem do něj vkládal druhý koncový spínač, byl jsem rád, že se mi to podařilo sestavit. Nakonec v něm asi nic není, vedou do něj jen tři dráty – střed, povel otvírat a povel zavírat.
   Do regulace (podívat se pod tišťák) bych si troufnul, ale ne dřív než zítra, systém je v provozu, topím a nabíjím akumulační nádrže, nechci, aby se mi to vymklo z ruky. Co zjistím, pošlu zítra. Děkuji Vám.

   Vážený pane Valtře, odhodlal jsem se k vypnutí ESBE regulace a vytažení krabičky s vyjmutím tišťáku a vyfocení, co jsem zvládl) pozn.: jsem velmi špatný fotograf), žádnou baterii, ani jumpery jsem tam nezaregistroval. Poté, co jsem to složil a zapnul 24AC napájení, nestalo se vůbec nic!!! Čekal jsem bláznivé přejezdy serva, ale pokračovalo to v regulaci, jako by se nic nestalo. Nastavení servisních hodnot: čas přeběhu 15s (to stejně nerozhoduje, mám vyzkoušeno), Tmax 43°C, Tmin 9°C se nezměnilo. Dál se to chová jako obvykle při stabilním provozu, bere to z akunádrží 75°C vodu a míchá ji na 39°C do podlahy koupelny (manželka potřebuje rozpálenou podlahu).
   K tomu servu, špatně přístupnému, jsem se trochu s foťákem dostal, pokud se Vám nepodaří ze štítků potřebné přečíst, tak bych si vzal kamerku na drátě a zkusil to s ní. Děkuji a těším se na Váš dopis.

Dobrý den.
 1) Servopohon: takže už víme typ servopohonu (92-2). Zde je pevná přestavná doba 120s. Lze zakoupit i pohon s poloviční přestavnou dobou 60s (92), ale nejsem si jistý jak hodně by to pomohlo.
 2) Regulátor: fotka desky není moc kvalitní, ale taky jsem nezaznamenal nic, co by připomínalo zálohu napájení. Abych na něco dalšího přišel, tak bych to musel mít v ruce.
 3) Přestavná doba servopohon: To „pijánko“ (jumpery) na přestavení přeběhové doby mělo být v pohonu, ne v regulátoru. To už je jedno, protože tento pohon má pevně nastavenou dobu přeběhu.
 4) Přestavná doba regulátor: Přestavná doba servopohonu by měla korespondovat s nastavenou přestavnou dobou v regulátoru, aby regulátor dokázal určit dobu cejchování do zavřena (určitě dojel do zavřena i kdyby byl v druhé krajní poloze). Podle vašeho popisu chování se k ničemu jinému nepoužívá, i když by mohla.
 5) Regulátor funkce: Podle vašich různých popisů fungování regulátoru mě už jenom napadá, že je regulátor nějak poškozen nebo je tam problém který nedokážu takto na dálku odhalit.
Závěr: Obecně kombinovat vysokoteplotní zdroj tepla a nízkoteplotní spotřebič v domácích podmínkách vždy přináší problémy.
   Místo magnetického filtru na sekundáru anuloidu (do podlahových rozdělovačů) bych dal termosměšovač který by dělal maximum do podlahy. Byl by jako ochrana jak z akunádrží a kotle na tuhá paliva, tak z plynového kotle, kdyby se něco pokazilo a šla z něj vysoká teplota. Magnetický filtr bych dal před čerpadlo (ve schéma tu ho máte nakreslen správně před čerpadlem), kde má nějaký smysl. Magnetický filtr se dává kvůli novým čerpadlům s permanentními magnety, kde se magnetické nečistoty nachytají v těle čerpadla a nikdo je už nedostane ven (podle mích zkušenosti i následné chemické čištění je jen krátkodobé a neefektivní řešení). Vím, že tam máte málo místa, ale vyřešit se to dá a principiálně je to nejčistší řešení.

Vážený pane Valtře, asi se dostáváme k závěru – ve stávající konfiguraci se nedá nic dělat, jsou dvě možnosti:
 1) - nechat to v tomto stavu a používat postup, který nyní funguje:
   a) nastavit požadovanou teplotu záměrně nízkou (do 20°C), než se teplota ze zdroje ustálí (= voda z kotle již putuje do akunádrže).
   b) pak nastavit požadovanou hodnotu a bude to chodit. Je to jediný nutný zásah. Mezitím může být zapálen kotel, protože kotlový okruh do doby dosažení teploty propouštění kotlového termoventilu nic nedává, je celkem času dost. Je možno použít v rozvaděčové skříňce vsazený termostat k ukazování teploty z kotle, je jinak nevyužit (vyvést tam kablík).
 2) - vrátit se k přepínání s alternativní teplotou a přepnutím pomocí příložného termostatu, jak jsem to měl jako předchozí zapojení (je to vlastně automatizovaný proces popsaný výše s tím, že nebudu mít k dispozici alternativní teplotu pro útlum).
---- Při ustáleném provozu je stabilita a rychlost akce ESBE naprosto dostačující, servo s polovičním časem přeběhu není zapotřebí.
---- Přikládám Vám pro info originální foto desky zespoda, to, co jsem poslal, bylo ve sníženém rozlišení a možná jsem moc přidal na jasu. Žádný náznak baterie tam není, válečky jsou elyty.
---- V servu asi nic jiného není.
---- Přejezdy do nuly si asi regulátor kalibruje, kde se nachází. Vadilo to jen mé myšlence, že bych to mohl využít, ukázalo se, že to po tom nemohu chtít.
   Myslím, že nic není poškozeno a chová se stále stejně.
---- termoměšovač na výstupu z anuloidu je sice funkční věc, ale zbytečně se na něm ztrácí tlak – trvale.
---- Co se týče ochrany vniknutí vysoké teploty do trubek, udělám jedinou věc, která se doporučuje – dám kontaktní termostat na výstup, který vypne dočasně čerpadlo.

---- Ještě polaboruji s výkonem čerpadla do domu, mám tam nastaven trvalý tlak 400kPa, aby všechny rozdělovače měly stejnou tlakovou diferenci a neovlivňovalo se nastavení průtoků smyček. Před rekonstrukcí jsem tam měl čerpadlo starší konstrukce, také Wilo, ale nad 300kPa už jsem ho slyšel i v posteli. Toto je zcela tiché.
---- Filtry s magnetem mám všude, kde se mi vešly (4), jedinou chybou je, že na výstupu do domu není hned na výstupu z anuloidu, muselo se mi tam všechno vejít – uzavírací příruby s koulí, kalorimetr, čerpadlo, tohle byla jediná možnost bez zásadního přetrubkování, kromě toho by před čerpadlem neměly být velké odpory, aby nehrozila kavitace.
---- Poznámka: ta nádrž, kterou využívám jako anuloid, má uprostřed přepážku, takže funkci anuloidu to skutečně plní, všechna čerpadla jsou nová, s neodymovými magnety, snad vydrží – nečistot v okruhu už moc není, je těsný. Chystám se nalít inhibitor Cetamin F365 a rozplavit ho po celém okruhu – za tím účelem jsem si udělal ruční bypass, abych mohl promíchat důkladně v nádržích.
   Takže to asi uzavřeme, moc Vám děkuji, a napište, co Vám dlužím za konzultace. Bylo to podnětné. Já sice nejsem úplný amatér, ale od promoce to bude příští rok už 50 let, leccos si už nepamatuji, tak jsem rád. Hlavně udržitelné zdraví!

Dobrý večer.
 1) Měl bych ještě 3 variantu. Pokud chcete zachovat útlumovou teplotu, tak bychom mohli simulovat vysokou teplotu topné vody. Tak nějak jsem vytušil, že trochu s elektronikou umíte, takže pokud byste mi změřil odpor čidla teploty (odpojeného od regulátoru, samozřejmě) při nízké teplotě třeba 5°C (dát do lednice), při 30°C, nějaké teplotě například 60°C a 90°C (dát, ale ne ponořit do varné konvice), tak bych zjistil typ čidla a poté bychom mohli termostatem nebo něčím jiným připínat odpor k čidlu, tím simulovat vysokou teplotu topné vody (obrácená funkce nízké požadované, možná i lepší) a servo by mělo rychle zavřít, pokud je dostatečně rychlý přejezd při spínání útlumové teploty.
 2) Termosměšovačem sice ztrácíte trvale tlak, ale zase bych to neviděl jako nějakou velkou závadu (to ztrácíte na všem), ale rozumím vám.
 3) To že se termostatem vypíná čerpadlo, je to až poslední, co bych dělal (jedině pokud to z nějakých důvodů jinak nelze). Doporučují to lidi, kteří chtějí hodně muziky za malé peníze. Co se stane, když vypnete čerpadlo. Stojí tam ta horká voda a čekáte až samovolně vychladne, což může být podle izolace trubek hodně dlouho. Jako „záchranná brzda“ dobrý, ale na normální provoz cesta do pekel.
 4) U čerpadla jste měl na mysli asi 40 kPa (4m), což je za mě v pořádku. U starého čerpadla se vydřelo futro rotoru, protože se rotor neodvzdušnil a nebilo chlazené. Na to starší čerpadla byly háklivé, proto u nových už dělají kanálky, které odvzdušní rotor automaticky a není potřeba se spoléhat na obsluhu.
 5) Nic mi nedlužíte, rád jsem pomohl.

Vážený pane Valtře, děkuji za Vaše úsilí mi všemožně pomoci;
   přiznám nejprve chybu v tlacích, přidal jsem nulu (co mi to čert dal do ruky?) v kPa, samozřejmě, 4m, tedy 40kPa. Trubky do rozdělovačů jsem dimenzoval na 35mm Cu, aby bylo jistě dobře.
   Oblbnutí čidla je stará finta, kterou jsem použil v praxi několikrát, ale vždy jsem se za to styděl, takže jsem to chtěl mít "čisté". Ale nikdy neříkej nikdy.
Trojcestný ventil na směšovači do anuloidu jsem měl bez funkce namontován už v době výstavby domu (před 18 lety!), i kousek trubky směrem k nějakému budoucímu zdroji, totéž platilo pro TUV, a mám dokonce vyveden ještě jeden vstup/výstup pro další zdroj, ukončený kuláky. A ještě je tedy možnost třeba pro TČ, nebo jaderný reaktor. To už si dělám legraci. Tu věc s pálením dřeva jsem nastartoval před třemi lety, když jsem se nudil v nemocnici, a jakmile jsem se zpohyblivil, tak jsem už byl k nezadržení.
   Když jsme u termoventilu, možná by nahradil i motorový trojcestný ventil, u kotle to na udržení teploty vstupu vyhovuje, a na diskuzích TZB to někdo také na směšování pro topení používá. A ve funkci ochrany by to jistě fungovalo, ale já to nechci, to radši to oblbnutí čidla (m.j. mám již třetí vložku u kotle na 70°C, superspolehlivé to není).
Ten příložný termostat k čerpadlu (jednoho či druhého) na vypnutí je ultimátní možnost, ale "nic to nežere".
Všechna čerpadla jsou nová, ještě mám v regálu s náhradními díky dvě starší elektronická Wila, která už nepoužiji, nabídl jsem je zdarma, ale nikdo je nechce.
Jakou budu mít ta nová s magnety, životnost, netuším.
Takže, zatím pojedu podle první varianty, na ruku, a budu přemýšlet. Možná na mne sedne Múza a pošeptá mi to do ucha.
Rozhodně jsem Vám velmi vděčen. A budete-li mít nějaký nápad, nebo vlastní projekt, v kterém bych trochu pomoci, napište. S poděkováním…

Odesílatel: pavel@seznam.cz