Αυτοματισμός PID κεντρικής Θερμανσης

[dal_kos]

Καλησπέρα και Χρόνια Πολλα,
Διάβασα την θεωρία σχετικά με το PID, ωστόσο δεν μπορώ να καταλάβω σε τι μπορεί αυτό να οφελήσει σε ένα σπίτι με αυτόνομη θέρμανση, όταν ο θερμοστάτης μπορεί να δώσει έξοδο μόνο 0 ή 1 προς τον κυκλοφορητή, και όχι να ρυθμίσει την ταχύτητά του. Παρακαλώ όποιος μπορεί ας μου εξηγήσει λίγο ποια η λογική.
Ευχαριστώ.
Κώστας

[chip]

Οι ελεγκτές PID προυποθέτουν αναλογική μέτρηση και αναλογική έξοδο. Φυσικά μπορεί να υπάρχει αναλογική είσοδος στην κεντρική θέρμανση (η θερμοκρασία του χώρου), όμως για αναλογική έξοδο κανονικά θα έπρεπε είτε να ρυθμίζει τη ροή του ζεστού νερού ή την θερμοκρασία του ζεστού νερού, ώστε τελικά να έχει ποιο σταθερή θερμοκρασία το σπίτι απ΄οτι με έναν απλό θερμοστάτη.
Παρ όλα αυτά θα μπορούσε να γίνει κάτι άλλο που να προσεγγίσει την αναλογική έξοδο. Για να το καταλάβει κανείς καλύτερα θα δώσω ένα παράδειγμα από το χώρο των κινητήρων. Όταν ένας ελεγκτής PID ελέγχει έναν κινητήρα τις περισσότερες φορές δεν έχει έξοδο αναλογική (θα είχε μεγάλε απώλειες στα ηλεκτρονικά ισχύος) αλλά χρησιμοποιεί παλμούς διαμορφωμένος (PWM). Το αντίστοιχο μπορεί να γίνεται με το ζεστό νερό, δηλαδή να ανοιγωκλήνει την ηλεκτροβάνα βάνα σε τακτικά χρονικά διαστήματα με το χρόνο ανοίγματος/χρονο κλεισίματος να ορίζεται από τον αλγορίθμου του PID. Βέβαια μάλλον θα απαιτούνταν ποιο γρήγορες και ποιο καλής ποιότητας ηλεκτροβάνες από αυτές που χρησιμοποιούνται τις περισσότερες φορές.

[dal_kos]

Ευχαριστώ για την απάντηση Chip. Τώρα επόμενη απορία: Αν ανοιγοκλείνουμε την ηλεκτροβάνα κάθε λίγο και λιγάκι, δεν προκαλείται πρόωρη φθορά? Επίσης αν ο καυστήρας λειτουργεί μόνο για το συγκεκριμένο διαμέρισμα[οπότε όταν σβήνει ο θερμοστάτης, σβήνει κι ο καυστήρας] τελικά έχουμε οικονομία, ή απλά προκαλούμε φθορά στο όλο σύστημα, την οποία τελικά θα πληρώσουμε περισσότερο?
Μήπως τελικά ένας ηλεκτρονικός θερμοστάτης με διαφορικό της τάξης των 0.2 βαθμών είναι πιο καλή επιλογή?

[chip]

Φυσικά και η ηλεκτροβάνα θα έχει πολύ μεγαλύτερη φθορά και γι αυτό έγραψα οτι θα πρέπει να είναι καλύτερης ποιότητας από τις συνιθισμένες.
Επίσης δεν θα περίμενα να δω μικρότερη κατανάλωση.
Ο λόγος που θα έβαζα PID θα ήταν για να έχω μεγαλύτερη ακρίβεια και κυρίως σταθερότητα στη θερμοκρασία του χώρου, πράγμα που δεν είναι τόσο συμαντικό για ένα σπίτι και γι αυτό πιστεύω δεν χρησιμοποιείται. Αν χρησιμοποιείται (στην πράξη) σημαίνει οτι δεν δημιουργεί ιδιαίτερο πρόβλημα στην κατανάλωση και στις φθορές και συνεπώς κερδίζει κάποιος στη σταθερότητα της θερμοκρασίας του χώρου.
Βέβαια σε βιομηχανικές εφαρμογές που απαιτείται σταθερότητα θερμοκρασίας σαφώς και χρησιμοποιούν PID.
Αν είναι μόνο ένα το διαμέρισμα θα μπορούσε η εντολή να ανοιγοκλείνει τον λέβητα και όχι τις ηλεκτροβάνες ώστε να μεταβάλει τη θερμοκρασία του νερού. Ίσως αυτό να πρόσφερε σε οικονομία.

[ΠΕΤΡΟΣ Κ.]

Λοιπόν, να παραθέσω την εμπειρία μου στο θέμα αυτό.
Πριν από μερικά χρόνια, προμηθεύτηκα έναν θερμοστάτη χώρου με PID controler. Η οικονομία που πέτυχα άγγιξε το 30%. Ο λόγος απλός. Οταν έχω ρυθμίσει την θερμοκρασία στους πχ 20°C , ο θερμοστάτης δίνει εντολή από τους πχ 19,8°C. ομως κλείνει πρίν φτάσει η θερμοκρασία στους 20°C. Επειδή όμως τα σώματα είναι ζεστά, η θερμοκρασία φτάνει στην επιθυμητή θερμοκρασία.
Αποτέλεσμα: Η διακύμμαση της θερμοκρασίας είναι πολύ μικρή και κατά συνέπεια υπάρχει οικονομία (μιλάω εκ του αποτελέσματος). Επιπλέον, ο θερμοστάτης έχει σύστημα learning mode, ώστε "μαθαίνει" τον ρυθμό που ζεσταίνεται ο χώρος και ανάλογα αποφασίζει τον ρυθμό που θα δίνει εντολή στην ηλεκτροβάνα. Πάντως πρόβλημα με την ηλεκτροβάνα δεν έχω.

[giotisitalia]

Ένας ελεγκτής PID προσπαθεί να διορθώσει το λάθος μεταξύ μιας μετρημένης μεταβλητής διαδικασίας και ενός επιθυμητού σημείου λειτουργίας με τον υπολογισμό και έπειτα στήν έξοδο μπορεί να ρυθμίσει τη διαδικασία αναλόγως.
αναλογικού P –Proportional
ολοκληρωτικού Ι – Integral
διαφορικού D – Derivative

αυτο σημαίνει PID

[dal_kos]

Πέτρο ενδιαφέρουσα η τοποθέτηση σου. Μένεις σε μονοκατοικία ή σε πολυκατοικία με αυτόνομη θέρμανση? Και αν ισχύει το πρώτο πως διαπίστωσες πως έχεις οικονομία, με το μετρητή ωρών ή με μέτρηση του πετρελαίου?

[ΠΕΤΡΟΣ Κ.]

Πέτρο ενδιαφέρουσα η τοποθέτηση σου. Μένεις σε μονοκατοικία ή σε πολυκατοικία με αυτόνομη θέρμανση? Και αν ισχύει το πρώτο πως διαπίστωσες πως έχεις οικονομία, με το μετρητή ωρών ή με μέτρηση του πετρελαίου?

Μένω σε πολυκατοικία με αυτόνομη θέρμανση. Την οικονομία την διαπίστωσα με τις ώρες που έγραψα, σε σχετικά ίδιες καιρικές συνθήκες και σε σύγκριση με τον κάτω όροφο που είναι ο ίδιος σε εμβαδό και διαρρύθμιση (είναι οροφοδιαμερίσματα).
Αν μένεις σε μονοκατοικία και θέλεις να βάλεις έναν τέτοιο θερμοστάτη, θα πρέπει αυτός να κόβει εκτός από τον καυστήρα και τον κυκλοφορητή (αν δεν είναι έτσι), για να έχεις ανά πάσα στιγμή ζεστό νερό στον λέβητα, όταν το χρειαστεί ο χώρος.

[lbak]

Για τον έλεγχο της θερμοκρασίας ενός χώρου ο έλεγχος PID λειτουργεί απλά ως έλεγχος Ρ.
Αν το εύρος της ενεργοποίησης -απενεργοπίησης του καυστήρα είναι μικρό θα προκαλέσεις φθορά στον καυστήρα και στην ηλεκτροβάνα σε συντομότερο χρονικό διάστημα.

[ΠΕΤΡΟΣ Κ.]

Για τον έλεγχο της θερμοκρασίας ενός χώρου ο έλεγχος PID λειτουργεί απλά ως έλεγχος Ρ.
Αν το εύρος της ενεργοποίησης -απενεργοπίησης του καυστήρα είναι μικρό θα προκαλέσεις φθορά στον καυστήρα και στην ηλεκτροβάνα σε συντομότερο χρονικό διάστημα.

Εδώ και 6 χρόνια που τον έχω, πρόβλημα κανένα. Στον καυστήρα, όμως, γιατί θα δημιουργήσω πρόβλημα, δεν το κατάλαβα??.
Βέβαια αν βάλεις κινέζικη βάνα και καυστήρα που δεν τον ξέρει η μάνα του, λογικό είναι.
Στο πατρικό μου στο χωρίο, έχω καυστήρα Riello εδώ και 20 περίπου χρόνια και συνεχίζει να δουλεύει κανονικά. Ηταν λίγο πιο ακριβός από τους άλλους της σειράς, αλλά το αξίζει.