Dvocevni sistemi klimatizacije: kako zadržati sve režime, a da se uređaji međusobno ne ometaju

Kako je dvocevni sistem napravljen

U mnogim stanovima i kućama nije postavljen niz zasebnih split uređaja, nego jedan zajednički sistem: jedna spoljna jedinica i nekoliko unutrašnjih, po jedna u svakoj prostoriji. Tako su napravljeni multi-split i VRV sistemi.

Kod dvocevnog sistema spoljna jedinica je sa unutrašnjima povezana dvema freonskim cevima i u svakom trenutku radi samo u jednom smeru: ili hladi, ili greje. Zato i sve unutrašnje jedinice rade u jednom smeru.

To nije podešavanje niti greška u montaži — tako je sistem napravljen. Da greju jedne prostorije, a istovremeno hlade druge, mogu samo sistemi sa rekuperacijom toplote, a oni su primetno skuplji.

Ko bira: grejanje ili hlađenje

Kada postoji samo jedan smer za sve, neko mora da ga izabere. Zato se jedna unutrašnja jedinica određuje za glavnu. Njen režim određuje šta smeju ostale, sporedne jedinice:

Na primer, dok glavna hladi, sporedna sme da hladi, ventilira ili suši, ali ne sme da greje. Ako se na njenom daljinskom izabere grejanje, režimi se ne slažu — i jedinica jednostavno ne radi.

U čemu je problem

Različite prostorije gotovo nikad ne žele isto. Zamislite: popodne se dnevna soba sa velikim prozorima zagrejala na 26 °C, a spavaća soba na senovitoj strani ohladila se na 19 °C uz zadatu vrednost od 22 °C. Glavna jedinica je u dnevnoj sobi i uključuje hlađenje. Od tog trenutka spavaća soba ne može da se zagreje svojom klimom.

Ova situacija se obično rešava na jedan od dva načina — i oba rade loše:

• Daljinski u svakoj sobi. Svako sam bira režim. Ko je prvi uključio, taj je odredio smer, a jedinice sa neusklađenim režimom stoje. Spolja izgleda kao da je klima pokvarena.
• Automatika kopira režim glavne jedinice na sve ostale. Sukoba više nema — ali sada klima u spavaćoj sobi poslušno hladi prostoriju koja ionako ima 19 °C.

U oba slučaja stanari gube ono što su platili: u jednoj sobi nema toplote, u drugoj klima radi protiv njih. Uzrok je isti — svaka prostorija dobija tuđu odluku umesto svoje.

Rešenje: tri pravila

Fiziku sistema nije moguće promeniti: jedan smer za sve. Ali unutar tog ograničenja svaka prostorija može da dobije svoju temperaturu ako se zadatak podeli na tri pravila, od kojih svako odgovara za svoj deo.

Pravilo 1. Glavna jedinica bira smer i ne drma sistem

U automatskom režimu glavna jedinica gleda samo svoju prostoriju. Pola stepena toplije od zadate vrednosti — uključuje hlađenje. Pola stepena hladnije — grejanje. Dok je temperatura između tih pragova, smer se ne menja.

Zašto glavna jedinica ne prelazi na ventilaciju kada njena soba dostigne zadatu vrednost? Zato što bi tada i sve ostale mogle samo da ventiliraju — tako stoji u tabeli iznad. A da stane na zadatoj vrednosti, unutrašnja jedinica ume i sama.

Promena smera okreće celu spoljnu jedinicu, a to je težak režim za kompresor. Zato automatika menja smer najviše jednom u 30 minuta.

Pravilo 2. Svaka druga jedinica odlučuje sama

Sporedna jedinica ne kopira režim glavne. Ona gleda svoju prostoriju i bira najbolje od onoga što je sada dozvoljeno:

• glavna hladi, u sobi je toplo — jedinica hladi;
• glavna hladi, u sobi je sveže — jedinica samo ventilira;
• glavna greje, u sobi je hladno — jedinica greje;
• glavna greje, u sobi je toplo — jedinica ventilira;
• u sobi je uključeno sušenje, a glavna greje — za sada ventilacija; čim glavna pređe na hlađenje, jedinica sama uključuje sušenje.

Brzinu ventilatora automatika takođe bira sama — prema tome koliko je prostorija daleko od zadate vrednosti: više od 3 °C znači punu brzinu, više od 1 °C srednji stepen, sve bliže tihi režim. Klima je glasna samo dok sustiže zadatu vrednost.

Pravilo 3. Toplotu koju klima ne može da da, daje grejanje

Ako prostorija ima radijatore ili podno grejanje sa ventilom, njima se upravlja odvojeno od klima uređaja. Ventil se otvara kada je u prostoriji stepen hladnije od zadate vrednosti i zatvara se kada se prostorija zagreje do zadate. Tako spavaća soba iz primera dobija toplotu i dok ceo sistem hladi.

Pragovi su izabrani tako da grejanje i hlađenje u istoj prostoriji nikad ne rade istovremeno:

Šta se dobija

• Nijedna klima ne radi protiv svoje prostorije.
• Panel ili daljinski u svakoj sobi zadržava sve režime — automatski, ventilacija, sušenje. Ako režim trenutno nije dostupan, automatika sama prebacuje jedinicu na najbliži mogući, i jedinica nikad ne ostaje da stoji.
• Prostorija koju klima trenutno ne može da zagreje dobija toplotu od grejanja.
• Spoljna jedinica menja smer najviše jednom u 30 minuta.

Šta ovo ne rešava

Fiziku sistema. Dok glavna jedinica hladi, prostoriju kojoj treba toplota greje samo grejanje. Ako je grejanje za leto već isključeno, ta prostorija čeka dok glavna ne pređe na grejanje.

Izbor glavne jedinice. Njena prostorija zadaje smer svima, pa glavnu jedinicu treba postaviti tamo gde se najviše boravi — a ne u sobu na sunčanoj strani koja svako jutro traži hlađenje.

Za inženjere: modul za Wiren Board

Sva tri pravila su ostvarena modulom za wb-rules 2.0 — oko dvesta linija, MIT licenca. Jedinica se zadaje imenom uređaja kada njene kontrole prate jednu šemu imenovanja, ili objektom kada se neke zovu drugačije. Režimi su vrednosti KNX DPT 20.105.

Glavna jedinica: smer sa zadržavanjem i pauzom između prebacivanja.

if (t >= sp + half) wanted = MODE.COOL;
else if (t <= sp - half) wanted = MODE.HEAT;
// Inside the band the lead keeps its direction: dropping it to fan
// would lock every other unit into fan as well.
else wanted = direction !== null ? direction : t > sp ? MODE.COOL : MODE.HEAT;

if (wanted !== direction) {
  // A changeover reverses the whole outdoor unit - keep it rare.
  var wait = lastChangeover + changeoverMs - Date.now();
  if (direction !== null && wait > 0) {
    if (!recheck) recheck = setTimeout(function () { recheck = null; leadMode(); }, wait);
    return;
  }
  lastChangeover = Date.now();
}
setMode(lead, wanted);

Sporedna jedinica: izbor unutar dozvoljenog.

// demand: how far the room is from the setpoint in the one
// direction this unit may act right now.
function choose(active, demand, current) {
  if (demand >= half) return active;
  if (demand <= -half) return MODE.FAN;
  return current === active ? active : MODE.FAN;
}

if (dev[unit.dry]) return setMode(unit, canCool ? MODE.DRY : MODE.FAN);
...
if (canHeat) setMode(unit, choose(MODE.HEAT, sp - t, current));
else if (canCool) setMode(unit, choose(MODE.COOL, t - sp, current));
else setMode(unit, MODE.FAN);

Modul potiče iz stana od 72 m² sa pet Daikin jedinica na dvocevnom sistemu i Zennio Z35 panelom u svakoj klimatskoj zoni. Ovde je objavljena prerađena verzija: pauza pri prebacivanju je nova, a svako pravilo proverava test.