Regulator kotła grzewczego lub pompy ciepła pełni szereg funkcji, zaspokajając różnorodne potrzeby systemu grzewczego. Wśród jego użytkowych zadań znajduje się możliwość programowania określonych godzin, w których utrzymywana jest określona temperatura w budynku lub temperatura wody użytkowej. Jednak regulator to nie tylko narzędzie do ustawień czasowych czy temperaturowych – pełni także kluczową rolę w kształtowaniu efektywności pracy źródła ciepła, zwłaszcza w przypadku kotła grzewczego. W tym kontekście reguluje parametry, takie jak temperatura wody kotłowej czy algorytm działania palnika, dostosowując je do zmieniających się warunków eksploatacji, jak temperatura zewnętrzna czy temperatura wody powracającej z instalacji grzewczej. Ostatecznie, precyzyjne zarządzanie tymi aspektami ma istotny wpływ na efektywność i oszczędność systemu grzewczego.
Rysunek 1. Regulator stanowi jeden z najważniejszych elementów systemu grzewczego, zapewniając nie tylko szeroki zakres funkcji (w zależności od oczekiwań użytkownika), ale również efektywną pracę kotła grzewczego lub pompy ciepła. Nowoczesny gazowy kocioł kondensacyjny Vaillant ecoTEC plus może być obsługiwany przez regulator pogodowy wbudowany w urządzeniu lub zabudowany w pomieszczeniu mieszkalnym.
Podział regulatorów obejmuje głównie dwie kategorie: pogodową i pokojową. Regulator pokojowy, będący pionierem na rynku, steruje pracą kotła i systemu grzewczego na podstawie temperatury wewnętrznej budynku. Aktywuje pracę kotła, gdy temperatura wewnętrzna spadnie poniżej przez użytkownika zdefiniowanego poziomu. Ten rodzaj regulatora często wyposażony jest w funkcje czasowe, umożliwiające programowanie różnych temperatur dla określonych porach dnia, np. temperatury normalnej (w ciągu dnia) i obniżonej (w nocy).
Regulator pogodowy, z kolei, dostosowuje pracę kotła i systemu grzewczego do warunków atmosferycznych na zewnątrz budynku. Wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz, regulator zwiększa temperaturę wody grzewczej, dbając o utrzymanie zadanego poziomu ciepła wewnątrz budynku.
Dodatkową opcją jest regulacja mieszana, w której regulator pracuje w trybie pogodowym, ale jego ustawienia są dostosowywane na podstawie mierzonej temperatury wewnętrznej, co pozwala na jeszcze precyzyjniejsze dostosowanie pracy systemu grzewczego do aktualnych warunków.
Rysunek 2. Rodzaje regulatorów i trybów pracy – pomiaru temperatur i regulacji pracy źródła ciepła.
Regulacja pokojowa, choć gwarantuje jednolity poziom komfortu cieplnego dzięki monitorowaniu temperatury wewnętrznej i dostosowywaniu pracy systemu grzewczego do jej wartości, nie uwzględnia warunków zewnętrznych. Mimo to, wszelkie zyski ciepła, takie jak nasłonecznienie, są monitorowane przez regulator pokojowy, co przekłada się na wzrost temperatury wewnątrz pomieszczeń. Jednakże, istnieje pewne ograniczenie tego rodzaju regulacji związane z koniecznością wyboru jednego reprezentatywnego pomieszczenia, zazwyczaj pokoju dziennego, na podstawie którego cały system grzewczy jest sterowany. To może prowadzić do sytuacji, w której podwyższone zyski ciepła w tym pomieszczeniu, np. związane z większą liczbą osób czy uruchomieniem kominka, mogą spowodować wyłączenie kotła grzewczego, mimo niskiej temperatury w pozostałych częściach domu.
Rysunek 3. Nowoczesny regulator pogodowy Vaillant calorMATIC 470 może być wbudowany w kotle grzewczym lub w pomieszczeniu, co ułatwia jego obsługę, a także pozwala na uwzględnienie temperatury wewnętrznej w trybie mieszanej regulacji (pogodowej i pokojowej).
Regulacja pokojowa, mimo że skutecznie zapewnia równomierne i optymalne warunki komfortu cieplnego poprzez monitorowanie temperatury wewnątrz budynku i dostosowywanie pracy systemu grzewczego do jej wartości, nie bierze pod uwagę warunków atmosferycznych na zewnątrz. Niemniej jednak, wszelkie dodatkowe zyski ciepła, jakie mogą wyniknąć z czynników takich jak nasłonecznienie, są aktywnie rejestrowane przez regulator pokojowy, co skutkuje podniesieniem temperatury wewnątrz poszczególnych pomieszczeń. Warto jednak zauważyć istnienie pewnych ograniczeń tego rodzaju regulacji, które wynikają z konieczności wyboru jednego, reprezentatywnego pomieszczenia, najczęściej pokoju dziennego, jako punktu referencyjnego dla całego systemu grzewczego. Taka specyfika podejścia może prowadzić do sytuacji, gdzie dodatkowe zyski ciepła w tym pomieszczeniu, np. spowodowane obecnością większej liczby osób czy uruchomieniem kominka, mogą skutkować dezaktywacją kotła grzewczego, nawet przy niższych temperaturach w pozostałych obszarach domu.
Rysunek 4. Porównanie sprawności (odniesionych do ciepła spalania) gazowych kotłów kondensacyjnych na podstawie rzeczywistych obserwacji pracy 67 urządzeń.
Przeprowadzone w 2004 roku badanie efektywności kotłów w Niemczech, przeprowadzone przez Wyższą Szkołę Zawodową w Braunschweig, jednoznacznie potwierdza, że kotły pracujące w trybie regulacji pokojowej osiągają najniższą sprawność, wynoszącą 84,2% do ciepła spalania. Warto zauważyć, że średnia sprawność kotłów z regulacją mieszaną – pogodową i pokojową, kształtuje się na poziomie 86,5%, podczas gdy kotły z regulatorami wyłącznie pogodowymi osiągają najwyższą sprawność, sięgającą 87,3%. Różnice w efektywnościach wynikają głównie z temperatury roboczej wody grzewczej, która w przypadku regulacji pokojowej jest obniżana. To z kolei prowadzi do zmniejszenia efektu kondensacji w kotle, co skutkuje obniżeniem sprawności jego pracy.