Схемы управления нагреваемым полом, приборы автоматики, принципы работы

Производители предлагают ряд устройств, которые позволяют управлять теплыми полами дистанционно или в автоматическом режиме. В том числе и программируя требуемую температуру, или подстраиваясь под состояние погоды. Но какое управление предпочесть, какая автоматика окажется полезней, комфортней?

Теплый пол без автоматики

Теплый пол может вообще не оснащаться автоматическим оборудованием. Чтобы он заработал достаточно включить циркуляционный насос, например, вставить вилку в розетку.

Настройки по температуре могут выполняться вручную. При этом вручную задается общая температура с помощью термоголовки смесительного узла. Затем, при необходимости, балансировочными кранами на коллекторе теплого пола настраивается поток (отдаваемая мощность) по каждому контуру.

При этом пользователи руководствуются субъективными ощущениями тепла в комнатах и степени нагрева полов, комнатными термометрами, а также термометрами, встроенными в подачу и обратку на коллекторе.

При настройке теплых полов, как вручную, так и с помощью дистанционного управления, необходимо учитывать большую тепловую инертность тяжелой стяжки. Поэтому настройки могут происходить постепенно в течении нескольких дней.

Обязательная защита в управлении

В цепи включения циркуляционного насоса теплого пола должно присутствовать реле тепловой защиты. Это температурное реле обычно размещается на подающем трубопроводе из смесительного узла на коллектор, и настраивается на размыкание цепи при достижении температуры +55 градусов.

Если термоголовка смесительного узла по каким-то причинам работает ошибочно и дает слишком высокую температуру на выходе, то указанное реле выключает насос, защищая стяжку.

Указанное реле может не устанавливаться если температурная защита осуществляется термоклапаном (термоголовкой) механического действия.

Еще одна механическая защита — байпас между гребенками подачи и обратки коллектора теплого пола. Байпас оборудуется встроенным дифференциальным клапаном. При закрытии (прикрытии) кранов на коллекторе значительно ограничивается расход жидкости через насос, возникают перегрузки, появляется шум жидкости. Разгрузить насос и снизить давление, стабилизировать работу, поможет этот байпас.

Также отдельные производители предлагают и модуль управления насосом теплого пола, который включает насос только тогда, когда открыт хотя бы один из сервоприводов на коллекторе.

Далее рассмотрим приборы и оборудование автоматики. С помощью следующих средств теплым полом можно управлять в дистанционном режиме или полностью автоматизировать его работу.

Комнатный термостат управляющий аппаратурой

Комнатный термостат предназначен для управления оборудованием обогреваемых водяных полов, которое осуществляется в 2-х позициях, — «да», «нет».

При достижении задаваемой температуры термостат либо замыкает, либо размыкает электрическую цепь. Это зависит от принятой производителем схемы управления.

Но чаще комнатный термостат управляет нормально закрытым сервоприводом. Т.е. при достижении заданного порога подается напряжение и сервопривод включается до снятия напряжения.

Обычно пару термостат-сервопривод приобретают от одного производителя, тогда вопроса согласования оборудования не возникает.

Комнатный термостат может размещаться в стандартной распределительной коробке электросети, заделанной в стену и подключается к скрытой проводке. Сам же термостат может быть разных модификаций, в т.ч. электронный или со встроенным механическим датчиком (обычно с большой погрешностью), с выносными датчиками встраиваемыми в стяжку теплого пола.

Пользователь управляет термостатом вращением ручки (настройка температуры), клавишами настройки, а также включения и выключения, прибор снабжается индикатором работы или табло с информацией.
Производитель прилагает и схему подключения термостата к другому оборудованию.

Хронотермостат

Хронотермостат — электронный программируемый прибор с датчиками температуры воздуха в комнате. В отличие от простого термостата снабжен программируемым процессором.

Этим прибором можно задавать температуру в помещении на некоторый период времени вперед, обычно на сутки или на неделю.
Как правило снабжен вшитыми настройками на режимы отопления «комфортный» и «эконом», а также защитой от замерзания теплоносителя.

Управляет, как и обычный термостат, сервоприводом, насосом, выдавая команды «да», «нет».

Термостатическая головка

Термостатическая головка управляет клапаном регулировки температуры смесительного узла, путем воздействия на его шток.
Головка устанавливается на клапане, снабжается выносным датчиком жидкостного типа, с которым соединяется гибкой медной капиллярной трубкой.

Модификации могут быть разные, датчик чаще снимает показания с обратного коллектора теплого пола. Диапазон измеряемых температур чаще в пределах 20 — 60 градусов. Могут настраиваться вручную вращением ручки или сервоприводом по командам термостата.
Как устроен смесительный узел

Сервоприводы

Конструкции могут быть разные, но в системе теплого пола для управления термоголовкой или настроечным вентилем, часто используется импульсный сервопривод. Приводится в движение расширением жидкости в сильфоне при ее нагреве встроенными нагревательным элементом. Рабочее напряжение 220 или 24 В.

Работает по сигналам (выполняет команды) термостатов, контроллеров, или отдельных встроенных датчиков.

Контроллер

Программируемое управляющее устройство. Может выполнять множество функций по обеспечению автоматизации управления теплым полом, в том числе:

• измерение и индикация температуры воздуха в комнатах и теплоносителя;
• обеспечение питания сервоприводов переменным напряжением 24 В и управление ими.

Но главной способностью контролера является обеспечение погодозависимого управления, — вычисление требуемой величины выходного сигнала управления в соответствии с показаниями датчика наружной температуры по заданному пользователем графику зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха.

Впрочем, надобность подобной автоматики для теплого пола (установки контроллера) многими специалистами и пользователями с опытом ставится под сомнение. Насколько нужна погодозависимая автоматика, подробней об автоматизации отопления

А если надобности в подобном управлении нет, то и дорогой контроллер соответственно не нужен.

Схемы управления теплыми полами

Приведена типичная схема теплых полов с элементами автоматики — выносными термостатами расположенными в разных комнатах и сервоприводами установленными на балансировочных кранах коллектора.

При этом термостаты подключены к общему коммутационному устройству, сблокированному с контроллером (защитным) насоса.

Указан байпас с дифференциальным клапаном, который предохраняет насос от поломки, и защитное термореле

На следующих схемах показаны несколько обычных вариантов автоматизации теплых полов.

Термостат, расположенный в комнате, управляет включением насоса теплых полов —

Как будет управляться теплый пол желательно решить заранее, чтобы провести необходимую скрытую проводку по комнатам до завершения строительства.

Выбор автоматики для управления теплым полом

При установке системы обогрева помещения теплые полы возникает вопрос, как выполняется управление водяным теплым полом и электрическим, какой терморегулятор лучше приобрести.

В продаже существуют механические и автоматические системы регулировки микроклимата в помещении.

Рассмотрим достоинства и недостатки различных видов термостатов, что такое контроллер для теплого пола, схемы управления системой обогрева помещения.

Сравнение автоматики и механики

Управление теплым полом осуществляется с помощью термостатов, которые выпускаются в виде работающих на основе механики и автоматики устройств, рассмотрим их сравнительную характеристику в таблице:

Параметры	Механика	Автоматика
Стоимость	3-4 тыс. руб.	10—20 тыс. руб.
Корректировка работы	вручную	автоматически
Управление	ручное	автоматическое
Экран	нет	есть
Термоизмеритель	Нет, температуру придется регулировать исходя из собственных тактильных ощущений.	Есть, датчик регулирует поддержание нужных параметров.

Механические системы снабжены термостатами

В механическом устройстве на подающей трубе каждой петли отопительной системы монтируют термостаты, с помощью которых вручную уменьшается или увеличивается объем подачи горячей воды.

Электронные датчики температуры регулируют подачу горячей воды с помощью установки на каждой петле системы «маленький моторчик (сервопривод)», которая нагнетает подачу воды в петлю. На сервопривод подает команды термостат, который измеряет показания температуры в комнате, монтируется в том же помещении, где находится петля отопления.

В зависимости от показателей температуры термостат дает команду сервоприводу увеличить или уменьшить скорость подачи горячей воды.

Наиболее востребованы автоматические системы контроля водных трубопроводов для пола, они способны поддерживать заданный уровень температуры, в экономном режиме могут включаться за определенное время до прихода хозяев с работы, управление автоматикой под силу даже возрастным людям и детям.

Функции автоматики

Автоматический термостат способен выполнять много функций в регулировке интенсивности обогрева помещения с помощью водяного пола:

1. Определяет температуру нагрева воды в трубопроводе, включает или выключает циркуляционный насос. Такой вид управления водным потоком в трубопроводе подходит для квартир и домов, в которых установлено несколько насосов. Если стоит один насос на весь дом, то система будет включать или отключать отопление (в зависимости от температуры воды) сразу во всех комнатах.
2. Полуавтоматическое управление термоголовкой является довольно простым и недорогим. Позволяет регулировать интенсивность подачи воды: клапан закрывается или открывается в зависимости от степени нагрева.
3. Контроль осуществляется путем установки сервопривода на коллектор, с его помощью одновременно регулируется подача тепла в отдельные помещения.
4. Современный автоматический термостат способен сэкономить до 1/3 расхода газа или 1/7 дров на обогрев помещения. Может регулировать степень обогрева в зависимости от погоды на улице. Такой контроллер для теплого пола имеет множество датчиков, некоторые из которых монтируются на улице, остальные – в помещении. На основании их показаний и выставленных настроек регулируется интенсивность обогрева каждой комнаты в отдельности.

Датчик температуры обогрева может устанавливаться внутри или снаружи. Не рекомендуется устанавливать термостат в ванной, кухне и других помещениях с повышенной влажностью. О беспроводной автоматике в регулировке теплых полов смотрите в этом видео:

Если теплый пол используется, как основная система, лучше приобретать термостат, регулирующий уровень нагрева воздуха в помещении.

Если уложено напольное покрытие, неустойчивое к воздействию высоких температур, тогда лучше установить датчик нагрева пола.

Для основной системы водяного теплого пола лучше установить устройство с возможностью подключения двух датчиков.

Индивидуальные контроллеры

Управление теплыми полами осуществляется за счет монтажа датчиков, регулирующих интенсивность нагрева воздуха в комнате и способных поддерживать температуру обогрева на заданном уровне.

Схема работы устройства:

Владелец устанавливает для термостата определенные параметры. При повышении или понижении температуры устройство включает или выключает систему водяного отопления.

Групповые контроллеры

Контроллер для теплого пола дает возможность регулировать подачу воды к нескольким коллекторам. Такие устройства допустимо применять в помещениях с повышенным уровнем влажности.

Термостат поддерживает постоянную температуру воды в трубах

Управление подачей воды регулируется за счет следующих моментов:

• смесительные водные узлы группируются так, чтобы была возможность регулировать скорость поступления горячей воды одновременно в нескольких узлах;
• при монтаже разветвляющейся системы индивидуальных смесительных узлов управление теплым полом можно осуществлять одним блоком;
• определенная температура во всех помещениях поддерживается благодаря термостату, установленному в 2-х или 3-х ходовой клапан;
• климат контроль осуществляется с помощью современной системы, включающей в себя множество датчиков, благодаря которым поддерживаются заданные параметры микроклимата в помещении. Подробнее о системах контроля теплых полов смотрите в этом видео:

Групповой контроллер напрямую связан с сервоприводом. Благодаря сигналу, подающемуся устройством, приводится в движение клапан, регулирующий подачу воды.

Терморегуляторы, сравнительная характеристика

Автоматика включает в себя полный набор устройств, необходимых для управления теплым полом:

1. Блок управления теплым полом (термостат) осуществляет управление температурой обогрева посредством передачи сигнала на сервоприводы. Сигналы передаются по проводу или с помощью радиосигнала.
2. Датчики температуры пола и воздуха измеряют показатели нагрева и передают их на устройство, регулирующее работу системы.
3. Сервопривод выполняет функцию нажатия на клапан, чтобы он открылся (началась подача воды) или закрылся (подача воды прекращается).
4. Контроллеры с различным набором функций вплоть до погодного климат контроля.

Сравнительная характеристика терморегуляторов приведена в таблице:

Терморегулятор	Характеристика	Преимущества	Недостатки
Thermoreg TI 2000	Регулировка механическая, путем поворота указателя на корпусе. Монтируется на высоте 40—60 см от пола.	Можно задать нужные параметры нагрева помещения с шагом 5 градусов, легкость в управлении.	Нет кнопки блокировки от детей, не подходит для регулировки работы электрических теплых полов, не предусмотрено дистанционное управление.
iWarm 710	Установлены датчики контроля за температурой нагрева воздуха и пола, и легкое в управлении. Имеет встроенный аккумулятор, который позволяет работать без электричества до 7 часов.	Встроена кнопка блокировки от детей, подсветка дисплея, самодиагностирующаяся система, экономичный режим.	Нет программируемого режима за интенсивностью обогрева, не запоминает ранее используемые режимы.
Terneo Pro	Автоматический регулятор температуры	Можно запрограммировать определенные промежутки между периодами подачи горячей воды, блокировка от детей, экономичный режим, возможность установить параметры обогрева на неделю вперед.	Блок управления теплым полом предназначен для регулировки обогрева только в одном помещении

В частном доме или квартире при небольшом бюджете достаточно установить только автоматической управление, регулирующее подачу воды циркуляционным насосом.

Если имеются более широкие финансовые возможности, можно приобрести систему климат контроля Умный дом и встроить в нее автоматическое управление водяными полами. Подробнее об умных теплых полах смотрите в этом видео:

Автоматика теплого пола помогает обеспечить пользователю комфортное управление теплым полом и обеспечивает максимально экономичную работу и легкость в управлении.