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.

Оборудование, используемое для регулировки температуры теплого пола

Автоматические и механические термостаты

Терморегуляторы для теплых полов

Существует несколько способов управления теплым полом. Все виды устройств условно можно поделить на два вида: автоматику и механику. В чем принципиальная разница между этими устройствами?

Автоматика для электрического пола дешевле автоматических контроллеров для водяной системы отопления. Средняя стоимость терморегулятора для электрического пола редко превышает 1000 рублей. Таким образом, автоматика для электрического пола редко обходится дороже 3000–4000 рублей;

Схема работы автоматики для электрических теплых полов

Автоматическая система регулирования температуры водяного теплого пола

Что же касается обычной механики, то она значительно дешевле и рассчитана на ручную корректировку работы теплого пола. Отсутствие экрана и термометров – главный недостаток механических терморегуляторов. С помощью устройств этого типа вы не сможете отрегулировать работу теплого пола до нужной отметки на термометре. Регулирование подобными системами отопления осуществляется, исходя из собственных ощущений: жарко – значит, кран нужно прикрутить, холодно – открутить.

Оборудование для теплого пола

Механический контроллер пользуется малым спросом на рынке терморегуляторов, поскольку значительно уступает в популярности электрическим термостатам с дисплеем. Кроме этого, электрическая автоматика настолько простая, что ею могут управлять даже дети и пожилые люди.

Возможности автоматики

Устройство коллектора для теплых полов на автоматике

• Управление циркуляционным насосом – это самый простой способ контроля над работой водяного пола. Устройство позволяет включать/отключать насос в зависимости от температуры воды в трубах. Этот способ управления не подходит для дома, где стоит один общий насос, поскольку система отключает отопление во всем помещении. Зато этот способ контролирования температуры в доме идеально подходит для помещений, где стоит несколько насосов;
• Управление с помощью термоголовки – это полуавтоматическая система управления, которая позволяет отключать отопление при определенных условиях. Например, термоголовка закрывает трехходовой клапан сразу, как только зафиксирует высокую температуру воды в трубах. Низкая температура теплоносителя запускает обратную реакцию – система открывает клапан трубы с горячей водой;

Смесительный узел для теплого пола Valtec на 2-4 контура

Что же касается частных домов с 2–3 комнатами, то для них необязательно устанавливать дорогие и сложные автоматические системы. Для эффективного управления достаточно автоматики для циркуляционного насоса или обычного механического вентиля.

Индивидуальные и групповые контроллеры отопления

Устройства этого типа относятся к отдельной категории, поскольку они позволяют регулировать температуру воды, подающейся к нескольким коллекторам. Работают от напряжения в 24–50 В и могут использоваться даже в комнатах с высоким уровнем влажности – банях или саунах.

Управление водяным теплым полом от температуры наружного воздуха

Как функционирует? Комплексное регулирование сочетает в себе групповую и зональную автоматику. Контроллер комплексного типа обычно учитывает технические характеристики, комбинации и схемы укладки пленок или труб.

Комнатный термостат теплого пола, контроллер и сервопривод коллектора теплого пола

Сигнал от группового коллектора подается на сервопривод, который приводит в движение клапан регулировки прохождения. Таким образом, групповое регулирование – это управление температурой воды в трубах, которое реализуется за счет:

Беспроводная система управления теплым полом Uponor DEM

• Группировки смесительных узлов, что позволяет регулировать параметры циркулирующей в трубах воды сразу в нескольких зонах или коллекторах;
• Подключения индивидуальных смесительных узлов, за счет чего происходит разветвление группового подключения – создаются индивидуальные точки регулировки теплыми полами. Разветвление на индивидуальные смесительные узлы позволяет управлять теплым полом через один блок;
• Поддержания постоянной температуры во всех комнатах. Реализуется с помощью термостатической головки, установленной на двух- или трехходовой клапан;
• Контроля климата. В этом случае используется сложная система из нескольких датчиков для поддержания температуры теплоносителя по заданным параметрам.

Зональное (индивидуальное) регулирование реализуется за счет:

Автоматика теплого пола

• Установки комнатной автоматики, блок датчиков которой позволяет регулировать температуру воздуха в отдельно взятом помещении по заданным параметрам;
• Зональная автоматика теплого пола используется для автоматического регулирования температуры в комнате. Зональный блок регулирования устанавливается в помещениях, функционирование которых невозможно без поддержания температуры на постоянном уровне (бассейны, сауны, теплицы).

Зональное регулирование происходит следующим образом – пользователь задает термостату требуемые параметры. Отклонение температурного режима в большую или меньшую сторону влечет за собой соответствующую реакцию – устройство включает или отключает отопление с помощью теплого пола.

Схема зонального регулирования водного теплого пола

Проводные и беспроводные термостаты

Комнатные термостаты используются только для зонального управления отоплением в помещении. По типу подключения устройства этого типа делятся на две категории: проводные и беспроводные термостаты.

Подключение комнатного термостата

Подключение проводного контроллера для теплого пола

Беспроводной контроллер для водяного пола – это незаменимое устройство для квартир, в которых ремонт уже закончился, а владельцы не хотят прокладывать кабель к котлу. Беспроводные модели размещаются в непосредственной близости от котла (электрического или газового) или других регулируемых систем отопления.

Беспроводные термолегуляторы для водяного теплого пола

Регулирование термостатом осуществляется по радиочастотному каналу. Устройство питается от 2 батарей типа «АА», а приемник – от сети 220 В.

Обзор терморегуляторов

Thermoreg TI 2000 – механический регулятор со стандартным набором функций. Регуляция происходит путем поворота указателя на корпусе.

Присутствует режим установки параметров отопления;

Терморегулятор Thermo Thermoreg TI-2000

• Отсутствует поддержка беспроводных сетей;
• Производитель не предусмотрел защиту от детей;
• Устройство не сочетается с электрическими теплыми полами;
• Отсутствует гибкая система регулирования – один поворот стрелки добавляет или убирает целых 5 градусов.

Термостат Thermoreg TI 2000 устанавливается на высоте 40–60 сантиметров над полом, что позволяет минимизировать длину кабеля. Это свойство будет полезным, если в доме есть дети или люди с особыми потребностями. Блок имеет мощность 250 Вт, это означает, что его можно подключать к обычной розетке, следуя инструкции производителя.

Схема расположения термостата в системе теплого пола

Терморегулятор iWarm 710 – компактное устройство с пластиковым корпусом, большим набором функций и удобным интерфейсом управления.

Терморегулятор электронный I-WARM 710

• Имеет встроенные датчики контроля температуры пола и воздуха;
• Встроенный аккумулятор позволяет использовать терморегулятор в течение 6-7 часов без электричества;

Схема подключения к двухпроводной электрической сети терморегулятора iWarm 710

• Отсутствует программируемый контроль отопительных режимов;
• В устройстве нет карты памяти, поэтому оно не запоминает ранее сохраненные режимы управления;

Terneo Pro – автоматический программируемый терморегулятор. Устройство этого типа имеет гибкие настройки регулирования отопления.

Монтаж терморегулятора Terneo Pro и системы теплый пол

• Возможность устанавливать интервалы между циклами обогрева;
• Присутствует функция блокировки от детей;
• Программа «Экономия энергии» позволяет не только уменьшить расход топлива, но и увеличить КПД водяного пола;
• Настройки позволяют запрограммировать отопление на 7 дней вперед.

Технический паспорт Terneo Pro

• Высокая стоимость – 2000 рублей за 1 шт;
• Термостат не поддерживает групповую схему размещения теплого водяного пола. Его блок управления предназначен для управления только одной комнатой.

Видео: Терморегулятор для теплого пола, обзор и настройка