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.

Подбор терморегулятора для управления электрическим теплым полом

Установка терморегулятора сокращает потребление электроэнергии до 30%, а также делает управление электрическим теплым полом простым и удобным.

От покупателя нередко требуется подобрать подходящий блок управления. Сделать это легче, если изначально определиться, какой именно тип оборудования будет использоваться.

Разновидности терморегуляторов для электрических полов

Все терморегуляторы имеют одну основную функцию – автоматически регулировать полы, задавать необходимую температуру нагрева, обеспечивать своевременное включение и отключение нагрева.

Все оборудование можно классифицировать по принципу работы, месту размещения, а также количеству подключаемых датчиков. Проще всего разобраться в видах контроллеров температуры по принципу действия.

Существуют следующие виды оборудования:

Электронно-механический – самый простой блок управления температурой тёплого пола. Работает по принципу обычного регулятора температуры, используемого в бытовых приборах, к примеру, в утюге. Устройство с помощью механического колесика выставляется температура нагрева, которая поддерживается регулятором.
Главным преимуществом механического управляющего термостата является его низкая стоимость и простота в эксплуатации. Неисправности терморегулятора механического типа встречаются редко и легко устраняются.

Цифровой – принцип работы цифрового терморегулятора практически ничем не отличается от механического. Разница заключается в том, что управление выполняется с помощью кнопок или сенсора.
Терморегуляторы с сенсорным управлением поддерживают и контролируют определенное значение температуры. Обычно, регуляторы снабжены двумя датчиками, снимающими показания интенсивности нагрева пола и воздуха в помещении.

Программируемый терморегулятор для электрических теплых полов – устройство способное в автоматическом режиме поддерживать заданный температурный режим. Имеет дополнительные функции, позволяющие задавать индивидуальный режим работы. К устройствам часто подключаются 2-х зонные датчики температуры, что позволяет поддерживать разную температуру нагрева сразу в нескольких комнатах.
Современные программаторы поддерживают удаленное управление полом через интернет. В результате включение и выбор температурного режима можно выполнить с помощью смартфона. Считается, что монтаж программируемого терморегулятора в среднем снижает расходы на электричество приблизительно до 30-50%.

Как выбрать терморегулятор для электрического тёплого пола

При выборе подходящего регулятора для теплых полов следует обратить внимание на пять основных аспектов, позволяющих подобрать блок управления, оптимально соответствующий параметрам используемого кабеля, а также ожиданиям хозяев.

Максимальная мощность пола . Подключение электрического тёплого пола к терморегулятору недостаточной мощности приведет к низкой температуре нагрева кабеля. На больших площадях целесообразно использовать сразу несколько датчиков.
Программаторы могут подключаться в одну сеть и в результате обеспечивать суммарную мощность более 3 кВт. Если потребляемая мощность больше, несколько регуляторов устанавливают по отдельности в разных концах помещения.

Тип монтажа – существуют как накладные регуляторы, так и встраиваемые в стену. Первые фиксируются с помощью специального короба, для вторых необходимо вырезать отверстие в стене. В инструкции по эксплуатации указана схема подключения электрического теплого пола к терморегулятору, а также подробные указания, связанные с монтажом оборудования.

Тип управления . Принцип работы контроллера управления электрическими теплыми полами отличается в зависимости от конструкции используемых датчиков, блока, регулирующего температуру и других особенностей. Наиболее точными считаются регуляторы, использующие одновременно встроенный и выносной датчик.

Функциональные особенности и удобство эксплуатации . Покупателю предлагают программируемые и непрограммируемые терморегуляторы. Программаторы более удобны в эксплуатации, имеют большое количество дополнительных функций. Команды на включение можно давать с пульта управления или при помощи интернета.
Беспроводное дистанционное управление температурой, не единственное, чем отличаются программаторы. Блок управления позволяет задать разный режим работы на несколько дней.

Внешний вид – корпус может иметь различную форму, цвет, вид. Оптимальным решением будет выбор классического оборудования, по внешнему виду, ничем не отличающегося от обычной розетки или выключателя. Можно подобрать расцветку, оптимально вписывающуюся в интерьер.

Где правильно расположить терморегулятор

Существует несколько правил, связанных с правильным подключением терморегулятора к электрической сети, оговоренных в ПУЭ:

Высота установки терморегулятора – для работоспособности прибора это не имеет значения. Как вариант, можно поставить регулятор на одном уровне с розетками возле пола, либо в рамку с выключателями на стене. Единственно, что ограничивает высоту, это длина кабеля температурного датчика.

Во влажных помещениях – датчик температуры устанавливается непосредственно в комнате, в которой уложен нагревательный кабель. Исключение составляет ванна или другое помещение с повышенной влажностью.
Нормы установки регуляторов оговаривают, что воздействие влаги на контакты губительно влияет на работоспособность оборудования. Блок управления выносят в коридор. Кабель со встроенным термодатчиком прокидывают через стены в отапливаемое помещение.

Подключение к электросети . Принципиальная схема терморегулятора приводится в инструкции. В зависимости от модели, могут быть небольшие отличия, но в целом блок имеет несколько клемм для подключения. Предусмотрена возможность для установки датчика, подключения к электросети, монтажа греющего кабеля и заземления.
Длина кабеля питания терморегулятора, в зависимости от модели, от 1,5 до 3 м. Этого обычно достаточно для подключения к автомату или ближайшей распределительной коробке.

Возможные неисправности регулятора электрического теплого пола

Судя по отзывам тех, кто уже какое-то время использует терморегулятор, основными неисправностями, с которыми, возможно, придется столкнуться, являются:

Выход из строя блока управления . Проверка работоспособности регулятора напряжения осуществляется с помощью тестера. При прозвоне клемм прибор должен показать, что на терморегулятор подается напряжение, а после, выходит на греющий кабель. При любых нарушениях сделать ремонт проблематично, стоит отнести регулятор в сервисный центр.

Нарушения в работе термодатчика . Для тестирования используют мультиметр. Чтобы определить работоспособность, потребуется проверить сопротивление датчика.
В инструкции можно найти рабочие параметры, обычно составляющие 5-45 кОм. Отклонение в показаниях более чем на 5%, говорит о том, что требуется замена датчика температуры.

Регулировка электрических теплых полов при помощи терморегулятора с датчиками позволяет увеличить срок эксплуатации греющего кабеля, уменьшить расходы на электроэнергию, а также обеспечить комфортную эксплуатацию системы отопления.