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.

Терморегулятор для теплого пола

Для чего нужен терморегулятор? Теплый пол, как и любой нагревательный прибор, должен быть под температурным контролем. Для контроля температуры пола и для ее поддержания на заданном уровне применяются терморегуляторы с датчиком температуры пола. В настоящее время существует огромная разновидность терморегуляторов.

Терморегуляторы бывают:

• механические;
• электронные с ЖК дисплеем;
• сенсорные;
• программируемые;
• wi-fi терморегуляторы.

Механические терморегуляторы

Механические терморегуляторы очень просты в управлении. У них есть кнопка вкл/выкл и колесико для выставления нужной температуры пола. Механический терморегулятор имеет световую индикацию, которая сигнализирует работает пол в данный момент или нет. Каждый термостат укомплектован выносным датчиком температуры пола, который непосредственно располагается в полу в зоне теплого пола и, меряя температуру пола, дает команду терморегулятору на включение или отключение теплого пола.

Некоторые механические терморегуляторы имеют 2 датчика: выносной датчик температуры пола и встроенный датчик воздуха. Правильно регулировать работу теплого пола по датчику пола, однако возникают ситуации, когда это надо сделать по температуре воздуха.

Механические терморегуляторы отличаются своей простотой и надежность. Именно поэтому я рекомендую их своим клиентам.

Электронные с ЖК дисплеем и сенсорные терморегуляторы

Наличие экрана делает управление терморегулятором более понятным и информативным. Вы видите, какая температура пола в данный момент, какая заданная температура пола, а также можете видеть и температуру воздуха в помещении. У многих электронных терморегуляторов есть функция «защита от детей» (блокировка кнопок).

Из названия «сенсорный» терморегулятор ясно, что такой термостат не нуждается в кнопках, так как у него сенсорная панель. Сенсорные терморегуляторы могут быть программируемым и нет. Это красивые и стильные терморегуляторы и они могут подойти к любому дизайну.

Программируемые терморегуляторы

Программируемые терморегуляторы имеют функциональную особенность. Они программируются на время работы теплого пола и на то, какую температуру пола необходимо поддерживать в данный момент времени. Благодаря такой функции программируемый терморегулятор экономит до 70% электроэнергии. Вы можете запрограммировать работу теплого пола следующим образом:

«Утро» – 6.00 – 9.00 — температура пола 30 º С;

«На работе» – 9.00 – 17.00 — температура пола 22 º С;

«Вечер» – 17.00 – 22.00 — температура пола 30 º С;

«Ночь» – 22.00 — 6.00 — температура пола 22 º С.

Временной интервал и температуру пола можно изменять. При таком программировании теплый пол работает всего 8 часов в сутки (30%) и именно в то время когда это нужно. Программируемый терморегулятор целесообразно ставить на большие площади (более 6м ² ), так как расходы по электроэнергии на маленькой площади будут меньше стоимости самого терморегулятора. А вот на площади 6м ² программируемый терморегулятор окупит себя уже за 2 года и впоследствии будет экономить ваши средства.

Wi-fi терморегулятор

Управление такого терморегулятора возможно с любой точки мира. Главное чтобы терморегулятор был в зоне действия Wi-fi, а на вашем смартфоне установлено специальное приложения для управления терморегулятором.

Такое управление очень часто является самым удобным. Например, теплый пол в загородном доме. Когда вас там нет теплый пол работает на поддержание температуры дома в плюсовой температуре, но как только вы решили приехать на дачу, вы открываете приложение и выставляете необходимую температуру пола или помещения. Приехав, вы обнаружите, что в доме тепло и комфортно.

Все эти терморегуляторы отличаются внешним видом и дополнительными функциями, однако свою основную задачу по поддержанию температуры пола, выполняет каждый.

При выборе терморегулятора я бы вам посоветовал обратить внимание на 3 пункта:

Какой гарантийный срок и есть ли сервисный цент?

Нужен ли вам программируемый терморегулятор?

Терморегулятор должен гармонично вписаться в ваш интерьер.

Гарантия на терморегулятор

Гарантия на терморегуляторы от 1 года до 3 лет. На более надежные и фирменные терморегуляторы гарантия 2-3 года. Убедитесь у продавца есть ли сервисный центр у выбранного вами терморегулятора и какие условия гарантии. Самое правильное условие — бесплатная замена неработающего терморегулятора на новый в течении всего гарантийного срока.

Нужен ли вам программируемый терморегулятор

Я очень часто сталкиваюсь с тем, что, купив программируемый терморегулятор, люди все равно используют его как простой механический термостат. Ведь главное – чтобы пол был теплый, а читать инструкцию и настраивать — нет уж извольте.

Однако, если у вас большое помещение (больше 6 м ² ), вы живете по режиму (дом/работа/дом/сон) и есть желание экономить на электроэнергии (экономия составляет 50-70%) то тогда вам нужен именно программируемый терморегулятор для теплого пола. В противном случае не стоит переплачивать. Расчеты по экономии электроэнергии с использование программируемого терморегулятора приведены в статье “Какой расход у электрического теплого пола” .

Один терморегулятор на одно помещение

Каждый комплект теплого пола должен быть укомплектован терморегулятором для теплого пола — написано на каждой коробке теплого пола. Но это не совсем верно. Терморегулятор должен быть в каждом отдельном помещении, где есть теплый пол. И если у нас большое помещение и возникает необходимость положить несколько комплектов теплого пола, то их все можно подключить к одному терморегулятору. Главное соблюдать несколько правил:

1. Удельная мощность (Вт/м ² ) всех комплектов теплого пола подключенных к одному терморегулятору должна быть одинаковой;
2. Коммутационный ток терморегулятора 10А и 16А, что соответствует мощности 2200Вт и 3500Вт. Это значит, что для терморегулятора с током 10А нельзя подключать теплый пол мощностью больше 2,2кВт, а к терморегулятору с током 16А нельзя подключать нагрузку больше 3,5кВт.

Что делать если мощность теплого пола в одном помещении превышает допустимую мощность терморегулятора?

В такой ситуации есть 2 выхода:

1. Необходимо взять столько терморегуляторов, чтобы нагрузка на каждый была меньше допустимой. Например, мощность теплого пола в одном помещении 6кВт, значит берем 2 терморегулятора с током 16А. Если мощность теплого пола 8кВт — берем 3 терморегулятора с током 16А и равномерно распределяем нагрузку на все 3 терморегулятора.
2. Или, как говорилось ранее, можно взять один терморегулятор на одно большое помещение, а нагрузку подключить через контактор. При такой схеме подключения к терморегулятору можно подключить любую мощность теплых полов, надо только правильно подобрать контактор по мощности теплых полов.