Способы регулировки температуры теплого водяного пола

Выделив немалое количество средств на создание системы водяного теплого пола (ТП), пользователь порой не получает ожидаемого уровня комфорта или экономии, о которых наперебой твердят сторонники подобного отопления. И если расчет коммуникаций был выполнен верно, а монтаж проведен без ошибок, то, скорее всего, причина неэффективности тепловой установки в её некорректных функциональных настройках. К ним в первую очередь относится регулировка температуры теплого водяного пола. При этом она опирается на понятия температуры теплоносителя в системе и поверхности напольного покрытия, а также температурного режима в помещениях.

Разберем, как на практике связываются воедино эти понятия, при различных способах управления ТП.

Оптимальные температурные параметры

Предпочитаемая температура теплого пола подбирается под индивидуальные запросы. Ведь кому-то нравится бодрящая свежесть в доме, а кто-то желает нежиться в согревающих энергетических потоках. Тем не менее, существуют общепринятые нормы по подготовке теплоносителя, прогреву напольных покрытий и, соответственно, воздуха в помещениях. Они обуславливаются санитарными и технологическими требованиями. Об этих нормах уже упоминалось здесь, однако, напомним кратко:

• оптимальной считается температура поверхности пола 28 0 С;
• если помещение рассчитано на длительное пребывание жильцов или в нем имеются другие источники отопления, то целесообразно снизить температуру до 22-26 0 С – такой энергетический режим является оптимальным с медицинской точки зрения. Кроме того, нагрев покрытий незаметен при телесном контакте с ними, что не вызывает тактильного дискомфорта;
• для помещений, где ТП является единственным источником отопления, а также, где жильцы находятся лишь периодически (ванная, туалет, прихожая, лоджия, крытая веранда), температуру поверхности напольного покрытия допустимо поднять до 32 0 С.

Способы управления температурой теплого пола

Для обеспечения указанных требований санитарных и технологических норм, предпочтений пользователей, настройка теплого пола может осуществляться способами регулировки:

• температуры теплоносителя, поступающего на входе в систему ТП. Основное управление интенсивностью теплового потока осуществляется изменением установок теплогенератора (котла). Оно подходит только при подаче низкотемпературного теплоносителя, когда на компенсацию теплопотерь напольного обогрева работает отдельный котел. Этот метод регулирования является наиболее простым, хотя и низкоэффективным, поэтому в небольших частных системах ТП используется редко;
• коллекторов и смесительных узлов. Подобная регулировка может быть ручной или автоматической, осуществляться индивидуально по каждому контуру или в целом по всей группе нагрева – на общей гребенке, через которую идет снабжение теплоносителем нескольких веток ТП.

Точками отсчета для изменения настроек системы могут стать замеры температуры теплоносителя в подающем или обратном распределителях. Ведь для водяного обогрева, в отличие от электрического, не характерна установка тепловых датчиков в конструкцию пола – их монтируют непосредственно на коллекторах. Чаще всего такие датчики или чувствительные элементы являются частями термостатических клапанов, посредством которых и осуществляется регулировка теплого пола.

Управляющие сигналы на автоматические устройства также могут поступать с воздушных термодатчиков, размещенных в отапливаемых помещениях.

Ручная регулировка коллекторов ТП

Наиболее простой, хотя и затратный по времени способ настройки – это регулировка температуры теплого пола с использованием ручных вентилей. Задача несколько упрощается с установкой на гребенку расходомеров (ротаметров).

Расходомеры упрощают дозировку количества циркулирующего теплоносителя (расхода) в одном отдельно взятом контуре системы теплого пола. В случае группового контроля температуры, по всему коллектору, ротаметр может также использоваться для балансировки поступления теплоносителя (сглаживания разницы в гидравлических сопротивлениях) по петлям различной длинны.

Основные элементы расходомерного клапана, это:

• корпус с запорно-регулирующим клапаном. Он вкручивается в соответствующее техническое отверстие коллектора;
• колба из прозрачного пластика или стекла с нанесенной шкалой;
• поплавок указатель, позволяющий визуально контролировать расход жидкости через ротаметр.

Ручная регулировка коллектора теплого пола осуществляется путем прикручивания/откручивания ручных вентилей или настройкой пропускной способности расходомеров.

Важно! Улучшение эффективности работы системы напольного отопления, в результате её ручной настройки, будет заметно лишь в случае интенсивной циркуляции теплоносителя по ней. Добиться этого возможно только, при использовании отдельного теплонасоса.

Последовательность ручной настройки температуры теплого водяного пола

В начале настроечных операций необходимо убедиться, что трубопроводы системы ТП (вторичного контура) полностью заполнены теплоносителем и не имеют воздушных пробок. Их наполнение осуществляется вслед за основной системой отопления (первичным контуром). В это время вся запорно-регулирующая арматура на коллекторах должна быть закрыта.

После открытия коренных кранов на подачу и обратку распределителей для теплого пола, последовательно открываются запорные устройства на каждой из петель. Стравливание воздуха осуществляется через краны Маевского или автоматические воздухоотводчики гребенок. Заполнение очередной ветки рекомендуется выполнять, только после полного заполнения предшествующей и её гарантированного обезвоздушивания.

Завершив заполнения первой петли необходимо включить теплонасос вторичного контура отопления и прогнать теплоноситель по его системе. Эффективность циркуляции жидкости проверяется встроенными или накладными термометрами. В крайнем случае, можно просто одновременно приложить руки к трубам подачи и обратки – они должны быть теплым, но с небольшой разницей в нагреве.

Заполненную первую петлю, следует отсечь с обоих концов от коллекторов, используя локальную запорно-регулирующую арматуру. Затем, вышеперечисленные действия осуществляются со следующей петлей.

После последовательного заполнения всех контуров ТП, их запорные устройства открываются, а теплонасос включается в рабочий режим. Температура теплого водяного пола настраивается через подачу теплоносителя в каждую его ветку. Она устанавливается изменением расхода жидкости (вентилем либо ротаметром), а контроль осуществляется по изменению градиента температур между подающим и обратным потоком. В конечном итоге, эта разница для различных контуров должна оказаться одинаковой, в пределах 5-15 0 С. Чем длиннее петля, тем интенсивнее будет остывать теплоноситель и тем больший расход его требуется.

Важно! Теплообмен в напольных водяных системах отопления осуществляется с большой инерционностью. Задержка прогрева поверхности покрытия особенно заметна, если трубы уложены в слишком толстую бетонную заливку (свыше 60-70 мм). Иногда эффект от изменения интенсивности подачи теплоносителя становится заметным только через несколько часов.

Для контроля правильности регулировки теплого водяного пола рационально, использовать бесконтактные лазерные или контактные электрические термометры. Их монтаж для замера температуры труб подачи и обратки поможет сократить время получения результата изменения настроек с нескольких часов до 10-15 мин.

Автоматическая регулировка температуры ТП

Автоматическая регулировка теплого пола может осуществляться термомеханическим или электронным способом с применением электромеханических исполнительных устройств, управляющих работой запорной арматуры.

Термомеханическая система управления

Основывается на работе термостатических клапанов или кранов с термоголовками, реагирующих на изменение температуры теплоносителя. Различные модели подобной запорно-регулирующей арматуры сегодня предлагает множество производителей, например, Oventrop. Однако независимо от названия и типа используемого в них термореактивного вещества (жидкости или газа), это термомеханические саморегулирующиеся механизмы, которые наиболее целесообразно устанавливать для контроля температуры одного, отдельно взятого контура.

Принцип действия термоклапанов прост, что делает их весьма надежными и отказоустойчивыми. Медный, латунный или бронзовый сердечник, установленный в корпусе устройства, разогреваясь проходящим потоком теплоносителя, передает температуру термореактивному наполнителю. В свою очередь, увеличивающийся в объеме термореактивный элемент толкает сердечник, который перемещая клапан, постепенно блокирует циркуляцию нагретой жидкости.

Термостатический клапан для теплого пола, помимо установки на распределительной гребенки, может монтироваться в отдельную сборку типа «унибокс». Подобные сборки включают также автоматические воздухоотводчики, которые совместно с термостатами помещаются в компактные коробки (боксы). Использование «унибокса» позволяет для регулировки температуры в отдельно взятой ветке ТП не привязываться к громоздким коллекторным шкафам, что особенно удобно при небольшом количестве контуров.

Кроме того, термомеханические регуляторы тёплого пола могут иметь выносные воздушные чувствительные элементы. Они позволяют настраивать их на управление потоком теплоносителя не по его температуре, а по температуре воздуха в помещениях. Принцип их действия тот же, только термореактивное вещество гораздо чувствительней. Воздушную термоголовку целесообразно устанавливать для одновременного контроля нескольких контуров в одном помещении, где водяной напольный обогрев является единственным источником отопления.

Электронная система управления

В ее состав входят электронные термометры, контроллер и электроприводы (исполнительные устройства, сервоприводы). Механизмы электроприводов могут крепиться к смесительным головкам обычных регулировочных вентилей (клапанов) или являться частью их конструкции. Изменение интенсивности подачи теплоносителя осуществляется в соответствии с заданными пороговыми значениями. Средой измерения для датчиков температуры автоматического регулятора температуры теплого пола может служить как теплоноситель, так и воздух в помещениях.

Важно! Подобная регулирующая аппаратура является достаточно дорогим удовольствием, но при этом она способна обеспечить оптимальные режимы работы напольного обогрева и максимальную экономию энергоресурсов. Кроме того, электронные регуляторы позволяют программировать ТП с привязкой режимов его работы к различным временным периодам, что гарантирует пользователю максимальный тепловой комфорт.

Влияние способа подачи теплоносителя на выбор технологии регулировки

Контроль разогрева водяных теплых полов, оборудованных собственными теплонасосами, происходит в условиях непрерывной подачи теплоносителя с большой скоростью и в больших объемах. Такие системы используют подмес охлажденной жидкости к потоку подачи, чтобы привести его энергетические параметры к заданным. Подмес осуществляется в насосно-смесительных узлах (НСУ), которые понижают температуру теплоносителя из первичного высокотемпературного контура отопления до расчетных. Дальнейшая регулировка температуры теплого пола осуществляется на гребенках и уже была описана выше. НСУ блоки обеспечивают оптимальные условия работы напольного обогрева, а также позволяют устанавливать его на неограниченных площадях.

Тем не менее, при небольшой квадратуре ТП имеется возможность уйти от использования дорогих смесительных узлов. Температура теплоносителя для теплого пола, в этом случае, поддерживается способом ограничения потоков или по RTL схеме. Функциональный принцип действия схемы заключается в порционной подаче теплоносителя в контуры. В каждой ветке активный элемент термостатического клапана, установленный на обратке, разогревшись до установленного температурного максимума, перекрывает поток рабочей жидкости. Тепло, постепенно отдаваемое теплоносителем, рассеивается в бетонной стяжке. После охлаждения системы до минимального температурного порога, клапан открывается, и цикл порционной подачи повторяется.

Простота RTL регулировки нагрева теплого пола делает её особенно привлекательной. Ведь для неё достаточно использования набора термомеханических клапанов, установленных на гребенке, либо компактных сборок типа «унибокс». Однако, выбирая RTL схему, не стоит забывать и о её ограничениях:

• она применима только в теплых полах, выполненных под толстую бетонную стяжку, играющую роль теплового аккумулятора;
• для эффективного функционирования, помимо хорошего теплоотвода, трубопроводы контуров должны обладать минимальным гидравлическим сопротивлением. Это необходимо для быстрого обновления теплоносителя. С учетом отсутствия теплонасоса в системе ТП подобные условия соблюдаются, если длина веток не превышает 50 м при диаметре трубопроводов 16 мм. Если же необходимо несколько увеличить длину прокладки контуров, то рекомендуется использовать трубы Ø 20 мм.

Важно! Использование труб разных диаметров в одной системе (на одном коллекторе) теплого пола с RTL регулированием настоятельно не рекомендуется.

Регулировка тёплого пола: инструкция по первому запуску системы

Ценность индивидуальных систем отопления, к числу которых относятся и водяные полы, в том и заключается, что их можно настраивать на комфортную температуру при минимальных расходах на подогрев теплоносителя. Главное — правильно выбрать схему подключения и смонтировать её без ошибок. Вариантов подключения существует несколько, и в каждом случае регулировка тёплого пола осуществляется по-своему. Тем не менее, есть общие принципы, которые мы в этой публикации и рассмотрим.

Регулировка тёплого пола

Особенности подключения в зависимости от схемы

Говорить о регулировке водяного пола без уточнения схемы, по которой он функционирует, было бы в корне неправильно, потому что в каждом конкретном случае у неё своя структура. Соответственно, за настройку температур могут отвечать совершенно разные элементы или узлы.

Роль котла в терморегулировании греющего контура

При простом варианте подключения, когда котёл работает исключительно на подогрев воды для контура пола, никаких регулирующих приборов вообще не требуется.

В самой простой схеме только котёл и контур пола

Если котёл установлен газовый, современной модели, он сам по себе является отличным регулятором. Желаемая температура теплоносителя выставляется нажатием кнопок на его панели управления. Новое значение, когда нужно сделать воду горячее, охладить или вовсе отключить, задаётся без проблем, за считанные секунды.

И даже когда система двухконтурная — то есть, котёл не только обеспечивает работу напольного отопления, но и греет воду для батарей и точек разбора — температуру подогрева каждого контура можно отрегулировать за счёт автоматики самого котла. Отдельных приспособлений для этого вовсе не требуется.

То же самое и в случае установки электрического котла, работа которого так же легко регулируется с панели управления. Правда, электричество не самый дешёвый способ подогрева, и к нему обращаются только когда в доме нет газа. Но это уже другая история.

Панель управления современного газового котла

Мембранный (расширительный) бак, подключённый к твердотопливному котлу

Зависимость давления в бачке от температуры воды

Этот узел с манометром и терморегулятором обеспечивает безопасную работу системы

А вот чтобы иметь возможность регулировать температуру, когда воду греет не газовый или электрокотёл, а твердотопливный, в системе должен присутствовать расширительный (компенсаторный) бачок.

Чем выше температура поступающей в него воды, тем выше и давление. И то, и другое контролируется за счёт монтажа на бачок узла безопасности, включающего в себя манометр, клапан выпуска воздуха и терморегулятор, посредством которого и осуществляется настройка.

Внимание! Так что, в плане регулировки температур немаловажное значение имеет тип применяемого котла — влияет это и на структуру системы в целом. Например, в настенных котлах имеется встроенный насос, обеспечивающий циркуляцию воды. Если же котёл напольный, то и насос, и терморегулятор приходится монтировать отдельно.

Схема с отдельно монтируемым циркуляционным насосом

В случае подключения тёплого пола через отопление, регулировка температур осуществляется по тем же принципам. Просто в этом случае, температура в напольном контуре будет зависеть от температуры в батареях.

Наиболее сложно осуществлять регулирование подогрева при комбинированных схемах подключения, когда контуров много, и в каждом из них вода должна нагреваться по-разному.

Модуль регулирования водяных напольных систем заводской сборки

Тёплые полы — серьёзная статья затрат при ремонте, поэтому важно точно рассчитать, сколько и каких материалов понадобится. Чтобы облегчить ваши трудозатраты, мы подготовили специальную инструкцию, рассказывающую, как произвести расчёт тёплого пола — водяного или электрического. Онлайн-калькуляторы прилагаются. А в статье «Что нужно для тёплого пола?» найдёте полный список всего, что может понадобиться при монтаже.

Решить эту задачу позволяет внедрение в систему смесительного узла, в котором присутствует 3-х ходовой клапан и сервопривод. Что это такое, как функционирует и подключается, читайте далее.

Какую задачу решает клапан подпитки

Собственно, клапан автоподпитки, конструкция которого предусматривает два или три входа, и призван поддерживать в доме тепловой баланс при наличии нескольких контуров.

Клапан может быть двухходовым, рассчитанным на подмес к холодной воде кипятка. Увеличивая или уменьшая поток горячей воды, мы и получаем теплоноситель с той или иной температурой.

Регулируется этот процесс при помощи термоголовки, установленной на клапане. Она прекрасно справляется с защитой системы от чрезмерного нагревания, но сам клапан имеет не слишком большую пропускную способность.

Клапан с двумя ходами

Поэтому двухходовые устройства ставят, в основном, при небольших площадях обогрева. Сами по себе они очень надёжны, и могут подключаться по параллельной схеме, если нагревательных контуров несколько.

Её недостаток заключается в том, что горячая вода в таком случае распределяется неравномерно, поэтому при устройстве многоконтурного отопления устанавливают в основном клапаны с тремя входами. Вот о них и поговорим более подробно.

Возможности трёхходового клапана

Принцип функционирования этого клапана совсем другой. В нём есть термосмесительный узел, в котором и определяется температура проходящей через него воды. Если она слишком горячая, открывается заслонка на трубе с холодной водой, путём подмешивания которой и организуется охлаждение (если помните, в двухходовом клапане всё происходит наоборот).

Клапан автоподпитки на 3 хода

Как только температура потока снижается до заданного значения, проход на холодной трубе закрывается. Правда, при первичном запуске горячей воды, в такой системе могут появляться резкие температурные скачки, что не есть хорошо для любого трубопровода.

Примечание! Чтобы этого избежать, дополнительно монтируют сервоприводы, о которых мы расскажем чуть позже.

Но достоинств у 3-х ходового клапана всё же больше:

1. Он позволяет не только смешивать потоки с разной температурой, но и перенаправлять их. Но главное всё же то, что при этом можно получать теплоноситель со стабильно заданной температурой.
2. В зависимости от комплектации клапан может управляться как вручную, так и автоматически. Ручной прибор внешне похож на обычный шаровый кран – разве что имеет три патрубка.

А вот модели, в которых предусмотрена автоматика, можно настроить так, чтобы температура устанавливалась с учётом удалённости контура от котла – то есть, с поправкой на остывание теплоносителя.

Соответственно, сама система работает при этом более эффективно – особенно, когда вместо термоголовки на клапан установлен сервопривод, учитывающий ещё и температуру воздуха в комнате.

Трехходовой клапан в схеме

Работа системы с сервоприводом

Сервоприводом называют прибор, оснащённый выдвижным механизмом (штоком), располагаемым в верхней части его корпуса. Он устанавливается либо на отдельный клапан, либо на входы в распределительный коллектор тёплого пола, что хорошо видно на картинке.

Элементы системы с названиями

Управляется прибор посредством термостата, на котором и задаётся необходимая температура. Регулятор очень чувствителен к её изменениям, с его помощью настройка производится более точно, чем это возможно сделать посредством термоголовки.

На термоголовке при регулировке можно ориентироваться только по штрихам с цифрами, в которых без паспорта изделия и не разберёшься. Термостат удобен уже тем, что у него есть нормальный дисплей, который показывает температуру в цифрах, в градусах Цельсия. Прибор может быть как электрическим, так и работать по принципу радио.

Таблица 1. Схематичное функционирование электронного термостата

Монтажные отверстия термостата

Вид термостата	Пояснение
На тыльной стороне прибора есть два монтажных отверстия, которыми он насаживается на вкрученные в стену саморезы.
Выбор места для установки	Место расположения выбирается произвольно, лишь бы на него не падали прямые солнечные лучи и не попадали сквозняки. От пола он должен отстоять минимум на 1,5 метра, так как прибор очень чувствителен к изменениям температур.
	К сети термостат не подключается, так как работает от двух литиевых батареек, которые идут в комплекте. Такого питания прибору хватает на 1,5-2 года регулярной эксплуатации.
Как происходит передача данных	На этой схеме терморегулятор обозначен цифрой 1. Под номером 2 – радиомодуль, который принимает сигнал от регулятора по заданной и измеренной температуре, сравнивает их, и при необходимости открывает сервоприводы.
	Перед вами коллекторный узел, в котором в нижнем ряду стоят сервоприводы, а наверху – расходомеры (как вариант, это могут быть настроечные колпачки). Именно они и помогут настроить работу тёплого пола, обеспечивая регулировку расхода теплоносителя. Примечание! Каждый контур пола мониторится отдельным расходомером, и позволяет обеспечить ему равномерный прогрев.

Как осуществить первичную настройку пола

Первичный запуск только что смонтированного подогрева пола начинается именно с регулировки, и необходимо правильно её осуществить. Это важно не только для самой системы, но и для эксплуатации напольного покрытия, которое не должно подвергаться перегреву.

Водяные трубы могут монтироваться и на сухую стяжку, но чаще всего их укладывают в монолит по причине большей теплоотдачи такого пирога. Независимо от его конструктива, стартовый запуск системы осуществляется до того, как будет произведена финишная облицовка.

Первичный запуск производится до монтажа декоративного покрытия

При этом из стяжки выпаривается остаточная влага, что очень важно, когда строительство ведётся не в жаркое время года и холода вынуждают поторопиться. Температуру при этом можно задать только комнатную (порядка +20), повышая её всего на 1 градус за сутки.

На заметку! Форсирование событий неуместно — постепенный нагрев исключит возникновение в стяжке трещин из-за резкого линейного расширения.

В данном режиме система должна работать минимум 2 недели. За это время бетон идеально просохнет, что только благоприятно воздействует на большинство финишных материалов, которые не любят влаги.

Таблица 2. Регулировка теплого пола

Шаг 1 – заполняем систему водой

Шаг 2 – спуск воздуха из контуров

Фото, шаги	Пояснение
Для первого пуска системы её сначала нужно заполнить водой, и стравить воздух. Для этого следует открыть те краны, которым положено при работе пола быть открытыми. Это: 1. Расходомеры или вентили на коллекторе. 2. Трёхходовой клапан (если он с термоголовкой, то значение на ней должно быть максимально возможным). 3. Запорные краны на подаче и обратке. 4. Воздухоотводчики.
Вода начнёт заполнять трубопровод, свистящие звуки будут говорить о том, что она вытесняет воздух. Когда всё затихнет, все краны можно закрыть, кроме подачи на один контур. Делается это для того, чтобы напор насоса сконцентрировался только на ней и выдавил оставшийся воздух. Таким образом, придётся опрессовать каждую петлю, после чего перекрыть все краны.
Шаг 3 – настройка трёхходового клапана	При этом 3-х ходовой клапан должен быть закрыт — либо стоять на минимуме.
Шаг 4 – регулировка расходомеров	Теперь нужно распределить потоки воды по контурам, учитывая их длину. Как видите, на корпусе расходомера есть шкала, которая обозначает л/мин. Длину контура вы должны знать, производительность насоса тоже. Делите одно на другое, получаете л/час, потом делите на 60 минут, получаете л/мин. Занижаете полученный результат на 0,2 (на гидросопротивление), и выставляете на расходомере.
Шаг 5 – коллектор с настроечными колпачками	Если расходомеров нет, а коллекторы у вас с настроечными колпачками, открываете их по инструкции на нужное количество оборотов. В любом случае следует добиться одинакового прогрева всех контуров.
Шаг 6 – включаем насос	После настройки включаете циркуляционный насос на минимальную скорость, потом добавляете ещё один оборот (средний). Горячая вода начнёт постепенно вытеснять холодную, на что уйдёт порядка 3-х часов.

Если перед началом прогрева пола на расходомерах были выставлены максимальные значения, или они получились на каждом контуре разными, теперь самое время их подрегулировать, чтобы добиться равномерного нагревания. Когда в системе присутствует электронный термостат, о котором рассказывалось выше, задаёте ему нужную температуру – и он настроит её сам.

Цены на теплые полы Caleo

Видео — Простой способ регулировки температуры теплого пола

Видео — Подключение теплого пола к системе отопления