Управление комбинированной системой отопления

Под комбинированной системой подразумевается проектное решение, при котором помещение отапливается и водяным теплым полом и радиаторами. Такая система в основном используется в том случае, когда одно напольное отопление не может компенсировать расчетные теплопотери помещения даже при максимально допустимой температуре теплоносителя. Дело в том, что в соответствии с п. 6.4.9. СП 60.13330.2016, температура поверхности пола в помещениях с постоянным пребыванием людей не должна превышать 26 °С. Если учесть, что средний коэффициент теплоотдачи пола составляет 10,8 м 2 /°С • Вт, а средняя расчетная температура воздуха в помещении 20 °С, то с поверхности теплого пола можно по- лучить удельный тепловой поток, не превышающий 10,8 (26-20) = 64,8 Вт/м 2 .

Установив у себя дома комбинированную систему отопления, мы сразу же столкнемся с вопросом: каким образом выполнять ее регулировку?

Классическим методом управления системой отопления является использование электронных комнатных термостатов совместно с электротермическими сервоприводами, устанавливаемыми на отопительном коллекторе. Принцип этого управления прост: на комнатном термостате пользователем устанавливается желаемая температура воздуха в помещении, например 20 °С. В случае, если фактическая температура воздуха превышает установленную, термостат находится в положении «выключить» и сервопривод перекрывает подачу теплоносителя к радиатору или петле теплого пола. Когда фактическая температура воздуха опускается ниже настроечной величины более чем на величину гистерезиса (0,5 °С), термостат переключается в положение «включить». Сервоприводы открываются, и поток теплоносителя начинает вновь циркулировать. Гистерезис необходим для кор- ректной работы термостата. В противном случае, при достижении требуемой величины в 20 °С термостат начал бы постоянно включаться и выключаться, то есть — вошел в режим «дребезга».

Работа системы управления теплым полом при помощи обычного комнатного термостата приведена на рис. 1.

Рис. 1. Управление системой отопления с помощью термостата и сервопривода

С управлением обычной системой отопления все достаточно ясно, однако как быть в случае использования комбинированной системы?

Конечно, можно от комнатного термостата одновременно подавать сигнал на включение или выключение и теплого пола и радиаторов. Однако, такой вид регулирования не всегда удобен. Дело в том, что в течение отопительного периода существуют так называемые периоды межсезонья — осень и весна. В эти периоды как раз и возникает ситуация, при которой отопление должно работать лишь на 10—15 % своей расчетной мощности. В это время теплового потока от теплых полов вполне достаточно для обогрева помещений. При понижении температуры наружного воздуха к компенсации теплопотерь уже должна подключаться система радиаторного отопления. То есть при комбинированной системе отопления схема управления отоплением тоже должна быть комбинированной. Пример такой схемы приведен на рис. 2.

Рис. 2. Двухконтурное управление комбинированной системой отопления

Как видно из рисунка, термостат уже управляет не одним, а двумя контурами отопления при помощи дополнительного реле. В меню настроек такого термостата введена величина dT, которая определяет зону температур выше уставки, при которой включено только одно реле. В примере, приведенном на рис. 2, эта величина составляет dT = 3 °С. Рассмотрим более подробно принцип работы данного устройства. На термостате задаются две величины: первая — уставка самого термостата (20 °С), и вторая величина — dT, которая настраивается один раз и применима при любых значениях уставки. Если фактическая температура воздуха в помещении ниже уставки, то это означает, что в помещении холодно, и необходимо систему отопления включить на все 100 % для его прогрева. Этот режим обозначен на рисунке как зона 1. В этом случае термостат включает оба реле, тем самым обеспечивая отопление теплым полом и радиатором. Такая ситуация возникает, как правило, в пиковые периоды холода, когда на улице устанавливается минимальная температура.

При возрастании температуры выше уставки (20 + 0,5 °С = 20,5 °С) реле, управляющее радиатором, отключается. Таким образом, при оптимальном диапазоне температур будет выключен радиатор, но теплый пол для обеспечения комфорта в помещении останется включенным. Если температура воздуха начинает снижаться, то термостат опять включает реле и радиаторное отопление вновь работает. Однако в случае, если температура воздуха продолжает расти (мощности теплого пола хватает с избытком), то при нагреве воздуха на величину dT (3 °С) термостат отключает также и контур напольного отопления. После остывания системы и падения температуры внутреннего воздуха ниже 23 °С термостат включает теплый пол и, если его мощности оказывается недостаточно, и температура продолжает падать, то включается и радиаторное отопление. Таким образом, мы получаем диапазон температур от 20 °С до 23 °С, в котором наша система работает с максимальной эффективностью.

Для выполнения такого регулирования компанией VALTEC на основе имеющегося хронотермостата VT.AC709 был разработан двухконтурный хронотермостат VT.АС711 (рис. 3 и 4).

Рис. 3. Передняя панель двухконтурного хронотермостата VT.AC711

Рис. 4. Задняя панель двухконтурного хронотермостата VT.АС711

Как видно из рис. 4, в приборе появилось дополнительное реле, при этом весь спектр функциональных возможностей хронотермостата VT.AC709 остался прежним. В меню расширенных настроек поя- вился отдельный пункт настройки величины dT (рис. 5).

Рис. 5. Меню настройки параметра dT

Данная величина по умолчанию составляет 3 °С, однако задавать ее рекомендуется исходя из особенностей конкретной системы и ее тепловой инерционности.

Таким образом, мы имеем полноценный двухконтурный регулятор, который может управлять нашей системой отопления как в ручном режиме, так и по суточному и недельному графикам.

Схемы подключения сервоприводов различного типа показаны на рис. 6.

Рис. 6. Схемы подключения сервоприводов

Следует обратить внимание, что при подключении сервоприводов в соответствии с рис. 6 необходимо установить перемычку между клеммами 1 и 3. Подключение приводов также может осуществляться по схеме, приведенной на рис. 7.

Рис. 7. Альтернативная схема подключения сервопривода

Описанная в статье система двухконтурного регулирования может также применяться в многоквартирном доме, в случае использования термостатов совместно с сервоприводами вместо традиционных термостатических головок. Такой алгоритм работы рекомендуется задавать в случае, когда есть необходимость управлять двумя отопительными приборами, расположенными в одном помещении. То есть при достижении величины уставки сначала отключается один отопительный прибор, а затем, если температура внутреннего воздуха продолжает расти, отключается и второй прибор. Это позволяет не просто экономить тепловую энергию, но и поддерживать более комфортные условия для жильцов.

Автор: Бобров А.А., инженер по автоматизации

Отопительная система Комби

Под Комби следует понимать совокупность всех элементов этой отопительной системы: нагревающий аппарат, газопровод и водопроводные соединения, включая батареи. Главными производителями на сегодняшний день являются немецкие и турецкие фирмы.

Что такое отопительная система Комби

Благодаря отопительной системе Комби, можно без труда нагревать любые помещения даже в самое холодное время года. Для этого нужно надлежащим образом смонтировать все элементы системы. Дело не ограничивается исключительно покупкой и установкой машины с нагревательным элементом.

Необходимо заранее провести водопроводное соединение, представляющее собой проходящий через все помещения в доме замкнутый круг. Следует учитывать, что Комби больше подходит для квартиры или одноэтажного частного дома. Это связано с тем, что машина не способна заставить воду подняться по трубам на второй этаж.

Процесс отопления помещений

Сегодня в системе Комби чаще всего используются пластиковые трубы, которые режутся на куски необходимой длины и паяются специальным плавящим инструментом по необходимости прямо на месте. Также есть система — 2000, в которой не требуется сварка, т.к. используется прочный шланг.

Зато при использовании этого варианта необходимо установить коллектор, от которого и будут расходиться шланги с горячей водой. Трубы могут быть расположены в стене чуть выше пола или под полом. Шланг может быть протянут только под полом.

Оба варианта подразумевают использование батарей. Третьим вариантом расположения отопительных труб является подпольный. Этот вариант не требует батарей, позволяет экономить на энергозатратах, но требует пола, покрытого керамической плиткой. Только она способна хорошо проводить тепло в помещение.

Батареи следует выбирать в соответствии с размерами помещений: чем больше комната, тем больше должна быть батарея. А если позволяет планировка, можно разместить сразу две.

Спрятать трубы в стену или под пол, изготовленный из бетона, довольно сложно. Это потребует больших усилий на пробивание желоба необходимой глубины, тянущийся через все помещения. В этом случае предпочтительнее подпольное отопление.

В этом случае на водопровод накладывается особая изоляция, происходит заливка бетоном, а затем кладется плитка.

Многих интересует риск протечки при укладке подпольных труб. Здесь все зависит от добросовестности мастера: если до закрытия трубопровода тщательно будут проверены места спайки труб, система будет работать без протечки десятки лет, т.к. пластик не может заржаветь. К счастью, мест стыка в подпольном трубопроводе очень мало.

После укладки трубы подключаются непосредственно к Комби, имеющему вход для холодной воды из вне, выход для уходящей в трубы горящей воды, вход для приходящей из труб остывшей воды и выход для уходящей в ванную горячей воды.

Проект газопровода должен быть в обязательном порядке оговорен с надлежащими инстанциями и установлен мастером после получения соответствующего разрешения.

После того, как все части установлены, а вода подана в трубопровод, Комби включается и при помощи интуитивно понятной системы управления устанавливается на нагрев воды до требуемой температуры. Комби работает в двух режимах: лето и зима.

Летний режим греет воду только для раковины и душа во время открытия крана с горячей водой.

Зимний режим заставляет Комби работать постоянно. Для воды из под крана и в трубах имеются отдельные регуляторы.

Сжигая газ, машина греет воду и пускает ее по трубам. При нагреве до необходимого уровня нагнетание газа автоматически прекращается и машина останавливается до падения температуры. Затем все повторяется. Чем ниже температура в помещении, тем больший градус следует выставлять.

При нагреве воды для душа все происходит точно так же. Разница лишь в том, что при открытии крана с горячей водой несколько секунд идет оставшаяся в трубах остывшая вода, а затем уже приходит вода той температуры, которая была установлена на панели Комби.

Если машина работает в зимнем режиме, то при открытии крана нагрев воды в батареях прекращается. При этом подаваемая в ванную вода берется машиной не из замкнутой системы отопления, а извне.

Плюсы и минусы системы Комби

К плюсам системы можно отнести удобство в использовании, долговечность, возможность регулировать температуру самостоятельно. Нет необходимости платить за отопление, если владелец покидает дом на продолжительное время. Достаточно лишь выключить Комби. Однако, есть и минусы.

В холодное время года должны быть включены как минимум три батареи. В противном случае есть риск замерзания воды на отдельных участках, что неминуемо приведет к поломке. Затратным может оказаться использование этой системы отопления в странах, где цены на газ слишком завышены.

В целом, система Комби очень практична и пользуется популярностью у миллионов людей.

Комбинированная система отопления: плюсы и минусы

На правах рекламы

Она востребована, если в доме нет газа, существуют проблемы с электроснабжением или владельцы не хотят переплачивать за отопление и подведение коммуникаций.

Газовые + электрокотлы

При выходе из строя одного котла всегда можно вручную включить второй. При установке двухтарифного счетчика электроэнергия оплачивается по льготному тарифу, если включать электрокотел ночью. Из-за высокой стоимости в обычное время этот вид обогрева используется как резервный.

Установка системы

Параллельно: если котлы сравнимой мощности, и газовый котел — основной. Их соединяют при помощи трехходового вентиля или обратных клапанов. Краны на неработающий котел можно не перекрывать, а просто включать требуемый агрегат.

Последовательно: если электрокотел не оснащен встроенным насосом и используется, например, для дополнительного подогрева системы отопления.

Примеры комбинированной системы

В линейке газовых котлов «Бош Термотехника» есть высокотехнологичные и надежные настенные модели Buderus Logamax UО72 и UО052/054 мощностью 12–35 кВт и напольные Buderus Logano мощностью от 20 до 270 кВт.

Buderus Logamax U072

Настенные котлы Buderus Logamax U072 разработаны для российских условий. Оснащены медным теплообменником, не подверженным коррозии. Настраиваются за пару кликов.

Напольные котлы Buderus Logano предназначены для плавного регулирования температуры котловой воды без цокольной температуры. Могут работать на природном или сжиженном газе. Имеют новый «промышленный» дизайн от Buderus и высокий стандартизированный коэффициент использования (92%) при низких эмиссиях вредных веществ.

Для данной системы также подойдут бесшумные малогабаритные электрокотлы Bosch Tronic Heat мощностью от 4 до 24 кВт. Ступенчатое включение мощности позволяет настроить агрегат для разных случаев применения. Для увеличения срока службы использована технология ротации включения нагревательных стержней.

1. Цена электрокотла относительно невысока.
2. Удобство в монтаже.
3. Экономия на отоплении за счет чередования работы котлов.

1. Если газовый котел имеет электророзжиг, насос для циркуляции воды и систему отвода продуктов сгорания, при отсутствии электроэнергии прибор не работает.
2. Электрические котлы мощностью свыше 10 кВт работают, как правило, от трехфазной сети, которая есть не у всех.
3. Для подключения электрического котла иногда требуется переложить проводку, чтобы она выдержала увеличение мощности.

Твердотопливные + электрокотлы

Комбинация твердотопливного и электрического котла снизит остроту проблемы энергоснабжения. Электрокотел можно включать по льготному тарифу с вечера до утра, если установлен двухтарифный счетчик. Дрова используются, когда есть возможность регулярно закладывать их в топку и выгребать золу. Такое сочетание подходит для домов, где нет газа.

В начале процесса стоит использовать твердотопливный котел. После достижения необходимой температуры можно настроить систему на автовключение электрокотла. В результате вы получите быстрый нагрев и сэкономите.

Установка системы

Параллельно или последовательно. Взаимная увязка двух разных агрегатов требует навыков. Между котлами можно установить дополнительный тепловой аккумулятор, который рационализирует использование энергии твердотопливного нагревателя и позволит реже включать электрический. Подключать твердотопливный котел к системе отопления необходимо стальной трубой длиной не менее метра на входе и выходе трубопровода.

Твердотопливные котлы устанавливаются на ровный поддон из бетона, камня, кирпича или стали. Вокруг должно быть пространство — от 0,5 метра с трех сторон, 1 метр со стороны топки и не менее 2,5 метра до потолка.

Подключение в электрической сети подразумевает обязательное заземление.

Для всех теплогенераторных устройств желательно предусмотреть отдельное помещение, закрытое для доступа посторонних и детей.

Примеры комбинированной системы

В линейке котлов Buderus Logano есть твердотопливные котлы S131, S171W, S181E и S111-2, отвечающие всем требованиям по энергоэффективности и безопасности. Они имеют мощность от 12 до 50 кВт, большую загрузочную камеру и зольник. Их топят дровами, углем или пеллетами, в зависимости от модели. Продолжительный процесс горения обеспечивается за счет высокого КПД для котлов с ручной загрузкой, а в пиролизных или автоматических — за счет современных технологий сжигания.

Buderus Logano S171W

Котлы имеют различные габариты и подходят под котельные разной площади и конфигурации.

Из электрокотлов заслуживает внимания модель Bosch Tronic Heat 3000/3500. Она отличается простым монтажом и легкостью настройки. Возможно дооснастить котел внешним модулем для управления через интернет или датчиком уличной температуры. Электрокотлы не требуют отдельного помещения и установки дымохода — они не выделяют вредных веществ, поэтому нет необходимости в очистке и утилизации продуктов сгорания.

Bosch Tronic Heat 3000/3500

1. Когда не работает один котел, включается другой, и система продолжает функционировать.
2. Через дополнительные выходы можно подключить несколько отопительных систем для дома, гаража, бани, теплого пола.
3. Изготовлены из чугуна или жаропрочной стали. Эти материалы обеспечивают высокую прочность и длительный срок службы.
4. Древесное топливо нетоксично.
5. Невысокая стоимость при электроснабжении дома в ночное время.

1. Ручная загрузка твердого топлива.
2. Необходимость регулярно чистить котел.
3. Высокая стоимость электричества.

Комбинированная система отопления — удобное в использовании и экономически целесообразное решение. Даже если один из котлов выйдет из строя, или возникнут перебои с электричеством, в вашем доме всегда будет тепло.