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 отопительная система для частного дома

При отсутствии централизованного отопления систему частного дома можно обустроить с применением котлов различного типа. Если рядом проложена газовая магистраль, то оптимальным выбором может стать газовый котел, нет перебоев с электричеством – подключить электрокотел, а при доступности твердого топлива – твердотопливное оборудование. Но есть более удобный вариант – комбинированная система отопления, подходящая для обеспечения подачи тепла в любых условиях.

Что такое комбинированная система отопления

Основной прибор для таких конструкций – это многотопливный котел, принцип работы которого заключается в использовании энергии из разных источников, аккумулировании тепла и хранении энергии с последующим потреблением.

Важно! Закладывается система на этапе возведения строения и после окончания строительства.

Многотопливные котлы позволяют быстро переходить с одного вида сырья на другое без изменения настроек – два вида топлива сгорают в одной камере, что обеспечивает практически моментальный переход. Также системы комбинированного отопления могут оснащаться котлами с топками для сжигания разных видов сырья. Например, одна камера для жидкого топлива, вторая – для твердого топлива. В этом случае конструкции позволяют подключать к одному котлу не одну, а несколько автономных линий с разными температурными режимами подачи теплоносителя.

Совет! В домах с большой площадью, наличием контура теплых полов и разветвленной схемы радиаторов комбинированное отопление обеспечит подачу теплоносителя ко всем схемам в нужном температурном режиме.

Области применения системы

Ограничений по использованию схемы нет, она одинаково хорошо работает в строениях различного назначения и этажности. К примеру, если в доме первый этаж отапливается контуром теплого пола, то прогрев идет по всем этажам и перекрытиям, которые являются полом второго этажа, где смонтированы батареи.

Важно! При обустройстве теплого пола с жидким теплоносителем в многоквартирном доме необходимо получить разрешение. Потому чаще всего в квартирах ставится контур электрического типа. Центральное отопление служит резервным источником тепла.

Преимущества и недостатки комбинированной системы

Специалисты и пользователи отмечают следующие преимущества схемы:

1. Автономность. При отсутствии газа, электричества есть возможность перейти на другой источник энергии, получая тепло без перебоев.
2. Производители предлагают одно-, двухконтурные приборы, удобные для обеспечения тепла и подачи ГВС.
3. Все агрегаты дополнительно оборудованы патрубками для подключения системы теплого пола и магистрали отопления дома.

К недостаткам относят снижение количества дополнительных функций при повышении мощности. Например, оборудование с высокой производительностью может не быть дополнено защитой от промерзания или не иметь контура для ГВС.

Важно! Котлы комбинированного типа относятся к взрывоопасным, поэтому устанавливаются только в отдельном помещении и на пол.

Высокая цена приборов и сервисного обслуживания нивелируется возможностью беспрерывного обеспечения дома теплом. Это особенно важно в условиях отдаленности от центральных магистралей и частых перебоях с подачей электричества.

Какие отопительные приборы совмещаются в системе

Варианты комбинации зависят от наличия того или иного типа топлива. Чаще всего котлы имеют камеру для сжигания газа и твердого топлива – такой тип подходит для зон с подведенной газовой магистралью. Но при отсутствии таковой можно применять сжиженный газ, поставляемый в баллонах, если заменить форсунку.

Совет! Для упрощения и ускорения транспортировки теплоносителя по трубам лучше покупать оборудование с насосами принудительной циркуляции.

Также существуют следующие варианты комбинаций с газовой камерой сгорания:

• котел, работающий на жидком топливе, – прогревает большие помещения и работает на солярке;
• котел твердотопливный длительного горения;
• конденсационный вид котла с высоким КПД и экономичным расходом сырья.

На заметку! Конденсационные котлы оборудованы электроподжигом, поэтому считаются энергозависимыми – если есть перебои подачи электроэнергии, система работать не будет.

Примеры комбинированных систем

Рассматривая примеры применения оборудования, можно выделить несколько схем с применением разного вида тепловых источников, с независимыми системами отопления, одноконтурными с подключением к отопительным приборам нескольких видов.

Разберемся подробнее в некоторых видах:

1. Система теплого пола и конвекционное отопление. Такая схема соединяет контур теплого пола и батареи. Для работы может применяться подача обратки из радиаторов в контур теплого пола, тут нужен конденсационный газовый котел – минус в невозможности организации автономной работы. Также контур теплых полов может подключаться к котлу через трехходовый смеситель, рециркуляция теплоносителя обеспечивается насосом. Радиаторы в этом случае также подключаются к насосу. Получается схема комбинированного отопления с независимой работой двух контуров. К плюсам схемы относят равномерность прогрева – тепло поступает от пола, потому радиаторы можно поставить на минимальный прогрев или включать при необходимости, когда не хватает температуры носителя в контуре теплого пола (вода прогревается до +40 С). Минус видно при самостоятельности работы одной системы. Получается, что если оставить только теплый пол, отопление будет недостаточным, а при применении только конвекторов, распределение теплых потоков в помещении не является рациональным, прогрев идет верхней части комнаты, низ остается холодным.
2. Газовый и дизельный тип отопления. Система подразумевает применение котла совмещенного типа, где камера сгорания работает на двух типах топлива с заменой горелки. К преимуществам относят возможность сжигания дизеля при отсутствии подачи газа. Как только подключат к дому газ, то переход с одного вида топлива на другой осуществляется без замены оборудования.

Совет! При появлении возможности перехода на газ, не стоит экономить, так как стоимость 1 кВт в час энергии, вырабатываемой при сгорании газа и солярки, различается более чем в 5 раз.

1. Котел с электрическим питанием и камерой сгорания твердого топлива. Система подразумевает подключение 2-х котлов с поочередной работой приборов, а вот дополнительным элементом обвязки выступает теплоаккумулятор – бак со слоем утеплительного материала для поддержания оптимальной температуры теплоносителя. Плюсы – энергонезависимость, удобство пользования и экономность. Твердое топливо стоит недорого, а если включать электричество только на ночь, то при двухтарифном счетчике затраты будут минимальными.

Важно! Теплоаккумулятор нужен для накопления тепловой энергии и запуска ее в работу при отключении нагрева. Например, электричество включается только на ночь, вода нагревается и применяется как теплоноситель в дневное время.

1. Тепловой воздушный насос и твердое топливо. Основной источник тепла – насос воздух-воздух. Прибор напоминает кондиционер, но не охлаждает, а нагревает воздух. Твердотопливный котел в этом случае является источником резервного отопления. К плюсам схемы относят высокий КПД, малый расход электричества – ток питает только компрессор. Минус заключается в снижении функциональности теплового насоса воздух-воздух при температурах снаружи от -15 С и ниже. В этом случае запускается в работу твердотопливный котел, а при обустройстве самотечной системы отопления схема становится автономной и не зависит от подачи электрической энергии.
2. Котел электрический и система кондиционирования. Основной источник тепла – инверторный кондиционер. Но поставить таких агрегатов придется несколько, чтобы в каждой комнате было тепло. Электрокотел является резервным источником, он должен быть оборудован ТЭНом и двухконтурной системой отопления. К плюсам относят экономность расхода энергоносителей и равномерность прогрева. Также совмещенная система отопления позволяет быстро отремонтировать один прибор без отключения всей схемы.

Выбирая тип комбинированной схемы, следует ориентироваться на доступность топлива, дешевизну получаемой энергии и финансовые возможности. Самым дешевым топливом на сегодняшний день считается газ, а твердотопливный котел и тепловой насос воздух-воздух могут стать неплохой альтернативой при отсутствии газовой магистрали.