4 способа регулировки температуры теплых водяных полов

Теплый водяной пол в помещении становится все более популярным и желаемым способом отопления. Он может быть как основным, так и дополнительным.

Благодаря ему появилась возможность экономии и воплощения в жизнь заветной мечты о благоустроенности. Когда помещение нагревается обычными радиаторами, то тёплый воздух поднимается к потолку.

А при обогреве снизу мы имеем тёплый пол, а нагретый воздух остаётся в нижней части комнаты. Именно из-за этих свойств такое отопление делает комфортнее жильё, где и малышам, и взрослым людям удобно и приятно находиться. Этот вид обогрева, как система, требует знаний и опыта правильного управления для реализации своих функций.

Понятие

Для гарантии безошибочной, исправной работу системы отопления водяного пола выполняется регулировка температуры. Эти настройки делают систему удобной в пользовании по предназначению, а выполнить их нужно так, чтобы сохранить обязательный тепловой режим. Включает в себя параметры желаемого микроклимата и их поддержание.

Способы регулировать

В зависимости от того, какое оборудование применяется в системе обогрева, управлять температурой собранного тёплого пола возможно несколькими способами. В этой статье мы расскажем вам о четырех:

• ручная регулировка;
• групповое регулирование;
• индивидуальная настройка;
• комплексный режим управления.

Как правильно отрегулировать температуру?

Правильная настройка теплого водяного пола выполняется по таким показателям:

Помещение	Оптимальная t,°C	Допустимая t,°C
Жилая комната	20-28	18-24
Кухня	19-21	18-26
Коридор	18-20	16-22
Ванная	24-26	18-26
Санузел	19-21	18-26

В процессе управления нужно настроить прибор, контролирующий расход воды, он увеличивает и сокращает её подачу в нужное время.

Ручное

При такой регулировке весь процесс проходит вручную, а выводы о температуре основываются на личных ощущениях. Естественно, при таких измерениях весьма допустимы неточные данные. Поэтому технология операции регулировки водяного пола должна проводиться по данному перечню:

1. В эксплуатации водяного пола с подогревом с ламинатным или паркетным покрытием используются термоголовки, которые монтируются на оба трубопровода — подающий и обратный. В ручном режиме производят регулировку: подачу увеличивают или уменьшают.
2. Настраивается температура пола только тогда, когда водой будет заполнена каждая петля, при наполнении нужно следить за отсутствием воздуха.
3. В процессе наполнения водой трубопроводов в первую очередь вода должна быть во всей остальной системе отопления. Это производится открытием кранов, дающих доступ носителю тепла во всю систему, а также вентиля обратного коллектора. Только после этого можно открыть прямую и обратную трубы одной петли и полностью наполнить, проверяя и не допуская попадания воздуха (выпускать его в воздухоотвод).
4. Следующий шаг — запустить насос для движения воды в трубопроводе. Определить нагревание рукой, при тёплых на ощупь трубах закрыть петлю.
5. Точно также проделывается с каждой петлёй.
6. При наполнении всех петель следует повернуть вентили на открытие. Подачу воды каждой петли можно установить, определив рукой температуру.
7. Температура воды в трубах зависит от их длины, поэтому желательно монтировать их одинакового размера.

Групповое

Процесс группового регулирования удобен своей точностью показаний. Основан на выполненном в автоматическом режиме повышении или понижении температуры, а также увеличении или уменьшении подачи носителя тепла (воды). В этом простом виде регулировки используются схемы констант и климат.

Клапан с термоголовкой

В работе, выполняемой по схеме констант, используются клапаны с термоголовками.

В случае необходимости изменить температуру, системой расширяется или сужается капиллярная трубка, регулирующая отверстие клапана. Это продолжается до тех пор, пока настроится необходимый режим.

Регулировка происходит автоматически. В зависимости от того, сколько градусов по Цельсию имеет воздух в помещении, автоматика системы определяет ту температуру, которую нужно получить и командует на закрытие или открытие клапана.

Комплексный и индивидуальный режим управления

Корректировка температуры полов в индивидуальном режиме происходит с помощью датчиков, расположенных в каждой комнате. Индивидуальная регулировка отличается от групповой. В первом случае климат устанавливается отдельно для каждого помещения по желанию, а во втором работает общий температурный режим для всей системы.

Схема подключения

Сборка нагревающегося пола не сложная, по мнению специалистов, работа. Вначале производится укладка отопительных деталей, которые затем заливаются стяжкой (цемент + песок + вода). А покрытие настилается после застывания смеси.

После всех этих монтажных работ можно заняться подключением к источнику электроэнергии водяного обогревателя пола с регулировкой температуры. Это самая серьёзная часть из всего объёма работы, так что к ней нужно отнестись внимательно. В этом разделе мы разберем схему подключения к терморегулятору.

В отличие от монтажа деталей и заливки стяжки, в городских квартирах соединение сооружения с энергетическим носителем сложнее. Причина в том, что такое подключение там допускается только на обратной трубе, потому что в идущей от котла трубе вода очень горячая. В таком случае управлять температурой практически нет возможности, ведь нагревание зависит от температурных значений подачи из котельной.

А в частном доме самостоятельная система отопления функционирует несколько иначе. Схема, называемая коллекторной (по ней распределяется вода в своём доме), выглядит так: от котла через общую трубу вода отдельными трубками направляется в комнаты, после чего назад к котлу в обратный коллектор.

Управление подачей воды к каждой отдельно комнате координируется индивидуальным клапаном. И, реагируя на показания датчика градусов, этот рычаг автоматически закрывается либо открывается. Есть ещё другой вариант управления — ручной, его ориентация — на личные предпочтения. Однако пользоваться им можно лишь в том случае, когда водяной тёплый пол — единственное средство обогрева и котёл не бывает горячее 50 °C. Обязательно нужно установить регулятор водяного пола при наличии других средств доставки тепла.

Клапаны, распределяющие воду как носитель тепла, приводятся в работу командами от термостата (лучше устанавливать его в котельной). Термостаты есть двух видов — контролирующие прогревание воздуха и температуры пола. Датчики обычно находятся внутри корпуса.

Обратную гребенку коллектора нужно соединить с сервоприводом. Далее провести провода от коллектора к термостату. Коробка распределителя соединяется кабелем с распредщитком.

Роль сервопривода в данной системе — пропуск и закрытие теплоносителя, помощь оборудованию не работать вхолостую. Рекомендуется, в связи со сложностью системы водяного обогрева, не монтировать её самостоятельно, а лучше обратиться к профессионалу.

Полезное видео

Простой способ регулировки температуры теплого пола:

Заключение

Тёплый водяной пол — сложная система, и, приняв решение оборудовать им свой дом, нужно к этому отнестись ответственно. Важно самому хорошо разобраться в процессе, а также обратиться к специалистам для установки оборудования.

Автоматическое регулирование напольного отопления. Часть 1

Задачи автоматического регулирования

Необходимость и важность автоматического регулирования системой напольного отопления лучше всего доказывать на конкретном примере по принципу «от противного».

Предположим, имеется помещение, оборудованное системой тёплого пола с расчётным удельным тепловым потоком q₀ = 60 Вт/м 2 . Этот тепловой поток рассчитан при расчётной температуре наружного воздуха t_н0 = –28 °С (Санкт-Петербург). Конструкция «пирога» пола показана на рис. 1.

Рис. 1. Конструкция тёплого пола

Для определения требуемой температуры теплоносителя можно воспользоваться расчётным модулем программы VALTEC.PRG версии 3.1.3 (рис. 2). Средняя температура теплоносителя составляет tт = 31,5 °C. При перепаде температур в петлях Δt = 5 °C термоголовка насосно-смесительного узла будет установлена на температуру 31,5 + (5/2) = 34 °С.

Допустим, никакой регулировки кроме поддержания температуры теплоносителя в насосно-смесительном узле система не имеет. При наружной температуре t_н0 = –28 °С пол действительно будет отдавать q₀ = 60 Вт/м 2 , поддерживая температуру воздуха в обслуживаемом помещении t_в0 = 20 °С. Однако с повышением температуры наружного воздуха картина будет меняться.

Рис. 2. Результат расчёта температуры теплоносителя

Температуру воздуха в помещении при изменившейся температуре наружного воздуха tвi нетрудно определить из уравнения теплового баланса:

где t_нi – текущая температура наружного воздуха, °С

Удельный тепловой поток можно определить по формуле:

Текущая температура пола составит:

Результаты расчёта сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Температура воздуха, удельный тепловой поток и температура воздуха при различной температуре наружного воздуха

Температура наружного воздуха, °С

Температура внутреннего воздуха, °С

Удельный тепловой поток от тёплого пола, Вт/м2

Температура пола, °С

Как видно из приведённой таблицы, отсутствие регулирования напольным отоплением приводит в межсезонье к чрезмерному перегреву воздуха в помещении, а также к повышению температуры пола.

Можно, конечно, при резких изменениях температуры открывать форточки, но отапливать за свой счёт вселенную навряд ли кто захочет. Можно также бегать к насосно-смесительному узлу, чтобы перенастроить уставку термоголовки, однако, такая беготня совершенно не вяжется с понятием «комфорта». Таким образом, можно сформулировать следующие основные задачи автоматического регулирования напольным отоплением:
• поддержание внутреннего климата в помещении в комфортных рамках;
• экономия энергоресурсов;
• исключение излишнего вмешательства пользователя в работу системы.

Самым простым и доступным решением по регулированию системы напольного отопления является использование комнатных термостатов совместно с электротермическими приводами, управляющими термостатическими клапанами коллекторного блока.

Принцип работы термостата элементарен: пользователем задаётся желаемая температура внутреннего воздуха (уставка). При отклонении температуры воздуха в помещении от уставки на величину гистерезиса (разница между температурами включения и выключения), происходит переключение контактов реле, через которые на сервопривод подаётся электропитание. В зависимости от схемы подключения и типа сервопривода (нормально открытый или нормально закрытый), происходит либо открытие, либо закрытие термостатического клапана, регулирующего подачу теплоносителя в петлю тёплого пола.

Термостат на схеме 1 рисунка 3 при повышении температуры разомкнёт питание нормально закрытого сервопривода и там самым перекроет подачу теплоносителя в петлю. На схеме 2 рисунка 3 термостат подключён к нормально открытому приводу. При повышении температуры воздуха в помещении термостат подаст питание на сервопривод, также перекрыв петлю.

Рис. 3. Принцип работы комнатного термостата и сервопривода

В номенклатуре VALTEC имеется несколько видов комнатных термостатов.

Термостат комнатный проводной с датчиком температуры пола VT.AC602

Рис. 4. Комнатный термостат VT.AC602

Термостат VT.AC602 (рис. 4) кроме встроенного датчика температуры воздуха имеет выносной датчик, который встраивается в конструкцию стяжки тёплого пола в гофрокожухе.

При одновременном подключении двух датчиков встроенный датчик температуры является рабочим, а выносной – предохранительным (заводская настройка). То есть, при превышении предельной температуры на выносном датчике происходит отключение нагрузки, независимо от показаний встроенного датчика. Эта функция особенно полезна при покрытиях пола, чувствительных к повышению температуры (например, паркет).

При выборе в качестве рабочего выносного датчика температуры пола, встроенный датчик температуры воздуха становится предохранительным.

Переключение рабочих датчиков производится на шестиполюсном джампере, расположенном под лицевой панелью (рис. 5).

Рис. 5. Схема переключения датчиков

К термостату подводится питание 220 В, которое он при понижении температуры воздуха ниже уставки передаёт на сервопривод (рис. 6).

Такая схема предусматривает работу только с нормально закрытыми сервоприводами, а также исключает возможность использования зонального коммуникатора VT.ZC8.

Рис. 6. Схема подключения термостата VT.AC602

Термостат комнатный проводной VT.AC701
Термостат VT.AC701 (рис. 7) работает от двух батареек ААА 1,5 В и имеет жидкокристаллический дисплей, который в рабочем режиме отражает текущую температуру воздуха в помещении. Он выполнен в настенном исполнении, то есть крепится непосредственно на стену и не требует устройства гнезда с монтажной коробкой.

Рис. 7. Термостат комнатный VT.AC701

Требуемая температура (уставка) задаётся с помощью двух клавиш на передней панели. Термостат может работать как с нормально открытыми (НО), так и с нормально закрытыми (НЗ) сервоприводами с напряжением 220 В и 24 В. Сервопривод подключается в разрыв цепи питания (рис. 8).

Рис. 8. Схемы подключения термостата VT.AC701

Хронотермостат комнатный проводной с датчиком температуры пола VT.AC709
Давайте представим реальный рабочий день обычной семьи. Утром, когда домочадцы поднимаются с постелей, завтракают и собираются на работу, учебу и т. п., температура воздуха в помещениях должна поддерживаться на уровне 20–22 °С. Затем квартира остаётся на попечение кошек и собак, и вполне достаточно, чтобы температура не опускалась ниже 14–15 °С. Вечером семья возвращается домой, и до тех пор, пока все не улягутся спать, нужно снова поддерживать 20 °С. Наконец семья уснула.

Для нормального здорового сна температура воздуха в помещении не должна превышать 17 °С (рис. 9). Получается, что жильцу несколько раз в день придётся подходить к комнатному термостату и менять его настройку. Но даже в этом случае комфортная температура наступит не сразу. В зависимости от тепловой инерционности конструкций и использованного отопительного оборудования тепловой эффект проявится лишь через 20–30 минут, а то и позже.

Рис. 9. Пример графика температуры воздуха в помещении

Можно, конечно, ничего не регулировать, а по старинке открывать и закрывать форточку, установив на термостате стабильные 20 °С. Владельцы частных домов, коттеджей и квартир, оборудованных теплосчётчиками такому решению уже сейчас не обрадуются. Ведь платить за «открытую форточку» и нагрев «мирового пространства» им приходится из своего кармана. Тем, у кого теплосчётчики ещё не установлены, можно этот метод использовать, если им нравится бегать к форточкам и хлюпать носом от постоянных сквозняков.

Гораздо разумнее поступит тот, кто вместо обычного термостата установит электронный хронотермостат VT.AC709 (рис. 10).

Рис. 10. Хронотермостат проводной VT.AC709

Хронотермостат позволяет программно задавать режимы отопления в разное время рабочих суток и выходных дней. Для этого каждые сутки условно делятся на шесть периодов, время начала каждого из которых задаётся пользователем. То есть, при пятидневной рабочей неделе надо запрограммировать шесть периодов для пяти суток (рабочих) и 2 х 6 = 12 периодов для выходных дней. Для каждого из назначенных периодов задаётся требуемая температура воздуха или пола (при назначении в качестве рабочего выносного датчика).

В любой момент времени хронотермостат позволяет вмешаться в программу и перейти на режим ручного управления. Например, кто-то пришёл с работы раньше обычного. Перейдя на режим временного ручного управления, он назначает нужную температуру, и прибор будет её поддерживать до конца текущего программного периода, игнорируя программную настройку, а затем автоматически вернётся к работе по программе.

В обычных комнатных термостатах гистерезис (разница между температурами размыкания и замыкания контактов) является фиксированной величиной и составляет, как правило, 1 °С.

Кого-то это устраивает, а кому-то желательно поддерживать температуру более точно. Кому-то, наоборот, хочется, чтобы включение/выключение отопительного контура происходило реже. В хронотермостате VT.AC709 гистерезис можно настраивать в диапазоне от 0,5 до 10 °С.

Многие владельцы обычных комнатных термостатов замечают, что температура воздуха, фиксируемая термостатом, часто отличается от температуры, показываемой обычным комнатным термометром. Причин тому может быть несколько: разная температура в разных точках помещения, нагрев прибора при работе, неверная калибровка и т.п. Приходится держать в уме некую поправку, чтобы постоянно корректировать настройку на эту величину. Хронотермостат VT.AC709 имеет режим ручной калибровки встроенного датчика, поэтому поправка будет всегда учитываться автоматически.

Кроме всего прочего, хронотермостат VT.AC709 позволяет включить функцию защиты от замерзания (рис. 11). Даже при выключенном термостате (режим OFF) снижение температуры воздуха ниже 5 °С подаст напряжение на сервопривод, обеспечив циркуляцию теплоносителя.

Рис. 11. Информация, отображаемая на экране и назначение кнопок управления VT.AC709 (синим цветом показано значение заводских настроек)

Выносной датчик температуры пола встраивается в стяжку тёплого пола и служит в качестве предохранительного. При превышении предельно допустимой температуры пола, независимо от текущей температуры внутреннего воздуха, термостат подаст команду на отключение отопления (рис. 12 а и 12 б).

Рис. 12 a. Схемы подключения хронотермостата VT.AC709 к сервоприводам 220 В

Рис. 12 б. Схемы подключения хронотермостата VT.AC709 к сервоприводам 24 В

Хронотермостат комнатный проводной с датчиком температуры пола VT.AC710
В отличие от мдели VT.AC709, хронотермостат VT.AC710 (рис. 13) имеет автономное питание от двух батареек АА по 1,5 В. Выносного датчика температуры пола у этого прибора нет.

Рис. 13. Хронотермостат VT.AC710

В соответствии с введённой недельной программой хронотермостат управляет напольным отоплением, поддерживая в помещении один из двух предварительно заданных режимов («Комфорт» и «Эконом»).

Каждый из семи дней недели разбит на 48 временных зон (по 30 минут каждая), что позволяет пользователю при программировании хронотермостата обеспечить оптимальный климатический режим в помещениях.

Для удобства оперативного управления климатической системой хронотермостат имеет кнопку ждущего режима, которая позволяет при необходимости временно отключить работу программы и действовать по задаваемому пользователю командам.

Состояние реле (замкнуто / разомкнуто) отображается светодиодным индикатором и надписью на жидкокристаллическом дисплее (System ON / System OFF; рис. 14).

Рис. 14. Схема подключения хронотермостата VT.AC710

Хронтермостат комнатный беспроводной VT.AC707
Все ранее рассмотренные комнатные термостаты соединяются с сервоприводом с помощью провода, что не всегда удобно, а в ряде случаев просто невозможно. В этом случае на помощь придёт беспроводной хронотермостат VT.AC707 (рис. 15).

Рис. 15. Хронотермостат беспроводной VT.AC707

В его комплект входит приёмник, который принимает управляющий сигнал от хронотермостата, установленного в обслуживаемом помещении и по проводной схеме передаёт его непосредственно на сервопривод коллекторного блока. Сигнал к приёмнику передаётся по радиоканалу на разрешенной частоте 433 МГц. Приёмник, как правило, располагается рядом с сервоприводом в коллекторном шкафу.

Прибор снабжён сенсорными кнопками управления и позволяет выполнять следующие функции:
• поддержание температуры воздуха в обслуживаемом помещении на уровне, заданном пользователем (программно или вручную);
• дистанционная передача управляющего сигнала на расстояние до 30 м;
• суточное и недельное программирования температурных режимов в помещении (шесть режимов в сутки);
• поддержание режима защиты от замерзания;
• настройка разницы между температурами размыкания и замыкания контактов;
• калибровка показаний встроенного датчика температуры воздуха по данным поверочного термометра;
• экранная индикация режимов работы, времени, температуры воздуха в помещении и заданной для текущего режима температуры воздуха;
• подсветка дисплея;
• блокировка настроек для защиты от несанкционированного вмешательства.

Хронотермостат двухконтурный проводной VT.AC711
Система напольного отопления достаточно часто применяется в качестве дополнения к радиаторному отоплению. В случае использования такой комбинированной схемы, управление отоплением тоже должно быть ком- бинированным. Это значит, что совместная одновременная работа двух систем в межсезонье (при температуре наружного воздуха от –10 до +8 °С) не требуется.

Тёплый пол вполне и сам справится с этой задачей. Для управления комбинированной системой отопления идеально подходит двухконтурный хронотермостат VT.AC711 (рис. 16).

Рис. 16. Хронотермостат двухконтурный VT.AC711

Этот хронотермостат выполняет такие же функции, как и VT.AC709, но управляет уже 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 (рис. 17).

Рис. 17. Схема работы хронотермостата VT.AC711

На термостате задаётся две величины: первая – уставка самого термостата (например 20 °С) и вторая величина – dT (например 3 °С), которая настраивается один раз и применима при любых значениях уставки. Если фактическая температура воздуха в помещении ниже уставки на 0,5 °С (половинное значение гистерезиса), то это означает, что в помещении холодно и необходимо включить и радиаторное и напольное отопление. Такая ситуация возникает, как правило, в пиковые периоды холода, когда на улице устанавливается температура, близкая к зимней расчётной (для Санкт-Петербурга это –28 °С).

При возрастании температуры выше уставки (20 + 0,5 = 20,5 °С) реле, управляющее радиатором, отключается. Таким образом при оптимальном диапазоне температур будет выключен радиатор, но тёплый пол для обеспечения комфорта в помещении останется включённым. Дальнейшее увеличение температуры воздуха до значения 20 + dT + 0,5 = 23,5 °С приведёт к выключению и тёплого пола (рис. 18).

Рис. 18. Схемы подключения хронотермостата VT.AC711

Остывание помещения сначала запустит тёплый пол при температуре 20 + dT – 0,5 = 22,5 °С, а при понижении температуры до значения 20 – 0,5 = 19,5 °С подключится и радиаторное отопление.

По умолчанию, значение dT задана равной 3 °С, однако задавать его рекомендуется, исходя из особенностей конкретной системы и тепловой инерционности помещения.

Таблица 2. Основные технические характеристики комнатных термостатов