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.

Основные моменты установки и регулировки расходомеров для системы теплого пола

Расходомер – это устройство, способствующее корректному функционированию оборудования для обогрева половых покрытий. Приспособление чаще всего используется для балансировки многоконтурных систем с жидким теплоносителем. Установку его производят непосредственно в коллекторе. Обеспечить качественный обогрев здания может только правильный монтаж и регулировка расходомеров теплого пола.

Функциональность и принцип работы расходомера

Основной функцией расходомеров или как их еще называют, поплавковых ротаметров в системе теплого пола является регулировка расхода теплоносителя в водяных контурах. Установка такого устройства позволяет:

• избежать перерасхода электрической энергии в процессе нагрева теплоносителя;
• обеспечить равномерный прогрев всех водяных контуров;
• исключить колебание температурного режима в разных комнатах.

Необходимость использования расходомеров возникает в зданиях, где производится обогрев половых покрытий с разной площадью. Объемные помещения требуют большей длины трубопровода, поэтому прогреваются они менее интенсивно, чем маленького размера комнаты. Поэтому достичь равномерного прогрева и обеспечить комфортную температуру во всем доме можно только с таким приспособлением.

Расходомер для системы обогрева пола представляет собой устройство механического типа с пластмассовым или латунным корпусом. Внутри его находится поплавок из полипропилена. На верхней части корпуса находится прозрачная колба с разметками. В процессе циркуляции теплоносителя поплавок приходит в действие, перемещаясь по направлению вверх-вниз. Согласно его расположению можно с помощью шкалы определить объем жидкости в трубопроводе.

Критерии выбора

От правильного подбора расходомера зависит качество функционирования системы обогрева теплого пола. Выпускают три вида ротаметров:

1. Измерительный. Такой тип расходомера устанавливается с вентилем ручной регулировки. Управление производится с учетом измерительных показаний.
2. Регулирующий. Выполняет одну только функцию – контроль количества жидко теплоносителя, поступающего в водяные контуры.
3. Комбинированный. Такой прибор совмещает в себе два действия – регулировку и измерение. Стоимость изделия значительно выше от моделей выполняющих однотипные функции.

При покупке расходомера для теплого пола следует обращать внимание та такие параметры изделия:

1. Материал корпуса. Высокой износостойкостью обладают устройства из латуни. Сверху такой корпус должен быть покрыт никелем. Пластмассовые изделия более дешевые, но они имеют пониженный показатель прочности.
2. Целостность прибора. Перед приобретением ротаметра рекомендуется произвести внимательный осмотр корпуса и прозрачной колбы, чтобы исключить наличие трещин или других дефектов.
3. Внутренняя часть. Пружина в середине корпуса расходомера должна быть изготовлена из нержавеющей стали.
4. Колба. Прозрачный колпачок с измерительной шкалой в качественных моделях изготавливается из поликарбоната. Такой материал достаточно крепкий и имеет высокую термостойкость, что особенно важно при использовании в отопительных системах.
5. Технические характеристики. В инструкции, прилагаемой к прибору указателя уровень температуры. Такой показатель должен быть не ниже 110 градусов. Также не менее важным является давление – не менее 10 бар.
6. Максимальное значение пропускной способности. Ротаметр должен иметь возможность проводить через себя за час не менее 2-4 метров теплоносителя.

Расходомер для теплого пола

К производителю изделия также следует подходить внимание. Основным показателем надежности изделия является наличие сертификата качества и предоставление гарантии, которую ответственные фирмы надают до пяти лет.

Монтаж и регулировка

Согласно указаниям производителей подключение ротаметра осуществляется на обратный коллектор, но существует вариант установки прибора на подачу.

Основным требованием к монтажу устройства является вертикальное его расположение. Такая установка позволяет определять точное значение уровня жидкости в колбе. Поэтому гребенка должна размещаться строго горизонтально по уровню.

Ротаметр подсоединяется посредством вкручивания в соответствующее гнездо на коллекторе. В комплектацию к прибору входит уплотнительное кольцо и накидная гайка. Дополнительно уплотнять устройство герметиком или другими материалами не нужно.

Рабочий процесс коллектора соединенной цепи – коллектор и расходомер должен быть полностью автоматизированный. Поэтому к системе дополнительно подключается термодатчик. При такой схеме система при достижении заданного температурного режима теплоносителя перекрывает его полный или частичный доступ к контурам.

Монтаж расходомеров теплого пола

Весь монтажный процесс и регулировка ротаметра для теплого пола выполняется в такой последовательности:

1. Расходомер нужно вкрутить в специально предназначенное на коллекторе технологическое отверстие. Прибор устанавливается с помощью ключ строго в вертикальном положении.
2. Провернуть против часовой стрелки и снять прозрачную колбу, расположенную в верхней части корпуса расходомера. После этого необходимо снять кольцо, которое установлено для защиты производителем. Затем одеть колпачок с разметками обратно.
3. За часовой стрелкой выполнить повороты корпуса до необходимого показателя уровня напора. Такое действие представляет собой балансировку скорости потока теплоносителя. При этом заданная величина должна отобразиться на шкале.

После таких действий требуется проверка рабочего процесса всей системы обогрева половых покрытий. Во время эксплуатации теплого пола не следует закрывать колбу на расходомере. Шкала должна быть постоянно на виду, так как иногда возникает необходимость балансировки в ходе работы отопительного оборудования.

Согласно техническим правилам следует проводить идентичную укладку нескольких контуров, включая их протяжность. Иначе даже использование коллектора с ротаметром не даст положительного результата, и система будет функционировать некорректно.

Особенности корректировки

Для каждой отдельной комнаты поводится отдельная регулировка ротаметров. Управление выполняется согласно схеме установленных контуров. При этом берется во внимание уровня нагрева жидкости и давления.

Рекомендуется выполнять балансировку согласно такой инструкции:

1. Определяется полное количество проходящего за одну минуту через коллектор теплоносителя. Показатели берутся в литрах. Полученное значение принимается за 100 процентов.
2. Вычисляется процентный расход каждого отдельного водяного контура. Результат переводится в литры за минуту.
3. На расходомере выполняется регулировка количества подаваемой жидкости в трубопровод.

С помощью таких действий можно выполнить продолжительную корректировку водяного контура. Чтобы обозначить фактические параметры необходимо наблюдать за показателями расходомера. Согласно наблюдениям можно точно определить расход контуров, подключенных к коллектору.

Коллектор с расходомерами для теплого пола

Регулировка расходомера выполняется в зависимости от установленной модели. После подсоединения прибора к коллектору следует выполнить предварительную настройку, установив начальную позицию, которая открывает доступ жидкости.

В ротаметрах без встроенного вентиля, используется дополнительное запорное устройство для установки положения «открыто». При этом балансировка выполняется в процессе функционирования системы.

Комбинированные приборы для учета расхода теплоносителя могут предварительно настраиваться с помощью полных оборотов встроенного вентиля. Каждый виток позволяет уменьшить просвет на установленное значение.

Корректировка расходомера системы обогрева пола выполняется с учетом контроля скорости жидкости за одну минуту – от 0,5 до 5 литров.

Перед началом настройки ротаметра следует проверить состояние установленного контура. Пробное тестирование необходимо чтобы исключить наличие протечек в контуре, которые могут стать причиной искажения показателей в приборе.

Расходомер является важным элементом в многоконтурной системе обогрева половых покрытий. Устройство позволяет обеспечить равномерный поток жидкости во все отдельные трубопроводы. Чтобы отопительное оборудование функционировало максимально эффективно, следует правильно подобрать ротаметр, а также провести его монтаж и настройку согласно техническим требованиям.