Терморегулятор для теплого водяного пола

Управление системой отопления «теплый водяной пол» в ручном режиме крайне неудобно и малоэффективно. Причина в том, что с момента вашего вмешательства, попытка изменить температуру нагрева в доме. Пройдет довольно много времени, автоматика же решает такие вопросы значительно быстрее. В отличие от электрических систем, регулирующие приборы для водяного пола выглядят иначе и имеют другой принцип действия. С помощью таких устройств вы получите возможность наслаждаться комфортом в собственном доме, не обращая внимания на работу отопительной системы. Решить проблему автоматической регулировки температурных параметров позволит термостатический регулятор для водяного теплого пола.

Рассмотрим детальнее, что собой представляет это устройство и каков его принцип работы. На основании нашей информации вы сумеете не только получить необходимые знания, но и сделать выбор в пользу того или иного оборудования.

Регулятор температуры для систем отопления играет одну из важнейших ролей. От его действий зависит функциональность предохранительных клапанов и работа всего узла подмеса. Теплые полы в отличие от других отопительных систем осуществляют низкотемпературный нагрев поверхности пола. Однако, за счет действующих законов термодинамики, именно такой способ обогрева помещений является самым удобным и эффективным.

Терморегулятор в системе отоплениях. Что это за прибор?

Терморегулятор, используемый для теплого водяного пола — это устройство, посредством которого осуществляется регулировка температуры теплоносителя в системе отопления. Прибор оснащается чувствительным термоэлементом, благодаря которому быстро реагирует на изменение интенсивности нагрева теплоносителя. Диапазон изменения температуры варьируется в пределах 5-45 0 С. Изменения в системе происходят мгновенно, что очень удобно и эффективно.

Терморегулятор или термостат, другое название прибора, сегодня используется как в ручном режиме, так и в комплекте с контроллерами (датчики температуры воздуха), которые фиксируют температурные изменения внутри отапливаемого помещения и на поверхности пола. Правильная настройка терморегулятора и постоянная взаимосвязь контроллеров с термостатом являются ключевыми факторами успешной работы теплых водяных полов.

На сегодняшний день используются различные типы термостатов, каждый из которых имеет свою сферу применения.

Виды регуляторов температуры

Для теплых полов используются различные типы устройств, которые могут отличаться различными технологическими показателями. Речь идет о типе прибора, виде используемого датчика и места установки.

Основное различие для всех устройств, заключается в принципе действия. В системах водяных теплых полов сегодня используются следующие типы терморегуляторов:

• Электромеханический прибор. Принцип действия данного устройства заключается в следующем. Достижение внутри помещения установленной на регуляторе температуры, фиксируется датчиком температуры воздуха, который посылает сигнал на термостат. Прибор отключается, останавливая подачу теплоносителя в систему отопления. Снижение температурных параметров внутри помещения дает сигнал на прибор, который снова приводится в действие, включая подачу горячей воды в водяные отопительные контуры.

На заметку: электромеханический термостатический смесительный клапан работает по принципу домашнего утюга, не имея конкретных значений температуры, а лишь включаясь и отключаясь при повышении или при понижении температуры воды.

Управляется прибор интуитивно, настраиваясь в соответствии вашими личными ощущениями. Если в комнате прохладно, головка прибора вращается в одну сторону. Если становится жарко, то колесико крутится в обратную сторону. Для данного вида термостатов характерны низкая цена и простота эксплуатации.

Электронные термостаты – это приборы, которые действуют аналогично, как и электронно-механические приборы. Единственное и существенное отличие данного вида устройств, наличие возможность зафиксировать заданную температуру. Здесь вращающаяся термостатическая головка заменена электронными сенсорами. Управление кнопочное, а вся текущая информация выводится на дисплей.

Такое оборудование обладает высокой точностью и способно чутко реагировать на малейшие изменения температурного режима внутри отапливаемого помещения.

Программируемое устройство. Третий вид термостатов, которые являются полностью автоматизированными и автономными системами. В дополнение к своей основной функции, эти приборы наделены дополнительными функционалами. Их можно запрограммировать на длительный период, делая управление отопительной системой гибким и удобным.

По своей функциональности все термостатические устройства можно разделить на три вида:

• модели, оснащенные индикаторами температуры воздуха;
• модели, оборудованные датчиками температуры нагрева водяного пола;
• устройства, имеющие на вооружении два датчика.

Условия для монтажа термостатического клапана

Термостатический клапан, используемый для теплого пола, устанавливается, как правило, в доступных местах, что бы было удобнее ими управлять.
Важно! При использовании в системе отопления нескольких термостатов, необходимо их установить на некотором расстоянии друг от друга. Приборы не должны создавать технологических препятствий друг для друга.

Важно! При оборудовании теплого пола в ванной комнате или в сауне, терморегуляторы выносятся за пределы помещений с повышенной влажностью.

Конструкция терморегулятора в отличие от большинства узлов и элементов системы отопления не герметична. Высокая влажность крайне негативно отражается на точности показаний приборов с электронной начинкой. В таких условиях обычно используют механические регуляторы. Если вы хотите объединить под единый контроль два смежных помещения, установите двухзонный термостат, обеспечивающий регулировку температуры теплоносителя в отдельных контурах, независимо друг от друга.

Такое устройство очень удобно, когда требуется в одном и том же помещении определенные участки прогревать с различной интенсивностью.

К примеру: место отдыха (кровать или диван) менее нуждается в подогреве, тогда как центральная площадь комнаты, свободная от мебели и других предметов нуждается в большем подогреве.

Хочется добавить, что термостатические регуляторы ставятся отдельно на каждый смесительный узел. Чем больше количество отопительных водяных контуров, тем больше вам потребуется термостатов. Для дома, где теплыми водяными полами отапливается вся площадь, термостаты ставятся отдельно на каждый узел подмеса, обслуживая тем самым каждое помещение в отдельности.

Установка регулятора осуществляется по типу устройств, путем включения в систему трубопровода или накладным способом. Если вы хотите сделать скрытый вариант, можно подготовить в стене специальное отверстие. Оптимальное расстояние места расположения термостата 1,5 – 5 м от уровня пола. Не рекомендуется место установки загромождать мебелью и навесными украшениями (ковры, занавески, картины). Подключение электронных приборов к сети осуществляется через стандартный разъем, путем включения в розетку.

На схеме показан вариант монтажа терморегулятора и схема его подключения к электросети.

На заметку: термостат устанавливается на систему уже по окончанию монтажных работ по установке теплых полов. Подключив прибор к датчику температуры, ваша система регулировки готова к использованию.

Критерии выбора терморегуляторов для теплых полов

Для того, что бы сделать свою систему отопления максимально эффективной и управляемой, не стоит пренебрегать дорогими моделями устройств. В большинстве случаев на выбор прибора оказывает влияние условия проживания и интенсивность использования отопительного оборудования.

Следует сразу сказать. Механические термостатические клапаны просты и удобны. Использовать их принято в тех жилых помещениях, где постоянно присутствуют люди. Даже в комнате, где находятся дети, установка таких устройств не запрещена. Приборы имеют соответствующую защиту.

В тех случаях, когда дома часто никого нет, а потребность в обогреве существует постоянно, лучшим станет вариант использования программируемого терморегулятора. Заранее задав необходимые временные и температурные параметры, вы организуете автоматический режим работы теплых полов. Для тех, кто собрался монтировать дома теплый пол, при покупке термостатического регулятора следует учитывать ряд нюансов:

• делая ставку на автоматизированные приборы, необходимо иметь постоянное напряжение в домашней электросети;
• допустимый температурный порог действия термостата составляет 60 0 С;
• монтаж приборов осуществляется в двух вариантах, с помощью щитовой установки или настенным образом. Щитовой вариант монтажа используется в больших по площади помещений. Настенный вариант исполнения монтируется рядом с розеткой или с электрощитовой и больше подходит для работы в малых по площади помещений.

Заключение

Подводя итоги, хотелось бы сказать, что без термостата сегодня невозможно представить ни одну отопительную систему. Радиаторное отопление, теплые водяные полы, другие виды и способы обогрева только тогда будут эффективными в работе и удобными в эксплуатации, когда имеется возможность регулировать температуру нагрева теплоносителя.

Установка теплых полов – процесс трудоемкий и сложный. Даже в том случае если вы сами смогли осуществить монтаж водяных контуров и бетонной стяжки, настройка терморегуляторов и смесительного узла потребует специальных знаний и навыков. Этот процесс лучше доверить специалистам теплотехникам, которые обладают соответствующей квалификацией. В дальнейшем вам потребуется тщательно изучить инструкцию по эксплуатации приборов, и только тогда вы сможете самостоятельно контролировать работу ваших теплых полов в своем доме.

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.