Схемы управления нагреваемым полом, приборы автоматики, принципы работы

Производители предлагают ряд устройств, которые позволяют управлять теплыми полами дистанционно или в автоматическом режиме. В том числе и программируя требуемую температуру, или подстраиваясь под состояние погоды. Но какое управление предпочесть, какая автоматика окажется полезней, комфортней?

Теплый пол без автоматики

Теплый пол может вообще не оснащаться автоматическим оборудованием. Чтобы он заработал достаточно включить циркуляционный насос, например, вставить вилку в розетку.

Настройки по температуре могут выполняться вручную. При этом вручную задается общая температура с помощью термоголовки смесительного узла. Затем, при необходимости, балансировочными кранами на коллекторе теплого пола настраивается поток (отдаваемая мощность) по каждому контуру.

При этом пользователи руководствуются субъективными ощущениями тепла в комнатах и степени нагрева полов, комнатными термометрами, а также термометрами, встроенными в подачу и обратку на коллекторе.

При настройке теплых полов, как вручную, так и с помощью дистанционного управления, необходимо учитывать большую тепловую инертность тяжелой стяжки. Поэтому настройки могут происходить постепенно в течении нескольких дней.

Обязательная защита в управлении

В цепи включения циркуляционного насоса теплого пола должно присутствовать реле тепловой защиты. Это температурное реле обычно размещается на подающем трубопроводе из смесительного узла на коллектор, и настраивается на размыкание цепи при достижении температуры +55 градусов.

Если термоголовка смесительного узла по каким-то причинам работает ошибочно и дает слишком высокую температуру на выходе, то указанное реле выключает насос, защищая стяжку.

Указанное реле может не устанавливаться если температурная защита осуществляется термоклапаном (термоголовкой) механического действия.

Еще одна механическая защита — байпас между гребенками подачи и обратки коллектора теплого пола. Байпас оборудуется встроенным дифференциальным клапаном. При закрытии (прикрытии) кранов на коллекторе значительно ограничивается расход жидкости через насос, возникают перегрузки, появляется шум жидкости. Разгрузить насос и снизить давление, стабилизировать работу, поможет этот байпас.

Также отдельные производители предлагают и модуль управления насосом теплого пола, который включает насос только тогда, когда открыт хотя бы один из сервоприводов на коллекторе.

Далее рассмотрим приборы и оборудование автоматики. С помощью следующих средств теплым полом можно управлять в дистанционном режиме или полностью автоматизировать его работу.

Комнатный термостат управляющий аппаратурой

Комнатный термостат предназначен для управления оборудованием обогреваемых водяных полов, которое осуществляется в 2-х позициях, — «да», «нет».

При достижении задаваемой температуры термостат либо замыкает, либо размыкает электрическую цепь. Это зависит от принятой производителем схемы управления.

Но чаще комнатный термостат управляет нормально закрытым сервоприводом. Т.е. при достижении заданного порога подается напряжение и сервопривод включается до снятия напряжения.

Обычно пару термостат-сервопривод приобретают от одного производителя, тогда вопроса согласования оборудования не возникает.

Комнатный термостат может размещаться в стандартной распределительной коробке электросети, заделанной в стену и подключается к скрытой проводке. Сам же термостат может быть разных модификаций, в т.ч. электронный или со встроенным механическим датчиком (обычно с большой погрешностью), с выносными датчиками встраиваемыми в стяжку теплого пола.

Пользователь управляет термостатом вращением ручки (настройка температуры), клавишами настройки, а также включения и выключения, прибор снабжается индикатором работы или табло с информацией.
Производитель прилагает и схему подключения термостата к другому оборудованию.

Хронотермостат

Хронотермостат — электронный программируемый прибор с датчиками температуры воздуха в комнате. В отличие от простого термостата снабжен программируемым процессором.

Этим прибором можно задавать температуру в помещении на некоторый период времени вперед, обычно на сутки или на неделю.
Как правило снабжен вшитыми настройками на режимы отопления «комфортный» и «эконом», а также защитой от замерзания теплоносителя.

Управляет, как и обычный термостат, сервоприводом, насосом, выдавая команды «да», «нет».

Термостатическая головка

Термостатическая головка управляет клапаном регулировки температуры смесительного узла, путем воздействия на его шток.
Головка устанавливается на клапане, снабжается выносным датчиком жидкостного типа, с которым соединяется гибкой медной капиллярной трубкой.

Модификации могут быть разные, датчик чаще снимает показания с обратного коллектора теплого пола. Диапазон измеряемых температур чаще в пределах 20 — 60 градусов. Могут настраиваться вручную вращением ручки или сервоприводом по командам термостата.
Как устроен смесительный узел

Сервоприводы

Конструкции могут быть разные, но в системе теплого пола для управления термоголовкой или настроечным вентилем, часто используется импульсный сервопривод. Приводится в движение расширением жидкости в сильфоне при ее нагреве встроенными нагревательным элементом. Рабочее напряжение 220 или 24 В.

Работает по сигналам (выполняет команды) термостатов, контроллеров, или отдельных встроенных датчиков.

Контроллер

Программируемое управляющее устройство. Может выполнять множество функций по обеспечению автоматизации управления теплым полом, в том числе:

• измерение и индикация температуры воздуха в комнатах и теплоносителя;
• обеспечение питания сервоприводов переменным напряжением 24 В и управление ими.

Но главной способностью контролера является обеспечение погодозависимого управления, — вычисление требуемой величины выходного сигнала управления в соответствии с показаниями датчика наружной температуры по заданному пользователем графику зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха.

Впрочем, надобность подобной автоматики для теплого пола (установки контроллера) многими специалистами и пользователями с опытом ставится под сомнение. Насколько нужна погодозависимая автоматика, подробней об автоматизации отопления

А если надобности в подобном управлении нет, то и дорогой контроллер соответственно не нужен.

Схемы управления теплыми полами

Приведена типичная схема теплых полов с элементами автоматики — выносными термостатами расположенными в разных комнатах и сервоприводами установленными на балансировочных кранах коллектора.

При этом термостаты подключены к общему коммутационному устройству, сблокированному с контроллером (защитным) насоса.

Указан байпас с дифференциальным клапаном, который предохраняет насос от поломки, и защитное термореле

На следующих схемах показаны несколько обычных вариантов автоматизации теплых полов.

Термостат, расположенный в комнате, управляет включением насоса теплых полов —

Как будет управляться теплый пол желательно решить заранее, чтобы провести необходимую скрытую проводку по комнатам до завершения строительства.

Автоматика для водяного теплого пола

В предыдущей статье смесительные узлы теплого пола были рассмотрены варианты подключения водяного теплого пола к системе отопления. Напомню основные рабочие элементы насосно-смесительного узла. Это насос, смесительный клапан и гребенка. Этого вполне достаточно для полноценного телпого пола.

Нужно ли ставить автоматику теплого пола?

Простейший насосно-смесительный узел обеспечит полноценный теплый пол. Он гарантирует равномерность прогрева, позволяет настроить ровную комфортную температуру поверхности пола. Зачем тогда дополнительно регулировать пол?

Автоматика позволит сэкономить на топливе или электроэнергии. Это первая причина. Вторая — это напольные покрытия. Ламинат, паркет и другие напольные покрытия могут требовать определенные ограничения температуры. Именно для этого необходимы регуляторы с датчиками температуры пола.

По каким параметрам регулируется теплый пол?

Температура теплоносителя регулируется собственно насосно-смесительным узлом. Ее можно выставить один раз и забыть. О двух других поговорим подробнее.

Известно, что комфорт и экономичность являются взаимоисключающими понятиями в отоплении. В любом регуляторе в системе отопления есть два режима: КОМФОРТ и ЭКО. Также мало совместимы регулирование полов по температуре воздуха и по температуре поверхности пола.

Работы теплых полов достаточно, чтобы полностью отопить дом даже в морозы. А как быть в межсезонье? На большей части территории стран СНГ в отопительный сезон преобладает не сильно низкая температура в районе 0 o C. Скажем, мы хотим, чтобы по полу было комфортно ходить. Для этого мы установим регулятор температуры поверхности пола на 26 0 o C. Но этого слишком много для отопления дома, когда за окном плюсовая температура. В комнатах может быть жарко. Повышенная температура воздуха означает убытки. Другой вариант. Мы регулируем теплый пол по температуре воздуха в помещении. Тогда в некоторые промежутки времени пол может быть остывшим и некомфортным для хождения.

Если Вы решили установить комнатные регуляторы для управления теплыми полами, то для жилых комнат хорошим выбором будут суточные или недельные программируемые регулуляторы с возможностью подключения датчика температуры пола. Это позволит Вам разделить по времени суток принцип управления теплым полом. Когда все дома, к примеру, с 6 до 9 и с 18 до 22, будет поддерживаться комфортая температура поверхности пола. А в ночное и рабочее время регулирование производится по температуре воздуха.

Как работает автоматика теплого пола?

Итак, мы установили комнатные термостаты. По какому принципу работает автоматика теплого пола?

Как регулируется температура в отдельной комнате? На каждой петле теплого пола, которой нужно управлять, на коллекторе устанавливается сервопривод. Сервопривод открывает или закрывает этот контур. Если в комнате один контур теплого пола, то эта комната перекрывается одним приводом. Если в комнате больше контуров — значит несколькими. Сервоприводами управляет комнатный регулятор. Он может подключаться одновременно к нескольким приводам. Когда в комнате температура поднимается выше установленной — комнатный термостат дает команду приводам, и они перекрывают конутр. Когда температура ниже установленной — контур открывается.

Представим, что на всех выводах коллектора стоят сервоприводы. Существует вероятность, что они одновременно закроют все контуры. Тогда насосу будет некуда гнать воду, это для него вредно. Эту проблемку можно решить тремя путями:

установка байпаса с перепусным клапаном (когда давление после насоса сильно увеличится — клапан откроет путь воде через байпас);

установка электронного насоса (такой насос сам решит эту проблему);

установка блоков управления между клапанами и комнатными регуляторами (в них заложены функции защиты насосов).

Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Вконтакте | Facebook

Различные схемы теплого пола — стяжки, труб, оборудования, подключений

Теплый пол создается по определенным схемам, которые имеются в проектной документации, или же разработанными самостоятельно в соответствии с опытом строительства в сходных условиях.

В частных домах условия мало чем различаются. Важно, что сходны общая обогреваемая площадь пола — (в основном 80 — 250 м кв.) и площадь отдельных комнат 10 — 40 м кв.

Оборудование, применяемое в частных домах однотипное, а нередко одинаковое — от одного производителя. Это дает возможность применять сходные конструктивные, монтажные схемы теплых полов.

Далее рассмотрим наработанные схемы монтажа, в т.ч. и гидравлическую разводку и подбор оборудования.

Пирог теплого пола

Основная конструктивная схема – «пирог» теплого пола. Имеется определенная последовательность слоев. Здесь основная сложность в недопущении брака и отступлений от принятой схемы.

• 7. Основание горизонтальное, и сухое. перепад высот в комнате — не более 5 мм.
• 5. Выравнивающая подсыпка из песка (непрочная стяжка) под утеплитель.
• 4. Утеплитель — плотный крепкий и водоустойчивый экструдированный пенополистирол. Толщина — не менее рекомендаций СНиП по утеплению (100 — 220 мм), для межэтажных перекрытий — 35 мм.
• Гидроизоляция отделяет стяжку от утеплителя, препятствует быстрому уходу воды из стяжки.
• 3. Армирование — металлическая сетка 50 — 150 мм, из прута 4 — 5 мм, приподнятая, так, чтобы находится в толще стяжки.
• 1. Трубопровод — металлопластиковый, PERT и РЕХ, чаще 16 мм в диаметре.
• 2. Стяжка бетонная толщиной от 8 см, поделенная на фрагменты со стороной 4 — 5 м (один контур трубопровода в фрагменте стяжке).
• 8. Деформационные швы, заполненные демпферной лентой шириной 5 — 15 мм, — делят стяжку на фрагменты и отделяют от стен
• 6. Напольное покрытие пригодное для теплого пола.
• 9. Плинтус закрывает деформационный шов.

Читайте также:  Чем закрыть стяжку теплого пола

Более подробную информацию по каждому слою можно узнать на данном ресурсе.

Визуальная схема размещения элементов, — конструкция, последовательность укладки:

Укладка трубопровода

Трубопровод должен быть уложен так, чтобы не возникало температурной зебры на поверхности стяжки. Также плотность укладки определяется требуемой теплоотдачей в соответствии с теплотехническим расчетом (если такой проводился). Максимальное расстоянием между трубами — 250мм. Минимальное — 100 мм.

Главная схема укладки — улиткой (спиральная), при которой чередуются трубы подачи и обратки. Укладка змейкой лучше подходит в помещениях, вытянутых вдоль холодных зон (угловых), узких и длинных.

Более плотная укладка (100 — 150 мм) в холодных (краевых) зонах, которые тянутся вдоль наружных стен. Ширина краевой зоны обычно 0,4 — 0,8 метра. Меньше плотность (150 – 250 мм) ближе к центру здания.

Длину одного контура не рекомендуется делать больше 80 метров, чтобы не превысить потерю напора возникающего при расходе теплоносителя, который покрывает «средние» теплопотери здания.

Иными словами, чтобы не выйти за технические возможности насосов 25-40 , 25-60, при покрытии теплопотерь «обычного дома».

Трубопровод привязывается к сетке пластиковыми застежками, — какие трубы применить

Схема водяного пола для дома

Размещение контуров водяного пола в доме должно выполнятся в соответствии с проектом. Учитываются теплопотери всего здания и каждой комнаты, исходя из которых выбирается плотность укладки трубопровода, скорость движения теплоносителя, насос и др.

Но часто все сводится к однотипным схемам, с длиной контуров 60 — 80 метров, которые применимы для хорошо утепленных домов.

Или же к применению контуров длиной 40 — 45 метров, для которых применяется упрощенная гидравлика с ограничителями потока — РТЛ регулировка температуры

Типичная схема размещения контуров. Согласно расчета не во всех комнатах делается плотная укладка в холодных зонах.

Примерно одинаковая плотность размещения контуров по площади дома, — шаг укладки 100 мм в краевых зона и 200 мм в остальной части нормально утепленных домов

Участки пола, заставленные оборудованием, низкой мебелью остаются без трубопровода, например, размещение трубопровода в санузле с ванной и душевой кабинкой.

Подключение водяного пола, устройство гидравлики

Водяной пол подключается к общей отопительной сети, точно также, как ветвь радиаторов, — параллельно, через тройники.

Монтажная схема водяного теплого пола выглядит следующим образом:

Необходимо уделить внимание средствам защиты. На схеме указаны:

• Защитное термореле которое отключает насос, и которое установлено на подающем коллекторе.
• Байпас с дифференциальным клапаном между подачей и обраткой, перепускающий жидкость при повышении разности давления из-за прикрытия контуров.
• Контроллер насоса, выключающий его при закрытии сервоприводов на коллекторе.

Также на схеме приведены средства автоматики — термостаты в комнатах сблокированные с сервоприводами регулировочных кранов на коллекторе.

Работу смесительного узла и коллектора разберем отдельно.

Как работает смесительный узел с коллектором

Приведена схема работы трехходового клапана. в котором смешивается подача с котла и обратка с теплого пола.

Работа клапана возможна только под воздействием насоса теплого пола установленного в контуре коллектора (в любом месте).

На практике может устанавливаться и двухходовой клапан перекрывающий подачу на смесительный узел.

Клапан управляется средствами автоматики — термоголовкой, датчик которой устанавливается на трубопроводе подачи и регулирует температуру обычно в пределах 30 — 50 градусов.

Коллектор водяного пола распределяет теплоноситель по контурам. Обычно на гребенке обратки коллектора устанавливаются балансировочные краны, возможно с сервоприводами. На подаче — указатели потока с возможностью перекрытия. Но это дорогая комплектация.

Наиболее дешевый вариант гидравлики теплого пола для небольшого дома — коллектор с закрывающими шаровыми кранами (с дополнительно установленным балансировочным на наиболее коротких петлях), с термоголовкой смесительного узла, которая регулируется вручную.