Сервопривод для теплого пола

Привод Johnson Controls VA-7088-23. 1W, 100N min, IP-54.

Сервопривод для теплого пола (электротермический сервопривод, электропривод, термопривод) — устройство, которое используется для регулирования потока теплоносителя в системах теплого пола.

Виды сервоприводов для коллектора теплого водяного пола

В зависимости от состояния горячей воды (теплоносителя) на момент отсутствия напряжения, различают сервоприводы нормально открытые и нормально закрытые.

Нормально открытый сервопривод – устройство обеспечивает продвижение теплоносителя в обычном состоянии. Т.е. при отсутствии напряжения внутренний клапан находится в состоянии «Открыто».

Нормально закрытый сервопривод – устройство, у которого обычное состояние клапана находиться в режиме «Закрыто», следовательно, при отсутствии напряжения, теплоноситель не поступает.

Существует еще один вариант устройств, в которых нормальное положение можно устанавливать в зависимости требований системы. Универсальный, переключающийся электропривод теплого пола позволяет менять состояние «Нормально открытый» на «Нормально закрытый».

От чего зависит выбор типа сервопривода?

При принятии решения о покупке сервопривода для теплого пола, необходимо учитывать в каком положении должен быть клапан большую часть времени. Если теплоноситель должен постоянно циркулировать – выбираем нормально открытый. При условиях долгих, холодных зим устанавливаются именно такие механизмы. Еще одно преимущество нормально открытого сервопривода – при перебоях с электроснабжением, при выходе самого устройства из строя система теплого пола будет снабжаться горячей водой.

10 сервоприводов на распределительном коллекторе.

Нормально закрытый сервопривод возможно использовать в регионах с теплым климатом, поэтому на территории России такой вид используется реже.

Принцип работы нормально открытого сервопривода (без электромагнитного мотора)

Устройство сервопривода для коллектора теплого пола достаточно простое. В центральной части корпуса располагается пружинный механизм и внутренняя малая ёмкость (баллон), заполненная специальной жидкостью (чаще всего толуол).

Вокруг емкости размещается нихромовый нагревательный элемент. В рабочем режиме, при подаче электрического тока, нагревательный элемент прогревает жидкость, эта жидкость увеличиваться в объеме, расширяется. Увеличивается давление на шток. Данная часть устройства выдвигается, надавливает на шток термоклапана, который соответственно закрывается. Как только напряжение исчезает, нагревательный элемент перестает работать, жидкость постепенно начинает терять температуру, теряет объем. В конце концов, она принимает первоначальный объем, перестает давить на шток и клапан открывается.

3 привода на распределительном коллекторе теплого пола.

Таким образом, движение клапана, его открытие и закрытие происходит без электромагнитного мотора, за счет давления нагретой жидкости в баллоне (во внутренней емкости). Поэтому данный механизм по праву назван термоприводом.

Для того, чтобы клапан пришел в движение необходимо время. Нагрев жидкости составляет около 2-3 минут, следовательно, клапан закрывается не сразу после подачи электрического тока. Время нагрева жидкости зависит от особенностей нагревательного элемента и указывается в технических характеристиках производителем. Остывание происходит немного медленнее, поэтому и обратный процесс открытия клапана происходит дольше (5-15 минут).

В случае перегрева срабатывает механизм отключения питания.

Внешне определить положение клапана можно по выдвигающемуся элементу (напоминающему кнопку).

Положение «кнопки» в нагретом и остывшем состоянии.

Если его положение отличается – это сигнал о неправильном подключении сервопривода.

Положение клапана можно проверить и после прикосновения к механизму – если он горячий, клапан находится в режиме «Отключен», если прохладный – клапан открыт.

Особенности установки

Электропривод теплого пола устанавливается на термостатический клапан коллектора.

Схема подключения одного электротермического сервопривода Watts 26LC и комнатного термостата Watts milux с ЖК-дисплеем.

Подключение 2-3 приводов с одним термостатом.

Видео

Какой кабель выбрать для теплого пола?

Подписка на рассылку

В настоящее время теплый пол из разряда экзотики перешел в стандартный способ обеспечить комфорт и тепло в холодные периоды. Электрический обогрев осуществляется при помощи специального кабеля, уложенного змейкой в стяжке, а также регулятора, который обеспечивает поддержание необходимой температуры. Кабель для теплого пола оказывает непосредственное влияние на надежность и функциональность всей системы, поэтому необходимо серьезно подойти к его выбору перед покупкой и монтажом.

Существует нагревательный кабель для теплого пола двух видов: резистивный — это кабель, обладающий постоянной мощностью, а также саморегулирующийся, мощность которого изменяется в зависимости от температуры окружающей его среды.

Резистивный кабель для теплого пола — это элемент с постоянными параметрами: сопротивлением жил, мощностью (17–22 Вт/м) и длиной. Существуют одножильные и двужильные резистивные кабели. Первые стоят дешевле и нередко используются для обогрева кровли, ступеней и промышленных объектов, а также жилых помещений. Вторые же более удобные в монтаже, так как второй конец нагревательной секции нет необходимости возвращать.

В зависимости от площади обогреваемой поверхности можно выбрать различную длину нагревающего кабеля. Для бытовых помещений, как правило, выбирают кабели из расчета 100–140 Вт/м². Для того чтобы правильно выбрать кабель, необходимо просчитать его длину. Для это применяется формула: потребляемая мощность на метр квадратный (Вт/м2) / мощность кабеля (17–22 Вт/м) * площадь обогрева (м2). При расчетах должна учитываться площадь пола, не закрытая мебелью или бытовыми приборами, которые устанавливаются непосредственно на пол. Допустим, необходимо выполнить теплый пол в ванной комнате с материалом поверхности керамическая плитка площадью 6 м2. Для этого необходимо, чтобы мощность была примерно 120 Вт/м2, в таком случае полная мощность составит 680 Вт. Если кабель имеет мощность 20 Вт/м, то длина кабеля будет составлять 34 м (или ближайший).

Рисунок 1. Схема подключения 1- и 2-жильного нагревательного кабеля «Горячий» конец представляет собой нагревательный кабель для теплого пола, который помещается в цементную стяжку вместе с соединительной муфтой, тогда как «холодный» конец, то есть силовой кабель, подсоединяется к термостату, при помощи которого осуществляется управление нагревом.

Нагревательная секция кабеля укладывается змейкой с шагом 8–12 см, а электрический кабель («холодный» конец) выводится к терморегулятору. На терморегулятор также выводится датчик температуры, который устанавливается между витками греющего кабеля в стяжке. Терморегулятор обеспечивает подачу напряжения на греющую секцию в зависимости от показаний, полученных с датчика температуры. Таким образом, если пол нагрелся, датчик подает сигнал и терморегулятор прекращает подачу напряжения, а когда пол остывает, терморегулятор включается.

Цена кабеля теплого пола такого вида относительно невелика, поэтому спрос на эту продукцию достаточно высок. В настоящее время есть большое количество компаний, которые производят данную продукцию, например датская компания Devi, шведская Thermo, норвежская Nexans, испанская CEILHIT, немецкая Stiebel Eltron, финская Ensto, а также российская ССТ и бюджетные варианты китайской компании Thermopads.

Однако «дешевый» вариант теплого пола с использованием резистивного кабеля может доставить некоторые неудобства. Например, в помещении, в котором был смонтирован резистивный нагревательный кабель, нельзя переставлять мебель, а также стелить на пол коврики или перемещать их. Несмотря на то, что для систем теплого пола, основой которых служит резистивный кабель, указывается, что температура контролируется при помощи регулятора, в действительности она отслеживается на небольшой площади. За счет этого в тех местах, где располагается мебель или лежит плотный ковер, теплопередача кабеля ухудшается, что может привести к перегреву.

Если участок пола, на котором располагается датчик температуры, накрыт ковром, корректная работа системы просто невозможна, что в целом существенно снижает надежность системы обогрева пола. Еще одним фактором, который влияет на надежность системы, является качество муфты, с помощью которой соединяются «горячий» и «холодный» концы кабеля.

Нагревательный кабель для теплого пола периодически меняет температуру, тогда как силовой кабель, подведенный к регулятору, сохраняет постоянную температуру. Изменение температур приводит к «напряжению» в муфте, что в итоге может привести к выходу из строя всей системы.

Рисунок 2. Конструктивные особенности саморегулирующего кабеля Саморегулирующийся кабель для теплого пола имеет существенные отличия от резистивного аналога. Конструкция кабеля включает в себя две токопроводящие жилы, расположенные параллельно друг другу, нагревательный элемент — полупроводниковую матрицу, а также стальную оплетку и внешнюю оболочку из полиолефина (рис. 1).

Конструкция данного кабеля обеспечивает разное тепловыделение на разных отрезках кабеля. Благодаря специальной конструкции греющий кабель для теплого пола самостоятельно меняет температуру в соответствии с динамикой изменения температуры в помещении. Саморегулирующиеся кабели учитывают температуру окружающей среды на каждом отдельном участке, что позволяет задействовать либо отключать разные участки обогрева.

Стоимость саморегулирующего кабеля выше, чем у резистивного, однако его показатели надежности также значительно превосходят показатели резистивного кабеля. Монтаж саморегулирующего кабеля осуществляется аналогично резистивному, однако в случае с первым нет необходимости в установке терморегулятора.

Какой кабель лучше выбрать для монтажа теплого пола?

В настоящее время саморегулирующие кабели для монтажа теплого пола поставляют компании Thermon и Raychem из США, Ensto, ССТ и т. д. Кабели от данных компаний обеспечивают до 20 лет работы без всяких повреждений. Ремонт кабеля теплого пола может стоить больших денег, поэтому не следует экономить, приобретая дешевый кабель, — лучше купить более дорогой и качественный кабель, чем потом тратить время и деньги на ремонт.

Что касается стоимости, укладка кабеля теплого пола резистивного варианта обязательно включает в себя установку регулятора, который также стоит денег. Саморегулирующий кабель не нуждается в дополнительном контроле температуры, поскольку сам уменьшает и увеличивает выделение тепла. На небольших площадях, например в ванной комнате или в туалете (рис. 3), регулятор практически не используется. Кроме того, такой кабель делится на отрезки любой длины, так что вы сможете выбрать оптимальную длину и не затратить много денег.

Рисунок 3. Способы укладки кабеля в туалете Однако если площадь обогрева увеличивается, ситуация меняется: в таком случае более экономично использовать кабель резистивный. Например, на кухне мебель стационарна и не требует перестановки, стол и стулья не имеют большой площади соприкосновения с подогреваемой поверхностью, то есть создаются хорошие условия для работы резистивного кабеля.

В случае с холлом или коридором лучше выбрать саморегулирующийся вариант, поскольку ковры и половики, которые часто кладут в этих помещениях, могут создать неблагоприятные условия, ухудшающие теплопередачу резистивного кабеля.

Таким образом, целесообразность использования того или иного вида зависит от того, в каком помещении будет осуществляться укладка кабеля теплого пола.

Термо провод для теплого пола

Сервопривод коллекторный. Выбор и правила подключения.

Данный сервопривод иногда обзывают: Электроприводом, сервомотором, термоприводом и т. д.

Его официальное название электротермический сервопривод ( Проще: Термопривод ). Сервомоторами называют приводы с электромагнитным двигателем

Существуют сервоприводы для трехходовых клапанов информация об этом здесь:

Такой сервопривод (термопривод) можно использовать как для теплого пола, так и для радиаторного отопления. Как для коллектора, так и для термостатического клапана (вентиля). В данном случае мы рассмотрим подключение для теплого пола и подключение радиаторного регулирования.

Нормально открытый — Открытый клапан по умолчанию. То есть когда на сервопривод не идет сигнал (напряжение), он находится в положение «Открытый клапан». В данном случае при отсутствии напряжения теплоноситель проходит через открытый клапан.

Нормально закрытый — Закрытый клапан по умолчанию. То есть когда на сервопривод не идет сигнал (напряжение), он находится в положение » Закрытый клапан». В данном случае при отсутствии напряжения теплоноситель не проходит через закрытый клапан.

Универсальные, переключающиеся термоприводы — такие термоприводы можно переключать на одно из двух положений: Нормально открытый и нормально закрытый.

Вид сервоприводов может иметь различные формы:

Когда встает вопрос о выборе варианта — открытого или закрытого типа, то нужно понимать следующее:

Если клапан большее время находится в открытом положении, то выбирается режим нормально открытый.

Если клапан большее время находится в закрытом положении, то выбирается режим нормально закрытый.

В условиях суровой зимы выбирается вариант нормально открытый. В частности в России. В теплых краях можно выбирать нормально закрытый. Впрочем, все зависит от множества факторов. Самый распространенный вариант сервоприводов — это нормально открытый. К тому же, когда сервопривод выходит из строя, то нет риска, заморозить помещение от холода.

Сервоприводы по напряжению бывают на 220 вольт, но бывают и на другое напряжение, например, 24 вольт. Также не исключено, что сервоприводы могут принимать постоянный ток или переменный ток. В большинстве случаев это переменный ток 50 Гц.

Чтобы сервопривод начал закрывать или открывать клапан, ему нужен сигнал в виде напряжения. Обычный сигнал сервоприводу — это обычное питание, которое указывается в паспорте сервопривода. (220в/24в).

Как работает сервопривод?

Рассмотрим такой термопривод. Производитель: Oventrop.

Внутри имеется такой механизм:

Принцип действия сервопривода

Принцип действия привода основан на расширении жидкости (толуола) в сильфоне за счет прохождения электрического тока через нихромовый нагревательный элемент.

В механизме сервопривода имеется пружинный механизм и емкость, в которой умещена специальная жидкость, которая под действием температуры расширяется и давит на шток. Шток, выдвигаясь, давит на шток термоклапана и клапан закрывается. Под действием напряжения происходит прогрев жидкости, и жидкость расширяется. То есть этот сервопривод не имеет электромагнитного мотора. Использование силы взято от расширяющейся жидкости под действием температуры, поэтому данный сервопривод обзывают термоприводом. Так как сила движения происходит от расширения жидкости при его нагреве.

Поэтому когда подается напряжение на сервопривод, то привод закрывает клапан не мгновенно, а по истечению некоторого времени, на которое уходит прогрев жидкости. Это около 1-3 минут в зависимости от производителя.

Когда в термоприводе отсутствует напряжение, то клапан приходит в исходное положение, когда достаточно для этого остынет. Остывает сервопривод намного дольше, чем нагревается. Поэтому время открывания термопривода от 5 до 15 минут.

Слева нагретый сервопривод, справа остывший.

Сверху у сервопривода имеется выдвигающийся механизм, он нужен для того, чтобы:

Во-первых, определять посадку сервопривода в термоклапане.

Во-вторых, уведомляет о режиме клапана: Вкл/Выкл.

То есть если он поднят вверх — это говорит о том, что клапан закрыт. Если он опущен, то клапан открыт.

Если данный механизм имеет на стандартные размеры по высоте, то следует насторожиться. Данный термопривод может не подходить к термоклапану или не правильно быть подключен. То есть размеры выдвигаемого штока не совпадают с термоклапаном.

В сервоприводах стоит защита от перегрева. Там встроен механизм отключения питания.

Данный сервопривод можно проверить на ощупь, если он нагрет — клапан закрыт, если он холодный — клапан открыт.

Электрическая схема сервопривода и термостата на 220 вольт.

Так же можно одним термостатом подключить 2-3 сервопривода.

Вопрос в том стоит ли соблюдать фазу ноль? Если Вы даже перепутаете фазу с нулем, данная схема все равно будет работать. Но учтите ее, когда вы будите подключать более сложные электронные устройства. В сложных устройствах могут возникать ошибки. В любом случае смотрите паспорта электрического устройства и соблюдайте Фазу и ноль. Фаза (L). Ноль (N). Земля (PE).

Поэтому когда будите покупать или заказывать сервопривод, убедитесь в том, что бы Вы случайно не приобрели термоэлектронный сервопривод. Так как такой привод должен использоваться совместно с электронным регулятором.

Между сервоприводом и термостатом может быть подключен Коммутационный блок, который выглядит таким образом:

Коммутационные блоки для коммутации термостатов и сервоприводов называют по-разному: Коммуникатор зональный, коммутатор для смесительных узлов, клеммная колодка для сервоприводов и насосной логикой, просто коммуникатор и так далее.

Данный коммуникатор служит для передачи управляющих сигналов (вкл/выкл) от комнатных термостатов на сервоприводы термостатических клапанов, управляющих подачей теплоносителя по контурам.

При отсутствии запроса на подачу теплоносителя во все присоединительные контура, реле коммутатора подает команду на отключение циркуляционного насоса смесительного узла.

Коммутаторы, также подразделяются по напряжению и существуют коммутаторы на 220 вольт.

Некоторые коммутаторы бывают с радиоэлектронным сигналом. Продаются в сборе с термостатами, которые сообщают информацию по средствам радиосигнала. Такие термостаты можно поставить в любое место на стене без прокладки кабеля. В общем, по функциям они очень разннобразны.

Электрическая схема сервопривода, термостата и коммутатора

Для новичков я рекомендую купить сервопривод на 220 вольт с переменным питанием 50 Гц. Для тех, кто живет в России. То есть такой сервопривод можно спокойно подключить к сети питания 220 вольт. В других странах могут быть изменены напряжения сети. При подключении к сети, нормально открытый клапан будет закрываться.

Также рекомендую ознакомиться с мощностью термостатов. Чтобы напряжение и ток в термостате не превышал заданные производителем. Для примера скажу, чтобы не было проблем с перегрузками, берите термостат с напряжением 220 Вольт и с током до 10 Ампер. А сервоприводы на 220 вольт имеют ток около 0,3 Ампер. Так что перегрузки по токам с таким термостатом не должны быть. Соответственно электропровод по сечению может быть 1-1,5 мм2.

Электропровод, ведущий от термостата до сервопривода, лучше сделать трех жильным, так как рабочие контакты термостата, имеют три соединения. Общий, рабочий и реверсивный сигнал. На будущее вдруг Вам понадобиться обратный сигнал (противоположная команда) от термостата.

Если Вы плохо разбираетесь в электричестве, то коммутаторы вообще не рекомендую брать. Во-первых, они дорогие. Во-вторых, функцию по отключению насоса можно пережить. Впрочем, Вам решать.

Когда существует вероятность того, что все контура закроются, и насос будет работать на нулевой расход, в этом случае обязательно устанавливают перепускной клапан, который дает расход, когда все контура закрыты.

Комнатный термостат. Комнатные регуляторы температуры.

Терморегулятор — это электрический датчик температуры, который посредствам выбранной температуры дает сигнал сервоприводу на закрытие или открытие клапана. В терморегуляторе присутствует возможность выбрать комнатную температуру или механическим способом (рукоятка) или электронным способом (кнопка).

Термостат обладает одним или двумя датчиками температуры. Основной датчик температуры встроен вовнутрь устройства. Он служит для получения температуры воздуха. Другой считается выносным и называется выносным погружным зондом. Выносной зонд нужен для того, чтобы измерять температуру поверхности теплого пола. Его нужно монтировать вовнутрь теплого водяного пола, то есть в бетонное основание теплого пола. Выносной датчик служит для измерения температуры поверхности пола. Данный зонд нужно устанавливать там, где основание пола будет всегда открыто. Также не допускается зонд устанавливать возле окон и дверей где возможен сквозняк. Зонд нужно установить между подающей и обратной трубой. Высота датчика (зонда) должна быть не ниже середины по высоте бетонной стяжки.

Датчик для определения температуры воздуха, должен находиться от пола на расстоянии 0,8-1,5 метра. Чем ближе датчик к полу, тем больше он чувствует тепло. Чем дальше, тем меньше он чувствует тепла. Это говорит о том, что если датчик будет дальше от пола, то регулятор температуры будет выставлен больше. Если ближе к полу, то наоборот.

Устанавливается датчик только на внутренних стенах. Внутренняя стена является той стеной, за которой находиться отапливаемое помещение. Наружной стеной — является стена, за которой нет помещений. Наружная стена является холодной. Датчик, установленный на наружной стене, будет обманывать и давать результаты того, что в помещение холодно.

Нельзя заслонять стену (шкафами, полками, столом, креслом, диваном) где стоит датчик температуры воздуха. Данная стена должна быть свободна для естественной циркуляции воздуха через датчик температуры. Для этого подходит стена возле входной двери. Если дверь постоянно открыта, то датчик от двери нужно установить дальше от двери на расстояние примерно 1 м. Возле датчика температуры воздуха нельзя ставить оборудование, которые выделяет тепло.

Необходимо убедиться, что бы возле датчика температуры воздуха не было каких-либо сквозняков, например вентиляции. Теоретически, идеальное место для датчика температуры воздуха, это центр отапливаемого помещения, как по ширине и длине, так и по высоте.

Термостат, обладающий двумя датчиками, может контролировать сразу два параметра: температуру воздуха и температуру пола. В таком термостате задаются пороги отключения для температуры воздуха и температуры пола. Если превысит порог температуры любого из двух датчиков, то идет отключение сервопривода.

Такие термостаты называют хронотермостатами. В них можно задавать работу сервоприводов по времени и (или) по дням.

Термостаты или коммутаторы с беспроводным датчиком.

Эра новых технологий не стоит на месте и с каждым десятилетием появляются новые изобретения. Скажу лишь то, что такие термостаты существуют. Панель управления термостатов может быть установлена в любом месте, а вот термодатчик определяющий, температуру может находиться там, где это необходимо. Термодатчик по средствам радиосигнала посылает команду термостату.