Принцип работы терморегулятора для теплого пола

Терморегулятор для теплых полов предназначен для поддержания заданной температуры в помещении. Рассмотрим принцип работы терморегулятора.

Как работает терморегулятор теплого пола

Принцип работы терморегулятора заключается в замыкании и размыкании электрической цепи при достижении заданной температуры. По команде одного из температурных датчиков срабатывает реле, и терморегулятор начинает или прекращает подавать электропитание на нагревательные элементы. Для управления электрическими теплыми полами необходимо применять терморегуляторы с выносным датчиком температуры. Подробнее узнать о принципе работы выносного датчика можно в нашей статье.

Например, Вы установили на терморегуляторе температуру +26 °С. Терморегулятор подает на нагревательные элементы питание, теплый пол нагревается. По достижению +27 °С терморегулятор прекращает нагрев и теплый пол остывает. Когда температура пола опускается до +25 °С, терморегулятор вновь подает напряжение на нагревательные элементы. Теплый пол будет работать циклами: включаться на +25 °С и отключаться на +27 °С.

Отклонение от заданной температуры (+26 °С) на 1 °С называется гистерезисом терморегулятора. Значение гистерезиса может отличаться в зависимости от модели терморегулятора. По умолчанию, в большинстве терморегуляторов гистерезис равен 1 °С. Продвинутые модели терморегуляторов позволяют задавать в настройках свое значение гистерезиса.

На графике наглядно продемонстрирован принцип работы системы обогрева теплого пола с подключенным терморегулятором.

График расхода электроэнергии пленочным полом*

* — приведены примерные значения, чтобы показать принцип работы теплого пола. Значения времени нагрева будут зависеть от вида теплых полов, мощности, теплоизоляции и других внешних условий.

Скрытые параметры комнатных терморегуляторов.

Человек ощущает себя комфортно в довольно таки узком диапазоне температур. 22 градуса может казаться жарко, а 21 градус — прохладно. Но мало какие терморегуляторы могут обеспечить такую точность. Рассмотрим ключевые параметры имеющихся в продаже комнатных терморегуляторов.

Казалось бы, на терморегуляторе устанавливается значение температуры — о чем ещё можно говорить?

Но для того чтобы не возникал дребезг (бесконечное дергание в виде кратковременных включений/выключений) должен быть гистерезис.

Но есть еще несколько скрытых параметров.

Технические параметры терморегуляторов рассматривал в статье «Какие бывают терморегуляторы».

Здесь остановлюсь на неочевидных параметрах логики работы комнатных терморегуляторов, таких как:

1. Гистерезис (диапазон).
2. Шаг установки (точность регулирования).
3. Погрешность (точность измерения).

Гистерезис (диапазон) терморегулятора.

Что такое гистерезис понятно — разница между точкой включения и точкой выключения.

То-есть в логике работы терморегулятора задается две температуры: установленная температура, и температура, вычисленная из установленной арифметическими действиями с гистерезисом.

Терморегулятор поддерживает не установленную температуру, а диапазон температур, шириной в гистерезис.

Существуют и терморегуляторы с явным заданием точки включения и точки выключения. Это обычно дешёвые терморегуляторы в форм-факторе не для комнатной установки:

Гистерезис заявлен в руководстве по эксплуатации, и даже в разделе product info для терморегуляторов на AliExpress можно прочитать этот параметр.

Обычно он не бывает меньше 0.5, а часто вообще равен 1.

Гистерезис в 1 градус — это много.

Ещё стоит обратить внимание на то — чем является установленная на терморегуляторе температура.

Это может быть как точка включения — нижняя граница диапазона, так и точка выключения — верхняя граница диапазона.

Шаг установки (точность регулирования) терморегулятора.

А вот это уже скрытый и нигде не декларируемых параметр.

Задание установленной температуры кнопками +/- осуществляется с определенным шагом.

И если в приведённом выше примере дешевого терморегулятора шаг установки температур составляет 0,1 градус, то для комнатных терморегуляторов шаг установки не менее 0,5 градусов.

В большинстве же терморегуляторов шаг установки вообще 1 градус.

Погрешность (точность измерения) терморегулятора.

При преобразовании измеренной температуры в цифровое значение происходит отбрасывание знаков после запятой с понижением точности.

Точность более 0,1 очевидно что не нужна.

Часто в комнатных терморегуляторах выбрана точность 0,5.

Но точность 1 кажется слишком грубой.

Тем не менее встречаются терморегуляторы, у которых не отображаются вообще знаки после запятой.

Ещё заметил что у некоторых терморегуляторов точность значения температуры, участвующего в вычислениях, и точность отображаемого значения различаются.

Самая плохая логика работы терморегулятора.

Этот терморегулятор вообще оперирует только целочисленными значениями: гистерезис, шаг установки. значение температуры — все с точностью 1 градус.

Реальный диапазон поддерживаемой температуры получается 2-3 градуса.

Гистерезис в терморегуляторе для теплого пола

Что такое гистерезис в терморегуляторе для теплого пола?

Это разница между выключением и включением термостата. Иными словами, это задержка между изменением величины на противоположную.

Если не было гистерезиса в терморегуляторе для теплого пола, то при достижении заданной величины термостат выключался и включался без остановки.

Если вам нужен терморегулятор для теплого пола посмотреть цены можно по ссылке стоимость от 390 грн/шт.

• Механический RTC-70 за 390 грн, по ссылке;
• Программируемый M6.716 (другое его название Е51) за 750 грн, по ссылке

Как установить гистерезис?

На бюджетных терморегуляторах (они самые продаваемые в Украине) изменить гистерезис у вас не получится. Практически во всех программируемых терморегуляторах есть эта функция, производитель по умолчанию ставит 1..2ºС. Но производитель не рекомендует менять его, так как если поставить слишком маленькое значение, прибор будет постоянно включаться и выключатся. И скорей всего выйдет из строя. Если выставить значение выше 5ºС. Точность измерения температуры будет не соответствовать действительности.

На нашем сайте вы сможете найти все виды термостатов (механические, программируемые и WI-FI регуляторы). Все товары в наличии и продаются с гарантийным талоном. Если у вас остались какие-то вопросы, вы сможете получить ответы в статьях на страницах нашего сайта или обратиться к любому нашему менеджеру телефоном или онлайн через сайт. Так же при покупке в каждом терморегуляторе есть инструкция. Вы тоже сможите найти ответы на все интересующие вопросы. Сейчас так же есть большое количество видео в интернете, где специалисты в этой области пошагово рассказывают весь процесс монтажа.

Терморегулятор для теплого пола гистерезис

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Терморегулятор для теплого пола: принцип работы + разбор видов + советы по установке

Термоэлементы теплого пола не контактируют с обогреваемым ими воздухом, поэтому контроль температуры в помещении осуществляет внешнее устройство – терморегулятор. От его функционала зависит размер расходов электроэнергии. Согласитесь, для взвешенной покупки стоит разобраться в характеристиках и возможностях прибора.

Мы расскажем о том, как купить наиболее подходящий вам терморегулятор для теплого пола. В представленной нами статье описаны его разновидности, различающиеся типом управления, вариантом фиксирующего температуру устройства и способом монтажа. Приведены советы, облегчающие выбор оптимальной модели.

Принцип работы терморегулятора

Терморегулятор предназначен для контроля работы системы теплого пола (СТП). Он состоит из регулировочного устройства и одного или нескольких датчиков. Информация от них учитывается при включении и отключении тепловых матов.

Благодаря работе прибора в помещениях поддерживается ровная температура и минимизируется расход электроэнергии.

Терморегуляторы просты в использовании, ими могут пользоваться даже подростки. Режим работы СТП при этом можно изменять несколько раз в день, не боясь поломки или преждевременного выхода оборудования из строя.

Минимальную температуру можно настраивать отдельно для каждой комнаты. Кроме того, некоторые модели допускают программирование режима работы прибора в течение дня.

Виды устройств по типу управления

Регуляция работы СТП осуществляется специальным устройством, которое обычно навешивается на стену. Оно имеет размеры стандартного клавишного выключателя и может оснащаться механическим, электронным или программируемым интерфейсом.

Механические без электроники

Механический терморегулятор не предусматривает наличия в своей конструкции электронных компонентов. Электрические провода к СТП идут непосредственно через прибор, что добавляет проблем при его монтаже.

Функцию термодатчика в механическом регуляторе выполняет обычно биметаллическая пластина, которая в холодном состоянии замыкает контакты нагревательных матов. При увеличении температуры в помещении она выгибается и рассоединяет электрический контур, в результате теплогенерация прекращается.

Интерфейс регуляции представлен колесиком, вращая которое можно настраивать температуру в помещении.

Такое устройство прибора имеет свои преимущества:

1. Низкая цена.
2. Простота эксплуатации.
3. Возможность работы при низких температурах.
4. Надёжность.
5. Независимость от перепадов напряжения.
6. Длительный срок службы.
7. Автоматическое включение после отключения электроэнергии.

Простота механического терморегулятора обусловливает и его недостатки, которые могут быть критичными:

1. Минимальная функциональность.
2. Отсутствие возможности дистанционного управления.
3. Большая погрешность.
4. Наличие щелчков при изгибах биметаллической пластины.

Несмотря на простоту, механические терморегуляторы прочно держатся на потребительском рынке благодаря высокой надежности, простоте и взаимозаменяемости.

С электронным механизмом

Внешний вид электронных терморегуляторов для электрических теплых полов может и не отличаться от механических устройств. Основная разница заключена во внутренней начинке прибора.

Электронные регуляторы теплого пола состоят из таких компонентов:

1. Корпус.
2. Контролирующая микросхема.
3. Встроенный или внешний температурный датчик.
4. Электронный ключ для включения и отключения подачи электроэнергии к нагревательным матам.

Настройка температуры в электронных терморегуляторах может производиться с помощью сенсорного дисплея, кнопок, регулировочного колеса или комбинации этих способов.

Некоторые модели поддерживают мультизональное регулирование температуры, при котором к контролирующей микросхеме независимо подключаются несколько изолированных зон теплого пола со своими датчиками.

К преимуществам электронных приборов относят:

1. Возможность установки выносного термодатчика в произвольном месте помещения.
2. Наличие дисплея, отображающего текущую и заданную температуру.
3. Возможность мультизонального управления нагревом.
4. Точность термодатчика до долей градуса.
5. Индикация в случае ошибки или поломки.
6. Возможность комплектования выносным блоком дистанционного управления.

Недостатки электронного терморегулятора обусловлены в основном наличием у него микросхемы.

К минусам относят такие характеристики:

1. Зависимость стабильности работы контролирующей микросхемы от перепадов напряжения.
2. Сбои в настройках при кратковременном отключении электроэнергии.
3. Более высокая цена, чем на механические приборы.

Механические терморегуляторы стоят всего лишь на 15-25% дешевле своих электронных аналогов, поэтому при отсутствии перепадов напряжения в сети выбор между этими двумя типами устройств определяется преимущественно их внешним видом.

Эффектно выглядящие светящиеся дисплеи часто являются основным мотивирующим фактором при покупке конкретной модели термостата.

Программируемые электронные приборы

Основным отличием программируемых терморегуляторов от обычных электронных устройств является расширенный функционал контролирующей микросхемы. Этот вид приборов позволяет настраивать различную температуру в комнатах в зависимости от времени суток.

В результате пользователи получают огромное преимущество в виде экономии электроэнергии за счет снижения нагрева воздуха в пустующем доме

В программируемых терморегуляторах также может быть предусмотрена функция удаленного управления со смартфона через Wi-Fi.

К недостаткам таких устройств можно отнести дороговизну и сложность настройки при отсутствии навыков обращения с техникой. В остальном плюсы и минусы программируемых терморегуляторов такие же, как и обычных электронных.

С дистанционным блоком управления

В электронных и программируемых терморегуляторах внутренние компоненты могут быть разнесены в два блока: основной и мобильный. К основной коробке подходят электрические кабели и подключаются проводные термодатчики. Она может быть расположена в любом удалённом месте комнаты, что облегчает проведение монтажных работ.

А питающийся от батареек мобильный блок используется в качестве пульта управления. Он может лежать на столике или навешиваться на стену. Дополнительно в пультах могут устанавливаться внешние термодатчики, измеряющие температуру окружающего воздуха. Такие устройства удобны тем, что позволяют прятать регулировочный механизм от маленьких детей.

Виды термодатчиков для систем теплого пола

Режим работы нагревательных элементов СТП напрямую зависит от правильности измерения температуры термодатчиками. Они могут быть встроенными в корпус регуляторной коробки или размещены на удалении.

Термодатчики бывают четырех типов:

1. Для определения температуры воздуха.
2. Инфракрасные, измеряющие нагрев поверхности пола на расстоянии.
3. Для определения температуры поверхности пола контактным способом.
4. Комбинированные.

Датчик нагрева воздуха обычно встроен в терморегулятор или его мобильный блок. Применяется он, когда теплый пол является главной отопительной системой. Основное требование к его расположению – наличие вокруг прибора естественной циркуляции воздуха.

Инфракрасные измерители температуры пола могут быть встроены в корпус терморегулятора или размещены отдельным блоком. Основное требование их установке – отсутствие между датчиком и полом препятствий. Расстояние между прибором и анализируемой поверхностью должно составлять не менее 30 см.

Термодатчики контактного типа имеют вид длинного провода с утолщением на конце. С одной стороны они подсоединяются к блоку терморегулятора, а с другой – размещаются в специальной длинной гофрированной трубе под полом. Такая особенность монтажа позволяет легко заменить поломавшийся датчик на новый.

Преимуществом подпольного размещения является возможность мультизонального контроля температуры пола в рамках одного помещения. Обычно такие датчики устанавливаются при монтаже теплого пола как дополнительной системы отопления.

К терморегулятору может подключаться и несколько датчиков, но такая схема применяется преимущественно в рамках цельного комплекта оборудования.

Правила монтажа терморегулятора

К подвешенному на стене терморегулятору необходимо подвести электрические кабели и проводку от датчиков температуры. Для этого в плите делаются соответствующие канавки – штробы. В них провода прокладываются к электрическому щиту и к полу.

Если оборудование ставится в помещении с качественной внутренней отделкой, то можно использовать накладные приборы и вести кабели поверх стен в коробах.

Далее представлены основные правила, соблюдение которых необходимо при монтаже терморегуляторов:

1. Размещать регулировочный прибор лучше на расстоянии 40-170 см от пола, если иное не предусмотрено инструкцией. При наличии мобильного пульта управления основную коробку можно устанавливать в любом удобном месте.
2. Главные функции датчика температуры пола – предупреждение перегревания напольного покрытия и комфорт ног, но не термоконтроль воздуха в помещении.
3. Во влажных комнатах допускается использовать терморегуляторы с соответствующей защитой от попадания воды.
4. При встраивании прибора в стену используется монтажная коробка из негорючих материалов.
5. Провода от регулятора к нагревателям теплого пола мощностью более 1 кВт необходимо вести в полых теплостойких трубках.
6. Датчик температуры пола должен быть расположен между нагревательными элементами и минимум в 50 см от стен.
7. При первоначальном включении прибора необходимо учитывать минимальную рабочую температуру, указанную в инструкции.
8. Подключения проводов к клеммам терморегулятора необходимо проводить исключительно по схеме, указанной в руководстве.
9. Установку терморегулятора начинают только после окончательной укладки нагревательных элементов на пол, чтобы правильно рассчитать длину проводов.
10. При заливке пола раствором необходимо хорошо изолировать конец трубки с температурным датчиком.
11. Перед заливкой раствора на пол необходимо проверить работоспособность всех элементов системы.
12. Нагревательные маты обязательно заземляются, а перед терморегулятором устанавливается УЗО.

Соблюдение указанных правил позволит обезопасить жильцов от удара током, дом от пожара, а оборудование от преждевременного выхода из строя.

Советы по выбору приборов

При покупке терморегулятора необходимо знать определенные нюансы, чтобы заплатить только за нужные функции и обеспечить долговечность работы напольной греющей системы и самого прибора.

К таким особенностям выбора относят следующие правила:

1. Для обогрева маленьких помещений подойдет недорогой механический или электронный терморегулятор с внутренним датчиком температуры воздуха.
2. Программируемый термостат рационально покупать при необходимости мультизонального контроля температуры, а также для экономии электроэнергии при ежедневном отсутствии жильцов дома в дневное время.
3. Терморегулятор должен соответствовать максимальной мощности нагревательных элементов с запасом 25-30% на случай работы при сниженном напряжении.
4. Для домов с деревянной внутренней отделкой подходят только накладные коробки терморегуляторов.

Также при выборе прибора необходимо учитывать его дизайнерское исполнение.

Существующий модельный ряд позволяет купить не только надежное оборудование, но и терморегулятор, который идеально впишется в интерьер комнаты.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролики с обзорами видов и примерами установки терморегуляторов позволят лучше разобраться в их принципе работы и критериях выбора.

Видео #1. Классификация и принцип действия терморегуляторов:

Видео #2. Подробная настройка программируемого терморегулятора:

Видео #3. Монтаж датчика температуры в полу:

Анализ различных терморегуляторов позволяет сказать, что их максимальная функциональность не всегда оправдана как с финансовой, так и эксплуатационной точки зрения. Поэтому это оборудование необходимо подбирать под каждую СТП отдельно.

А как вы выбирали, крепили и подключали терморегулятор для системы напольного обогрева? Поделитесь, что для вас стало решающим ориентиром? Оставляйте, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, публикуйте полезные рекомендации и фото по теме статьи.