Датчик температуры теплого пола

Для создания комфортных условий проживания в городских квартирах и частных домах используют электрический теплый пол. Его температура должна меняться вместе с температурой окружающей среды. Чтобы не устанавливать ее вручную, применяют датчик температуры пола, который связан с автоматическим регулятором.

Устройство и принцип работы датчика

Рассмотрим более детально особенности конструкции датчика температуры для теплого пола и принцип работы этого прибора.

Устройство

В основе конструкции датчика для измерения температуры в теплом полу — терморезистор. Он защищен от неблагоприятного воздействия стеклянной или полимерной колбой. Терморезистор подключен к терморегулятору посредством медного проводника, который изолирован поливинилхлоридом или другим материалом. Его длина обычно составляет 3–4 метра. При необходимости ее можно увеличить. Но нужно учитывать, что в таком случае немного увеличится и общее сопротивление датчика.

Обычно прибор размещают в стальной или полимерной трубке, из которой его легко извлечь. В некоторых случаях датчик не утапливают глубоко в пол, а подключают на выходе провода. Такой способ монтажа используют для таких напольных покрытий, как ламинат, паркет, ковролин.

Существует и другой, менее популярный тип датчика — механический. Его конструкция отличается. Он представляет собой биметаллическую платину, которая при нагреве изгибается, тем самым размыкая электрическую цепь.

Принцип работы

Терморезистор меняет сопротивление при изменении температуры окружающей среды. Это позволяет подавать ток большей или меньшей силы на терморегулятор. Он, в свою очередь, изменяет температуру нагревательных элементов теплого пола. Принцип работы детали схож с таковым у переменного резистора. Только самостоятельно ничего регулировать не нужно — необходимое сопротивление устанавливается автоматически. Оно повышается вместе с повышением температуры и понижается одновременно с ее понижением.

Таким образом, когда пол перегревается, сопротивление резистора увеличивается. Как все помнят из школьных уроков физики, от него напрямую зависит сила тока, а от нее — мощность. В результате нагревательные элементы теплого пола начинают выделять меньше тепла, их температура уменьшается. Резистор чувствует это и понижает сопротивление. Начинается обратный процесс. Эти процессы и положены в основу принципа работы датчика температуры для теплого пола.

Как выбрать прибор

При выборе термодатчика теплого пола нужно обратить внимание на ряд важных параметров. Вот они.

• Направление работы. Регуляция температурного режима теплого пола может происходить по двум принципам: предотвращение перегрева и предотвращение остывания. В первом случае датчик срабатывает при превышении предельно допустимых значений температуры, во втором — при ее существенном понижении. Возможен и третий вариант — работа прибора в обе стороны для поддержания необходимого уровня тепла.
• Температура срабатывания. Технические характеристики терморезисторов отличаются. Разные модели изменяют сопротивление при разных температурах. Если нужно постоянно поддерживать определенный комфортный уровень тепла, нужно обратить внимание на этот параметр.
• Уровень защиты. Прибор должен быть надежно защищен от различных неблагоприятных воздействий. Его корпус должен быть абсолютно герметичен, не иметь люфтов, зазоров. В противном случае внутрь может попасть влага, которая способна вызвать замыкание. Также возможно раздавливание резистора, которое разомкнет систему.
• Тип. Как уже говорилось, термодатчики для теплых полов бывают механическими и электрическими. Перед покупкой устройства необходимо определиться с его разновидностью.

Проверка прибора

После покупки прибора необходимо убедиться, что он работает. Рассмотрим, как проверить датчик температуры теплого пола.

С помощью мультиметра

Разберем, как проверить датчик теплого пола мультиметром в режиме омметра. Это самый простой и распространенный способ проверки.

Щупы устройства подсоединяют к выходным контактам термодатчика. Сопротивление, которое показывает измерительный прибор, должно соответствовать заявленному производителем.

Чтобы убедиться, что терморезистор изменяет свои характеристики при повышении температуры, его нужно слегка нагреть. Для этого устройство размещают над подошвой нагретого утюга или в 5–7 см от горячего паяльника. Сопротивление, которое показывает мультиметр, должно повыситься.

Проверка механического датчика проводится аналогично. Сопротивление рабочего устройства должно быть равно нулю (или быть близким к этому значению).

Проверка без мультиметра

Если мультиметра под рукой не оказалось, как тестер можно использовать небольшую лампочку от карманного фонарика или светодиод. Ее подключают к батарейке, а между ней и элементом питания размещают терморезистор. Затем его нагревают. Изначально лампочка должна гореть почти в полную силу. По мере нагрева ее яркость тускнеет. Если этого не происходит, датчик для теплого пола неисправен.

Конечно, точно узнать сопротивление таким способом не получится. Но понять, работоспособно устройство или нет, вполне возможно.

Если в ходе проверки приобретенного термодатчика выяснилось, что его сопротивление отличается от заявленных производителем значений, прибор нужно вернуть в магазин. Работать корректно он не будет.

Как установить датчик теплого пола

Рассмотрим порядок монтажа датчика, а также связанные с этим вопросы.

Процедура монтажа

Итак, как подключить датчик? Для монтажа потребуются следующие инструменты и материалы:

• перфоратор;
• гофра, длина которой равна длине проводника термодатчика;
• хомуты для монтажа проводов;
• шпатлевка.

Вместо перфоратора можно использовать зубило или любой другой инструмент, с помощью которого можно проделать канавку в поверхности стены.

Установка датчика для теплого пола требует выполнения следующих действий.

• Монтаж терморегулятора. На высоте примерно 1 м от пола устанавливают терморегулятор, к которому будет подсоединен датчик.
• Прокладывание дорожек. В стене и полу прокладывают канавки, по которым будут проходить проводники, соединяющие термодатчик и регулятор.
• Размещение проводов. В заранее подготовленных дорожках размещают провода и закрепляют их там хомутами. Они обязательно должны быть защищены гофрой. В противном случае возможно повреждение изоляции и возникновение короткого замыкания или нарушение контакта.

Канавки, расположенные на стене, штукатурят. Те, что на полу, закрывают плиткой, ламинатом, паркетом.

Устанавливать датчики необходимо до размещения покрытия. Ведь поместить термодатчик для теплого пола под плитку или паркет, когда они будут уже уложены, не получится.

Гофра должна быть достаточно жесткой и не деформироваться под весом напольного покрытия. Это обеспечит возможность замены подключенного температурного датчика без демонтажа всей конструкции.

Описанная процедура монтажа подойдет для любого типа напольной облицовки.

Можно обойтись и без создания канавок в стенах, не нарушая их целостность. В этом случае провод прокладывают внутри специального пластмассового кожуха. Его можно приобрести в любом строительном магазине. Такой кожух располагают над стеной и прикрепляют к ее поверхности.

Схема подключения

Схема подключения датчика для теплого пола может отличаться в зависимости от особенностей конструкции терморегулятора. Впрочем, отличия незначительные. Обычно советы о том, как установить датчик, можно найти в инструкции этого устройства. Чаще всего прибор подключают к двум контактам, которые обозначены на корпусе регулятора тремя латинскими буквами NTC. Полярность при этом соблюдать не требуется.

Выбор расположения прибора

Датчик пола важно правильно расположить. Место подбирают таким образом, чтобы оно отражало температуру большей части нагреваемой поверхности. Обычно это — центр пола с подогревом. Это обусловлено тем, что по краям температура несколько меньше. Поэтому если смонтировать термодатчик именно там, он будет срабатывать, когда большая часть обогреваемой поверхности еще не успела остыть. Это вызовет чрезмерное повышение температуры и чревато выходом из строя нагревательных элементов.

Настройка

Поговорим о том, как правильно настроить датчик. Настройку осуществляют с помощью терморегулятора. Сам термодатчик отрегулировать нельзя. Настройка сводится к установке температурных значений, при которых начинается или прекращается нагрев пола. Они напрямую зависят от сопротивления, которое имеет термодатчик при той или иной температуре. Именно этот параметр учитывает оборудование.

Температуру устанавливают таким образом, чтобы люди, пользующиеся теплым полом, чувствовали себя максимально комфортно.

Устранение неисправностей

Если тёплый пол не работает и не нагревается, одна из возможных причин этого — неисправность термодатчика. Также проблема может быть вызвана неправильным монтажом устройства.

Чтобы понять, из-за чего не нагревается пол, нужно в первую очередь осмотреть визуально доступные элементы конструкции и убедиться, что они правильно подсоединены друг к другу. Если имела место неправильная сборка, требуется корректный монтаж.

В случае, если все соединено надлежащим образом или повторное правильное подключение не дало результатов, причина нарушений в работе системы — поломка одного из ее элементов, которым может быть в том числе термодатчик. Чтобы убедиться в его исправности, нужно проверить устройство мультиметром описанным выше способом. Лампочку или диод здесь лучше не использовать. Причиной нарушения функционирования теплого пола могут послужить даже незначительные изменения сопротивления, а с помощью подручных средств их выявить не получится.

Если полученные в ходе измерений параметры не совпадают с паспортными, датчики меняют. При правильном монтаже гофры это не составит труда.

Если причина некорректной работы не в термодатчике или неправильном подключении, лучше вызвать мастера. Проблему может повлечь поломка терморегулятора, нагревательного элемента. Устранить ее самостоятельно будет сложно. В Москве работает множество мастерских, которые проведут ремонт некорректно работающего или вышедшего из строя теплого пола. Есть они и в регионах, хотя там их гораздо меньше.

Подведем итоги

Датчик теплого пола — это прибор, который в зависимости от температуры покрытия изменяет степень его нагрева. Главный элемент большинства подобных устройств — терморезистор, самостоятельно изменяющий сопротивление. Это происходит при повышении или понижении температуры. Датчики подключают к регулятору пола. Провода, ведущие к устройству, размещают в специальной канавке, проделанной в стене. Их укладывают в твердую гофру. Это облегчает замену сломанного термодатчика. Также возможен монтаж на поверхности стены. Перед установкой или в случае некорректной работе устройство проверяют мультиметром. Если его сопротивление отличается от паспортного, прибор меняют. При более серьезных неисправностях вызывают мастера.

Видео по теме

Как выбрать терморегулятор для электрического и водяного теплого пола

Электрические и водяные системы напольного обогрева неспособны самостоятельно поддерживать заданную температуру в помещениях частного дома. Хозяин приспосабливается регулировать мощность котла или греющих контуров вручную, добиваясь комфортной температуры воздуха. Чтобы организовать автоматическое управление микроклиматом, нужны терморегуляторы для теплого пола (ТП), устанавливаемые в каждой комнате. Цель публикации – описать существующие виды термостатов, способы установки и схемы подключения регулирующих устройств.

Как работает терморегулятор

Выносной термостат напольного отопления – это автоматический выключатель, который разрывает либо замыкает электрическую цепь после достижения установленной пользователем температуры. В результате нагрев прекращается или же возобновляется. По принципу работы регуляторы теплого пола делятся на 2 вида:

1. Механические с термодатчиком в виде биметаллической пластины. От нагрева данный элемент изгибается и в определенный момент разрывает цепь. Затем пластинка охлаждается, выпрямляется и снова замыкает контакты.
2. В электронных (релейных) регуляторах датчиком температуры выступает терморезистор, меняющий сопротивление электрическому току в зависимости от нагрева. Микросхема-контроллер фиксирует это изменение и отдает команду реле, обмотка размыкает контакты, цепь разрывается.

Устройство простейшего терморегулятора с биметаллической пластиной

Справка. Электронные приборы оснащаются собственным источником (батарейками) либо подключаются к домовой сети. Простейшие механические терморегуляторы работают без внешнего электропитания. Это не является преимуществом, поскольку для управления водяными ТП все равно требуется электричество.

Теперь поясним, как с помощью комнатных термостатов реализуется автоматическое регулирование теплого пола. Электрические греющие контуры (кабельные секции, инфракрасная пленка) работают так:

1. Установленный в помещении термостат подключается в разрыв главной силовой линии электропитания. Пока в комнате холодно, цепь замкнута.
2. Домовладелец настраивает на приборе желаемую температуру, включается нагрев. Когда она достигает требуемого значения, срабатывает термодатчик, цепь размыкается, силовая линия обесточивается.
3. После охлаждения на 0.5–1 градус подача электропитания возобновляется, нагрев продолжается. Кстати, разница между температурами включения/выключения зовется гистерезисом.

Термоэлектрические приводы, работающие с комнатными термостатами, накручиваются на клапаны распределительного коллектора

Принцип работы терморегулятора для водяного теплого пола такой же. Только реле размыкает цепь питания термоэлектрического привода (иначе – сервопривода). Он стоит на распределительном коллекторе ТП и закрывает/открывает подачу теплоносителя в греющий контур.

Сервоприводы ставятся на каждую петлю, подключаются к отдельным регуляторам, расположенным в разных комнатах. Как работает автоматизированная система водяного напольного отопления, смотрим на видео:

Термостаты для электрических и водяных ТП – в чем разница

На самом деле разницы никакой нет, в обоих случаях терморегулятор выполняет одну функцию – включает либо выключает нагрев, прерывая подачу напряжения к исполнительному элементу – нагревательному кабелю или сервоприводу. Но для работы с электрическими полами подойдет не каждый прибор, например, чисто механическое устройство применять нельзя. Поясним почему:

1. Нагрев электрического ТП контролирует выносной датчик, расположенный в полу между петлями резистивного кабеля. Он позволяет ограничить максимальную температуру напольного покрытия, защитить кабельную секцию от перегрева.
2. В механических терморегуляторах стоит пластина, реагирующая на изменение температуры воздуха. Прибор не рассчитан на подключение внешнего термодатчика, поэтому «не видит» степень нагрева стяжки пола.
3. Пленочный теплый пол работает аналогичным образом. Когда требуется регулировать температуру воздушной среды, выбирается релейный термостат, оснащенный внутренним датчиком и клеммами для подключения внешнего.

Электронагревательные ТП всегда монтируются с датчиком-терморезистором, измеряющим температуру пола

Примечание. Контроллер терморегулятора одновременно обрабатывает сигналы напольного и встроенного датчика. Когда 1 из 2 терморезисторов показывает достижение установленного порога температуры, электрический подогрев выключается.

Для регулировки водяных греющих контуров применяется воздушный датчик теплого пола, выносной измеритель ставится по желанию или в случае необходимости. Например, для контроля краевых зон, которые сильно охлаждаются. Температуру теплоносителя ограничивает регулирующая арматура на коллекторе – термоголовки RTL либо смесительный клапан с накладным/погружным датчиком.

4 вида регуляторов теплого пола

По функциональности терморегуляторы можно условно разделить на 4 разновидности:

• механические, работающие по температуре воздуха;
• релейные с минимальным набором функций и встроенным воздушным датчиком;
• электронные устройства на 2 термодатчика с дисплеем и возможностью программирования;
• то же, с wi-fi модулем дистанционного управления.

Дополнение. По способу подключения терморегуляторы делятся на проводные и беспроводные. В первом случае прибор присоединяется к цепи электропитания напрямую, во втором – через специальный релейный блок с ресивером – приемником радиосигналов.

Любой из перечисленных термостатов может иметь 2 или 3 коммутационных контакта. В чем разница:

1. 2-контактный регулятор «умеет» только разрывать цепь (отключать питание) при достижении температурного порога.
2. Универсальный 3-контактный прибор одновременно замыкает первую линию и размыкает вторую.

Последний пункт требует разъяснения. Если терморегулятор управляет сервоприводом типа NO (нормально открытый), то для перекрывания теплоносителя нужно наоборот подать напряжение, а не отключить. Значит, при достаточном нагреве помещения цепь должна замыкаться, провода подключаются к клеммам №2 и №3 термостата.

Термоэлектрический привод для водяного пола типа NC нормально закрыт при отсутствии напряжения. Чтобы прекратить подачу теплоносителя в контур ТП, регулятор должен обесточить сервопривод. Тогда кабель присоединяется к контактам №1 и №3, как показано на схеме.

Когда реле срабатывает, третий контакт замыкается со вторым, а линия на первой клемме обесточивается

Простейший механический термостат способен лишь поддерживать температуру помещения на одном заданном уровне, работая в паре с сервоприводом NC теплого водяного пола. Более продвинутые электронные регуляторы имеют множество дополнительных функций:

• возможность подключения 2 температурных датчиков;
• 3 коммутационных контакта;
• режим защиты от замерзания – включение нагрева в случае охлаждения дома до +3…5 °C;
• регулирование величины гистерезиса;
• сенсорный дисплей управления, показывающий время, дату и контролируемую температуру;
• термостат программируется на сутки/неделю вперед, количество событий в день – 6 и более;
• индикация неполадок, самодиагностика, самообучение;
• встроенный модуль wi-fi для управления термостатом через приложение смартфона.

Первые 3 функции имеются практически во всех релейных терморегуляторах. Если хотите получить больше, придется купить цифровую модель прибора.

Справка. Цена электронного термостата с кнопочным управлением BasicPlus от бренда Danfoss составляет 20 евро. Аналогичный прибор с ЖК-дисплеем обойдется уже в 40 €, программируемая модификация WT-P стоит 54 €. Китайские аналоги в 2–3 раза дешевле.

Советы по выбору прибора

Мы считаем, устанавливать механические терморегуляторы на теплые полы бессмысленно. Эти устройства несколько устарели, число функций ограничено, точность поддерживаемой температуры оставляет желать лучшего. Приборы можно использовать в подсобных либо технических помещениях, где надо поддерживать +15…18 °C круглосуточно.

Тип микропроцессорного термостата выбираем в зависимости от способа нагрева, условий эксплуатации и собственных пожеланий:

1. Регулятор для электрического пола лучше брать вместе с нагревательным кабелем (пленкой) и датчиками у одного производителя. Например, фирмы Devi, Caleo и «Теплолюкс» продают собственные регулирующие устройства.
2. Если вам приходится покупать термостат для электрических ТП отдельно, следует выбрать любой двухконтактный прибор, оснащенный клеммами подключения внешнего датчика. Обратите внимание на показатель максимальной мощности, которую способен коммутировать регулятор (обычно лежит в пределах 2…4 кВт).

Пример технических характеристик регуляторов бренда «Теплолюкс»

Под водяные теплые полы лучше взять универсальный (3-контактный) терморегулятор, внешний температурный датчик – по необходимости. Коммутируемая мощность роли не играет, поскольку сервоприводы потребляют 1…3 Вт электричества.

Количество дополнительных «наворотов» зависит от ваших потребностей и кошелька. Но если нужна реальная экономия энергоносителей, рассматривайте программируемые модели, включающие отопление по графику. В рабочее время либо ночью температуру в доме можно понизить до 18…20 °C.

Установка терморегуляторов предусматривается в каждой комнате. Значит, придется оттуда тянуть провода к гребенке ТП, где располагаются сервоприводы водяных контуров. Подобная «электрификация» неуместна в квартирах со свежим дизайнерским ремонтом. Решение: установите возле коллектора коммутационный блок с ресивером, а в помещениях – беспроводные термостаты на батарейках.

Справка. Обычно блоки-коммутаторы имеют 1–2 релейных выхода для подключения циркуляционного насоса либо горелки котла. Коммутационное устройство компании Danfoss стоит около 100 евро, беспроводной регулятор TP5001A-RF – 82 €, ресивер типа RX на 3 термостата – 95 €.

Монтаж и подключение терморегулятора

Перед установкой внимательно прочитайте инструкцию по эксплуатации прибора. Обычно там содержатся следующие указания по монтажу:

• высота термостата над уровнем пола – 1.5…1.7 м;
• не размещайте регулятор с воздушным датчиком вблизи источников тепла или холода – радиаторов отопления, кондиционеров, вентиляционных отверстий;
• технологический отступ от оконных и дверных проемов – 1 м (минимум);
• соблюдайте максимальное расстояние между терморегулятором и распределительным коллектором водяных ТП (длина кабеля указывается в инструкции);
• внешний датчик располагается ровно посередине между петлями напольного обогрева на расстоянии 500 мм от стены;
• термодатчик пола монтируется внутри гофротрубы, он должен легко вытягиваться после заливки стяжки.

Приборы накладного типа прикручиваются напрямую к стене, проводка закладывается в штробах. Под встраиваемые термостаты делается углубление, ставится обычный подрозетник.

Совет. Для присоединения регулятора используйте двухжильный медный кабель сечением 0.75 мм². Схема подключения контура электрического теплого пола с наружным датчиком выглядит так:

Если кабельная нагревательная секция потребляет больше мощности, чем способен коммутировать терморегулятор, нужно задействовать в схеме модульный контактор. Указанный исполнительный элемент устанавливается на стандартную DIN-рейку.

Здесь терморегулятор подает управляющий сигнал на контактор, а тот размыкает силовую линию

Некоторые версии термостатов имеют контакт для подсоединения таймера. Такое решение позволяет 1 раз в сутки снижать температуру в комнате на 5 градусов, не приобретая дорогой цифровой модели прибора. Схема с таймером представлена ниже.

Латинская буква L на схеме обозначает фазный провод, N – нулевой (нейтраль)

Перейдем к водяным теплым полам. Простейший способ – подключить терморегулятор к сервоприводу напрямую (последовательно). Только сначала выясните тип привода, «нормально открытый» нужно стыковать с замыкающим контактом прибора, «нормально закрытый» – с размыкающим. Зачастую производители ставят на клеммах соответствующую маркировку – NO или NC. Контакт COM – общий.

Чтобы реализовать многозональное напольное отопление частного дома с беспроводными терморегуляторами, воспользуйтесь следующей принципиальной схемой. Здесь не указаны номера клемм и другие подробности, поскольку оборудование разных производителей отличается маркировкой.

Справка. Коммутационные панели, ресиверы-приемники и модули wi-fi выпускают многие известные производители – Legrand, Danfoss и прочие. Как функционирует связка термостат – коммутационный блок, рассказывается на видео.

Напоследок о настройке температуры

Чтобы настроить каждый терморегулятор теплого пола и проверить работоспособность системы в целом, следует включить нагрев и выставить на всех приборах желаемую температуру. Учтите, дом нужно прогреть полностью. Оптимальный режим работы котла – 60 °C, если теплогенератор начнет «тактовать» (часто отключаться и стартовать), лучше снизить мощность.

Суть настройки заключается в подборе комфортной температуры во всех жилых помещениях. Показания дисплея термостата не всегда соответствуют нашим ощущениям, так что установки придется корректировать в процессе эксплуатации. Отдельный вопрос – программирование нагрева по графику, данная процедура описывается в инструкции конкретного прибора.