Способы регулировки температуры теплых полов, RTL-регулировка и другие методы

Сделать схему теплого пола проще и дешевле помогут регуляторы обратного потока – RTL-краны. Самые известные фирмы, выпускающие оборудование для отопления, предлагают потребителям свои термостатические RTL-краны, — ограничители потока для теплого пола. В чем особенности такой регулировки температуры, — рассмотрим далее. Также, — как обычно регулируется температура теплого пола и какая она нужна….

Какая температура должна быть

Наибольшей комфортной температурой теплого пола считается 28 градусов. Комфортная температура для длительного применения настраивается индивидуально по предпочтениям. Но обычно она ниже, — 22- 26 градусов, чтобы покрытие полов «стало незаметным».

В отдельных помещениях, где не присутствуют постоянно, обычно неплохо, если температура будет несколько больше, – до 32 градусов. Это прихожая (веранда), туалет, ванная.

Чтобы поддержать температуру на заданном уровне применяются два разных способа.

Способы поддержания температуры теплого пола

Первый способ основан на стабильной высокой скорости движения теплоносителя.
Чтобы температура теплого пола была стабильной в него нужно подавать определенное количество тепловой энергии с помощью теплоносителя. Теплоноситель подготавливается с заданной температурой и в значительном объеме проходит по контуру.

Объем должен быть таким (скорость движения должна быть такой), чтобы на выходе из контура температура жидкости не уменьшилась больше чем на 10 градусов. Тогда в пределах контура разница температур будет незначительной и малозаметной. Например, в контур подается 45 градусов, на исходящей будет 35 градусов. А температура поверхности может быть 28 градусов.

Второй способ заключается в том, чтобы подавать жидкость большой температуры, но прерывисто, порциями. Порция горячей жидкости довольно быстро (за несколько минут) заполняет контур, после чего ее движение останавливается.

Жидкость остывает и отдает энергию стяжке. Теплоемкая стяжка постепенно поглощает и рассеивает энергию, не перегреваясь в месте нахождения трубопровода. Как только теплоноситель остывает до заданного значения, в контур снова подается порция горячей воды.

Например, в контур может подаваться жидкость 75 град, а ее замена будет производиться после остывания до 30 градусов. Вследствие распределения тепла в массивной стяжке на поверхности пола будет все время поддерживаться около 28 градусов.

Схема регулировки температуры смесительным узлом

Чтобы регулировать температуру по первому способу, поддерживая значительную скорость движения жидкости, нужно установить смесительный узел, в котором вода подготавливается до заданной температуры.

Теплоноситель с котла поступает 65 – 80 градусов. Чтобы уменьшить температуру до требуемых 40 -50 градусов, устанавливают узел смещения, который часть обратки с теплого пола с температурой 30 — 35 градусов подает на вход в контура. В результате на входе термостатической головкой, регулирующей соотношение входящих потоков, поддерживается заданная температура, например, 45 градусов.

Такую схему не сложно собрать самостоятельно, что будет дешевле. Основа – трехходовой клапан, шток которого регулируется термоголовкой. Управляющий элемент термоголовки целесообразней установить на другой ветви. Место установки насоса и трехходового клапана (подача/обратка) значения не имеет. Но насос обязательно должен устанавливаться в контуре коллектора теплого пола (за трехходовым клапаном по подаче), иначе трехходовой клапан работать не будет.

Настраивая термоголовку на определенную температуру обратки, мы можем задавать температуру теплых полов в широком диапазоне.Но для получения более холодных контуров остается только уменьшать скорость движения в них теплоносителя с помощью регулировочных кранов на коллекторе.

Схема регулировки температуры теплых полов ограничителями потока

Второй способ порционной подачи горячей жидкости в контуры теплого пола осуществляется с помощью термостатических кранов RTL (регуляторов потока). Смесительный узел не применяется – в контур подается теплоноситель высокой температуры, которая нужна для радиаторной сети.

На обратке каждого контура устанавливается кран RTL с термоголовкой RTL, который открывается при остывании жидкости до заданной температуры. Как только температура проходящей жидкости повышается больше заданного значения (контур наполнился горячей водой), кран почти полностью перекрывает ее движения до ее остывания.

Эти краны устанавливаются только на обратку, чтобы оперативно реагировать на изменение температуры в контурах. Фактически краны RTL регулируют поток, – количество в единицу времени (литр/минуту). Они работают в зависимости от теплопотерь каждой комнаты (контура, участка стяжки ограниченного температурными швами), в зависимости от того насколько быстро остывает стяжка.

Особенность конструкции кранов RTL и унибоксов RTL

В кране RTL имеется латунный или медный сердечник, который плотно соприкасается с таким же сердечником устанавливаемой термоголовки RTL, поэтому температура весьма быстро передается на ее рабочее тело.

Термоголовка RTL реагирует только на температуру жидкости. Если она превышает заданный регулировкой уровень, кран перекрывает поток.

Термоголовка RTL с виду весьма похожа на обычные термоголовки, которые устанавливаются на радиаторы, и которые измеряют температуру воздуха. Поэтому зачастую возникает недоумение – как головка на коллекторе «по воздуху» регулирует теплый пол в спальне….

Унибокс RTL представляет из себя кран и термоголовку объединенную в одном корпусе, который отдельно можно вмонтировать в стену так, что сверху будет одна крышка с термоголовкой, или без нее. Их предназначение – регулировка одного контура теплого пола, например, на этаже имеется теплый пол только в санузле. Применение унибоксов экономически выгодно, так как нет необходимости устанавливать смесительный узел только для одного контура.

Но конструкция может включать в себя не только RTL-головку, но и воздушную термоголовку, чтобы заодно контролировать и температуру воздуха в маленьком отдаленном помещении, где теплый пол может быть единственным отопительным прибором.

Где выгодно применять RTL-регулировку потока в отопительных системах

Конструкция RTL-коллектора весьма компактна. Отсутствуют насос и смесительный узел, а сам коллектор обратки может быть собран из тройников, на входах которых установлены краны RTL с головками. Поэтому эта система целесообразна или незаменима там, где нет места на монтаж объемных конструкций. Например, такое может быть в квартире.

Также система с регулировкой обратного потока весьма выгодна в случае если контуров мало или контур вовсе один. Устанавливать в таком случае целый смесительный узел с насосом просто не выгодно. Применяются унибоксы, о чем сказано выше.

Как применяется RTL-регулировка, в чем ограничения

Контуры теплого пола подключаются к главной подающей магистрали просто параллельно, как ветвь радиаторов или один радиатор. Подача в контур теплого пола осуществляется ответвлением от подающей магистрали. А на обратке из контура устанавливается кран RTL на коллекторе или отдельно стоящий (унибокс), который затем подключается к общей обратке.

Количество контуров с регулировкой обратного потока может ограничивать производительность насоса в котле (в системе).

Следующее ограничение – теплоемкость стяжки. Данная система предназначена для работы с массивной бетонной стяжкой в качестве отопительного прибора, которая может рассеивать высокую температуру от порции воды, не перегреваясь фрагментами поверхностью.
Как сделать стяжку с отопительными контурами

Общее ограничение для применения регулировки обратного потока – длина контуров. Длина контура влияет как на соотношение «временая заполнения/время остывания», так и на общее гидравлическое сопротивление данного ответвления от общей сети. Опыт показывает, что при контурах с трубой 16мм система регулировки RTL отлично работает при длине контуров до 50 метров. Если контура были сделаны длиннее – то нужно устанавливать смесительный узел и пользоваться первым способом.

В спорных случаях может выручить применение 20-й трубы у которой сопротивление будет меньше.
Таким образом для RTL-системы регулировки обратно потока теплого пола стяжку нужно фрагментировать заранее температурными швами, на небольшую длину контуров 35 – 45 м.

Управление отоплением. Часть 2. Покомнатное регулирование. Теплый пол.

Статья посвящена покомнатному (зональному) управлению на примере внутрипольного отопления , как наиболее востребованного на сегодняшний день.

Все описанные принципы управления верны для любой системы отопления, где в качестве исполнительных механизмов используется любое электрооборудование (насосы, приводы) с двухпозиционным режимом работы вкл/выкл.

Т.к. система автоматического регулирования не может существовать без объекта регулирования, первая часть статьи будет посвящена основным принципам проектирования внутрипольного отопления (укладке труб), поддающейся корректной автоматизации. Вторая часть – собственно автоматизации.

1. правильно смонтировать трубу теплого пола с ориентацией на будущую систему автоматизации.
2. Определиться с местом установки термостатов, на этапе монтажа трубы теплого пола заложить необходимые кабели и подрозетники.
3. Запустить систему (котел, насос, прочее) без термостатов и автоматики, убедиться в работоспособности, при необходимости монтировать систему автоматизации.

Часть 1.1. Деление на зоны.

Предположим у нас есть одноэтажный дом, в нём восемь помещений – котельная, прихожая, холл, кухня-гостиная, спальня №1, спальня №2, два санузла.

Система отопления – только теплый пол.

Используя знания о комнатных термостатах, у нас есть два пути решения вопроса автоматизации:

1. Установить всего один термостат в одном выбранном помещении (например, гостиная) и управлять котлом или циркуляционным насосом – автоматически будет включаться/выключаться отопление во всём доме. Но гарантировать комфортную температуру можно только в помещении, где установлен термостат.

Этот вариант прост и недорог. Если мощность отопительных приборов во всех помещениях будет в одинаковом соотношении с теплопотерями этих помещений, значит, комфорт обеспечен и миссия выполнена.

2. Разделить этаж на зоны, в каждую зону установить отдельный комнатный термостат и управлять отдельными контурами теплого пола в помещениях независимо друг от друга. В каждом помещении (зоне) автоматически будет поддерживаться свой температурный режим. Рекомендуется делать не больше 6-8 зон на один коллектор теплого пола.

Пример деления этажа на зоны

• Две спальни – две отдельные зоны. Сразу решаем проблему различия между людьми в вопросах о желаемой температуре воздуха, количестве проветриваний помещений и т.д.
• Кухня-гостиная, холл и прихожая объединяем в одну зону по принципу отсутствия перегородок между этими помещениями – это единый объем воздушного пространства, единая зона, один термостат.
• Санузел в центре дома объединяем с зоной кухни-гостиной и холлом. Собственных теплопотерь санузел не имеет, отдельный термостат смысла ставить нет. Жильцы, входя в это помещение, не будут регистрировать изменение температуры под ногами, это и комфортно и удобно.
• Котельная – помещение со сравнительно высокими теплопотерями (три наружные стены, окно, наружная дверь). Выносим в отдельную зону и ставим отдельный термостат. Защищаем дорогостоящее оборудование, поддерживая невысокую температуру воздуха в районе 10-15С.
• Санузел при входе в дом и тех.помещение по соседству можно разделить на две зоны, а можно объединить в одну и установить термостат в санузле – там где поддержание комфортной температуры приоритетно. В нашем примере в целях экономии объединим два помещения в один контур и одну зону.

План этажа с делением на зоны

Часть 1.2. Укладка трубы теплого пола

Если покомнатная автоматизация в принципе не планируется, то труба теплого пола монтируется в один слой с поддержанием проектного шага укладки трубы, как показано на схеме ниже.

Пример укладки трубы в один слой без разделения этажа на зоны. Не подходит для покомнатного регулирования.

Это самый простой и быстрый способ укладки трубы. Минус в том, что трубопроводы, идущие в дальние помещения (в спальни) отапливают транзитом помещения, через которые проходят. Если термостат один на этаж, проблем нет, т.к. пол прогревается равномерно, но если применить покомнатное управление, в некоторых местах появится эффект «зебры» (в нашем случае в холле и в спальне №1). Одно помещение работает, второе не работает, третье работает. Шаг влево – ногам тепло, шаг вправо – ногам холодно.

Этой ситуации необходимо избегать и монтировать подводящие трубопроводы либо по периметру транзитных помещений в теплоизоляции, либо в нижнем слое пирога теплого пола – в слое пеноплекса, как показано на примере ниже.

Укладка трубы теплого пола для системы покомнатного регулирования.

Часть 2.1 Прокладка кабеля

На этапе черновых работ в каждом помещении (зоне) закладывается подрозетник под будущий термостат и прокладывается провод от подрозетника до коллектора теплого пола. Оптимальный провод — ПВС 3х0,75мм. Вблизи коллектора теплого пола предусматривается кабель питания 220В под мощность нагрузки 100-200Вт.

Пример расстановки комнатных термостатов

Основное правило для выбора места установки термостата в помещении – отсутствие внешних факторов, влияющих на измерение температуры. Монтаж только на внутренних перегородках здания на высоте 1,2-1,5м от чистового пола, без попадания прямых солнечных лучей, вдали от печей/каминов, радиаторов отопления, ламп накаливания, тепловыделяющих бытовых приборов, сквозняков. Удобно располагать термостат выше группы выключателей при входе в помещение: выключатели на высоте 90см от пола, термостаты выше — 120-150 см.

Дополнительно в некоторых помещениях можно заложить гильзу под датчик стяжки и вывести гильзу в подрозетник термостата. Термостат с подключенным к нему датчиком стяжки позволит ограничить верхнюю и нижнюю температуру поверхности пола. В нашем примере рекомендуется заложить гильзы в гостиной и сан.узле для возможности создания наиболее комфортных условий.

Всё, на этом можно остановиться. После заливки стяжки для запуска системы отопления используется любой из имеющихся подрозетников — устанавливается всего один термостат для управления котлом или насосом в составе насосно-смесительной группы теплого пола. До окончания строительства/ремонта этого достаточно.

Коллектор теплого пола(слева внизу)- пучок проводов от термостатов и один кабель с питанием 220В под будущую систему автоматизации.

В дальнейшем можно вообще не устанавливать термостаты в каждой зоне, если в доме и так комфортно. Главное — наличие возможности.

Часть 2.2 Монтаж системы покомнатного регулирования

Требуется следующее оборудование:

• Термостаты – по количеству зон.

Подключаются к заранее проложенному кабелю из помещения к коллектору теплого пола.

Термостаты различаются по способу подключения. Их можно разделить на 2 группы – термостаты, к которым подключается нагрузка с напряжением питания 230В и термостаты с сухим контактом, которые могут использоваться как для размыкания слаботочных сетей с постоянным или переменным током, так и для маломощных нагрузок 230В. К проложенному ранее кабелю ПВС 3х0,75 для питания термоприводов или бытовых насосов можно подключить любой термостат, соблюдая ограничение по максимальному току.

Различные варианты клемм термостата. GA — перекидной контакт с 230В, GB — подключение нагрузки 230В (эл. теплые полы), GC — «сухой» NO контакт

• Термоэлектрические сервоприводы (в простонародье сервоприводы, термоприводы) – по количеству контуров коллектора теплого пола. Термоприводы устанавливаются на коллектор теплого пола без использования специального инструмента. Стандартная резьба М30х1,5.

В большинстве случаев используются термоприводы 230В нормально закрытые: при отсутствии напряжения привод закрыт, расход теплоносителя в контуре теплого пола равен нулю, при наличии напряжения привод открывается, контур начинает работать..

Схема подключения сервопривода

Термостат подключается как обычный выключатель в разрыв фазного провода термопривода. Если есть необходимость нагрева — цепь замкнута, если помещение нагрелось до заданной температуры – цепь разомкнута

Коммутацию приводов и термостатов можно выполнить в монтажной коробке вблизи коллектора любым удобным способом, соблюдая правила ПУЭ и технику безопасности.

• специализированные клеммные колодки

Применяются для удобства коммутации термостатов и сервоприводов, последующего обслуживания и ремонта, наглядности собранной системы.

Очень полезная функция, которая есть не у всех моделей клеммных колодок – наличие реле для управления оборудованием котельной – можно переводить котел в режим ожидания (снимать запрос тепла на отопление) или выключать циркуляционный насос, отвечающий за коллектор теплого пола, предотвращая работу в тупик.

Схема подключения термостатов и термоприводов через клемную колодку

Как результат пучок проводов от термостатов и пучок проводов от сервоприводов сводится в одну точку. В шкафу нужно оставить копию монтажной схемы для потомков.

Клеммная колодка с модулем управления насосом