Радиаторы и теплый пол – совместная работа, как обеспечивается, регулируется

В домах рекомендуется создавать комбинированную систему отопления – радиаторы с теплыми полами. При этом энергия поступает одного котла, гидравлические схемы увязаны между собой. Нужно также согласовать и режимы их работы. Многих интересует вопрос – как правильно настроить теплый пол и радиаторы для совместной работы? И желательно в автоматическом режиме – чтобы уделять вопросу меньше времени и не вникать в ненужные мелочи…

Нужны ли радиаторы к теплым полам

Многие хотят сэкономить и ограничится чем-то одним. Теплый пол выглядит из-за особого комфорта предпочтительнее. Тогда почему бы не обогревать одним теплым полом? На самом деле в условиях средних широт европейской части (редкие морозы до -30 град) это осуществить можно. Но только если мириться с особыми недостатками:

• отсутствие тепловых завес под окнами, — веет холодом в морозы, возможно и запотевание из-за слишком низкой температуры внутреннего стекла при обычной влажности;
• теплоотдача теплого пола потребуется не менее 80 Вт/м кв. в утепленном доме. Пол будет ощущаться именно как теплый – больше +28 град. Для большинства людей длительное пребывание покажется не комфортным. Есть и предостережения врачей так не поступать.

О более холодных регионах, речи не может быть вообще…

Основной принцип, по которому совмещается работа

В нашем климате теплый пол должен дополняться батареями отопления. Радиаторная сеть позволяет сделать следующее:

• Оперативно реагировать на изменение температуры в комнатах, из-за изменения погоды, или выхолаживания, например. Теплоемкая массивная стяжка пола (при обычном создании) не может угнаться за перепадами температуры.
• Создать тепловые завесы по наиболее холодным местам, — под окнами, у длинных наружных стен, у дверей. Устранить «холодные углы» в доме.

Добавить мощности отоплению в холодное время, без увеличения температуры теплого пола до некомфортной. Особенно это актуально для спальни, детской, так как разогревание кровати может оказаться совершенно неприемлемым…

У теплого пола постоянная температура вне зависимости от погоды

Таким образом, качественной системой отопления окажутся только теплый пол совместно с радиаторами.

При этом полу отводится в первую очередь комфортообразующя роль. Он должен создать условия, чтобы под ногами не было холода, чтобы дети могли играть на нем.

Какие обычно температуры напольного покрытия предпочитают пользователи?
Для длительного пребывания комфортными оказываются «незаметность и нейтральность» — примерно +23 — +26 град С. Там, где занимаются спортом — +18 град. В ванной — +33 град оказывается нормой, но там бывают изредка …

Таким образом, не зависимо от того, какие на улице морозы, поддерживается постоянная температура поверхности напольного покрытия. Тогда компенсировать недостаток мощности при значительных понижениях наружной температуры должны радиаторы…

В межсезонье подогреваем теплым полом

Обычный режим отопления – первоочередное включение в работу теплых полов.
В межсезонье, дом постепенно остывает, влажность увеличивается, тогда жильцы вручную, если нет компьютерной автоматизации системы отопления, включают нагрев заделанный в стяжку под напольным покрытием.

Когда ударят морозы и от окон повеет ощутимым холодом, теплоноситель перераспределятся в радиаторные сети, — вручную открывается регулировочный кран на магистрали.

Здесь указан простейший способ регулировки и совмещения работы радиаторов и теплых полов – открытием кранов (настройкой термоголовки) вручную, что требует от пользователей внимания и может утомлять. Кроме того, здесь отсутствует значительная экономия денег, которая достигается с автоматизированным управлением.

Эконом вариант отопления одним лишь теплым полом

В центральном регионе, в относительно утепленном доме, можно сделать отопление одним лишь теплым полом по самому экономичному варианту, и при этом жилье останется пригодным к проживанию. Достаточно напрямую к газовому автоматизированному котлу подключить коллектор теплого пола, на котором должны быть лишь регулировочные краны для настройки каждого контура. Нет ни радиаторов, ни разводки труб под них, ни дополнительного насоса со смесительным узлом, система действительно дешевая и работоспособная. Но будут недостатки.

• Если котел не конденсационный, то низкотемпературный режим (ниже 55 град на обратке) приведет к конденсату на теплообменнике и быстрейшему выходу его со строя.
• Окна без тепловой завесы, с холодным внутренним стеклом, будут потеть с накоплением сырости в доме.
• Зона окон будет холодной, не комфортной, во всем доме.
• При резком похолодании или потеплении, разогретый массивный пол не отреагирует оперативно на изменение, буде ощущаться дискомфорт по температуре.
• В самые холодные недели мощности отопления при обычной температуре будет не достаточно. Чтобы поднять температуру в доме, нужно увеличивать температуру напольного покрытия свыше 28 град С., что не подходит большинству людей, особенно мешает ночному отдыху (горячая кровать), может приводить к заболеваниям ног, к разрушению напольного покрытия или даже к разрушению вмещающей стяжки. В противном варианте нужно будет мириться с относительной прохладой в доме и недостаточной мощностью отопления.

Как регулируется температура у теплых полов и радиаторов

Температура теплого пола задается вручную настройкой термоголовки на трехходовом клапане смесительного узла.
После чего заданный нагрев поддерживается в автоматическом режиме, датчик термоголвки установлен на подающем коллекторе.

Температура в каждой комнате также может регулироваться на распределительном коллекторе количеством подаваемого теплоностителя с помощью термостатов или ручной регулировкой.

Если котел автоматизированный, то радиаторы могут быть оборудованы термоголовками, которые реагируют на температуру воздуха в комнатах. Тогда при охлаждении воздуха до определенного значения, например, когда мощности теплого пола хватать не будет, радиаторы автоматически включатся в работу, и будут поддерживать стабильную температуру на заданном термоголовкой уровне.

Что делать, если котел твердотопливный

Если котел твердотопливный, то недопустимо блокировать с помощью автоматических устройств теплосеть, в которую напрямую от него подается горячий теплоноситель. Мощность, генерируемая котлом, может быт не израсходованной, и произойдет авария – закипание.

Справиться с ситуацией, и автоматизировать термоголовками поддержание температуры в комнатах на желаемом уровне, поможет буферная емкость. Тогда топка котла ведется вне зависимости от температуры в доме, а руководствуясь остыванием массы воды в теплоаккумуляторе.

Даже если произойдет закрытие всех автоматических регуляторов, в том числе и в теплом поле (перегрев помещения), то вероятно до прогорания котла, тепло поглотит массив воды, разогревшись, например, с 65 до 85 град.

Компьютерное управление радиаторами и теплыми полами

Помимо простейших механических термоголовок, которые устанавливаются на смесительных узлах теплых полов (по воде) и на радиаторах (по воздуху), возможно еще и централизованное управление всей системой обогрева с помощью контроллера. Подобные пакеты автоматизации для домов изготавливают известные производители.

В большинстве случаев система выглядит следующим образом. Контроллер получает информацию о температуре воздуха в комнатах с датчиков, или сам совмещен с датчиком и установлен в гостинной-холе (обычная планировка домов). Он дает команды на управляющие устройства, которые установлены вместо термоголовок на смесительном узле теплого пола и на нескольких ключевых ветвях радиаторов или на самих радиаторах.

В более сложных системах контроллер руководствуется также погодным датчиком, осуществляя предупредительное изменение мощности обогрева. А также может регулировать устройствами на коллекторе температуру теплых полов в отдельных комнатах.

Что позволяет компьютерная автоматика, в чем преимущество

Основное преимущество централизованного процессорного управления теплым полом и радиаторами в том, что пользователю не нужно бегать по комнатам вращая термоголовки в зависимости от собственных настроений и погоды.

• Обеспечивается автоматический приоритет теплого пола, когда включение радиаторов может быть после лишь снижения температуры на 1 – 2 градуса (задается). Также возможно и переключение на обратный приоритет у радиаторов.

• Обеспечивается программирование работы, что очень важно.
  Например, задается распространенный режим отопления — ночное понижение температуры, чем экономится до 20% энергии.
• Периодическое, снижение подачи тепла в отдельные комнаты, или их полное отключение.
• Недельный режим обогрева для всего дома, например, на выходные может лишь поддерживаться не замерзающая температура +5 град или что-то подобное….

Что еще полезного для радиаторов и теплого пола

• Если создавать дорогостоящие комфортные автоматизированные системы управления в доме, то возможно не лишней окажется трата и на конденсационный газовый котел. Он специально предназначен для работы с низкотемпературными системами отопления – теплыми полами и сам по себе экономит от 10% средств на отопление. Правда при нынешних ценах на газ специалисты говорят о том, что вряд ли оборудование окупится, но что будет в будущем? О конденсационном котле
• Иногда площадь обогреваемого пола уменьшают до комфортообразующих зон – небольших участков нагрева, которые, возможно, проще создать при ремонте дома, например, в ванной, в детской, на куске пола гостиной, в части спальни… Этот вопрос становится актуальным для большинства уже эксплуатируемых домов. Но тогда теплый пол точно не сможет конкурировать с радиаторами по мощности. Применяются короткие контура, и обычно РТЛ-регуляторы, через которые эти петли трубопровода непосредственно подключаются к радиаторной сети. Как регулируется теплый пол РТЛ

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.