Меню

Автоматизация работы теплых полов

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.

Читайте также:  Укладываем теплые полы сами

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.

Обзор центральных блоков зонального управления водяным теплым полом

Для управления водяным теплым полом в каждом помещении установлен комнатный терморегулятор, который управляет соответствующей электрической моторизированной головкой направления на коллекторе теплого пола.

Если все направления теплых полов закрыты, то насос от работы в закрытый кран защитит наличие перепускающего байпаса на смесительном узле — насос просто будет работать вхолостую.

Казалось бы этого достаточно.

А вот чтобы исключить работу насоса смесительного узла вхолостую потребуется дополнительное устройство. Это устройство поможет также выключать котел отопления, когда во всех помещениях достигнута заданная терморегуляторами температура.

Чтобы вдруг заново не изобрести велосипед, как однажды пытался придумать коллектор теплого пола, изучим — что за центральные приборы управления теплыми полами уже имеется в продаже.

Забегая на перед, скажу, что себе для решения этой задачи выбрал Beok CCT-10, который и описал в отдельной статье: Тестирование контроллера теплых полов Beok CCT-10.

Необходим центральный блок управления теплыми полами, который будет на основании полученных от терморегуляторов сигналов, запускать котел и насос смесительного узла.

Алгоритм работы центрального устройства очень простой: сложение по схеме ИЛИ сигналов от комнатных терморегуляторов и выдача результирующего сигнала на насос и котел.

Оказалось что не у меня одного возникла такая задача и существуют приборы промышленного производства для ее решения.

Контролер управления зонами отопления COMPUTHERM Q4Z.

Есть беспроводной аналог.

Это замечательное устройство и в нем реализовано даже больше, чем мог придумать я: три, суммирующих разные зоны, выхода и возможность ручного управления зонами.

Такой контроллер мне бы подошел если бы не одно но.

К контроллеру зон можно подключить любой комнатный термостат переключения. Так написано в паспорте и это можно понять, что термостат должен иметь нормально разомкнутые контакты.

Так уж исторически сложилось, но большинство терморегуляторов у меня оказалось более подходящих для управления электрическим теплым полом. Они выдают управляющий сигнал в виде 220В.

Вот классическая схема подключений терморегуляторов для отопления теплыми полами:

Этот сигнал, кроме управления обогревателем, можно использовать для управления насосом или моторизированными головками. Для логических операций с полученными сигналами такого вида уже нельзя применить это устройство.

Не понимаю зачем так делается и почему бы не вывести просто контакты реле — это был бы универсальный способ. Хотя с другой стороны монтаж удобнее без лишних перемычек в установочной коробке — приходящий провод 220В и уходящий провод на теплый пол садятся на соответствующие клеммы без дополнительных соединений. Тут помогли бы два дополнительных контакта на терморегуляторе чтобы можно было снять или поставить перемычку.

Есть еще один фактор — цена в России, которая составляет 8000р. Как цена 1547грн на Украине превращается в цену 8000р в России?

Но нашел бы кому привести его с Барабашово, будь он мне нужен.

Мне не подойдет, поскольку требует только контакты реле.

Контроллер для управления водяным теплым полом Tech L-5.

Tech L-5 — это очень интересный прибор.

Стоит 5238р.

Предназначен для управления термостатическими приводами клапанов с помощью проводки, для сбора и обработки информации, полученной от компонентов сиcтемы, а также для передачи им управляющих команд.

Это самая простая модель с урезанным функционалом и существуют более сложные устройства: с радиотермостатами, WiFi, облачным сервисом и пошло поехало.

Позволяет контролировать температуру в восьми различных отопительных зонах.

Возможность управления 22 термостатических сервоприводов с помощью 8 комнатных регуляторов:

– 3 комнатных регулятора дают возможность обслуживать до 12 сервоприводов;

– 5 комнатных регулятора дают возможность обслуживать до 10 сервоприводов.

Один выход 230V на насос.

Выход сухой контакт для управления дополнительным нагревательным устройством.

Цена 5-6 тысяч за такое устройство не кажется большой.

Вот только входные сигналы для этого контроллера тоже должны быть контактами реле.

Читайте также:  Оптимальное отопление для каркасного дома

Красивый. Клеммы подключения скрыты. Мне не подойдет, поскольку требует только контакты реле. Очень жаль.

Проводной центр коммутации Salus KL06.

Стоит 4281р.

Контроллер KL06 предназначен для соединения термостатов и исполнительных приводов в единый коммутационный узел. Есть индикация состояния сервоприводов.

Управление насосом и котлом возможно только после подключения дополнительных модулей Salus PL06 или PL07 (1700р и 2800р).

Если внимательно почитать инструкцию Salus KL06, то можно выяснить что это более хитрое устройство, чем может показаться.

Полнофункционально работает с терморегуляторами Salus.

СИСТЕМЫ PWM, VP, NSB

Системы, применяемые в терморегуляторах Salus серии ERT, обеспечивают более эффективное управление половым отоплением.

В связи с большой инерцией полового отопления, применение системы PWM у контроллеров серии ERT гарантирует нам четкое поддерживание постоянной температуры в помещениях. Система PWM контролирует рабочее время, а также частоту открытия и закрытия использованных сервомоторов по отношению к росту температуры в помещении. Результатом чего является добавочная экономия, комфорт, а также отсутствие перенагрева помещения.

Это система, которая защищает и удлиняет срок работы сервомоторов. Один раз в неделю открывает и закрывает сервомотор, даже если система в данный момент не работает (время вне отопительного сезона).

Функция снижения температуры — NSB (Night Set Back). Система предоставляет возможность влиять на температуру в зависимости от времени дня, что гарантирует эффективное управление системой отопления. Функция снижения температуры дает возможность снижать ее на 4°С, без регулирования термостата, даже при применении непрограммируемых регуляторов в большинстве зон.

Функция NSB в регуляторах активируется посредством внешнего сигнала, передаваемого планке Salus KL06 при помощи недельного терморегулятора Salus ERT50. Этот регулятор должен быть подключен к полю, обозначенному номером 1.

Все регуляторы должны быть подключены при помощи 4-х жильного провода, согласно схеме номер 1.

Если Вы не подключите поле, обозначенное часами, то функция MSB не будет активна, но остальные функции регулятора (PWM и VP) будут работать.

Вот эти схемы подключения терморегуляторов.

Схема подсоединения терморегулятора ST320 необычна — посмотрим что в паспорте этого терморегулятора.

Похоже, терморегулятор управляет именно 220В, пропуская или не пропуская через себя. Если так, то контроллер Salus KL06 может и подойти для работы с терморегуляторами, выдающими 220В на управление нагрузкой.

Мне он не нравится визуально, и с модулем подключения насоса и котла стоит уже дороже 6000р и имеет открытые клеммы. терморегуляторов Salus у меня не будет, поэтому «умные» функции недоступны.

Модуль управляющий Watts WFHC-BAS.

Watts WFHC-BAS на 6 зон, 220В, нормально закрытых сервоприводов стоит 5650р.

Модуль можно применять как самостоятельное устройство и как компонент системы автоматизации. Есть варианты расширения и применения радиомодулей.

Если применять модуль с функцией программирования и родные термостаты, то можно программировать все термостаты с одного модуля.

Рассмотрим схемы соединения из этого паспорта.

Похоже это именно то что мне надо. Возможно подключение терморегуляторов, выдающих 220В! К тому же клеммы подключения скрыты и по фото видно, что качественный продукт.

Теплоконтроллер Teplocom TC-8Z.

Нашел этот прибор в неожиданном месте — у производителя Бастион, который известен резервными источниками питания для сигнализации.

Стоит 3900р — рекомендованная цена на сайте производителя.

Из паспорта выясняем схемы подключения.

Ка понять фразу «подключите термостаты 220В»?

Нам поможет изучение термостатов, рекомендуемых к использованию с этим теплоконтроллером.

Часть этих термостатов выдает напряжение 220В при включении и нет контактов реле.

Этот термоконтроллер подойдет для моих теплых полов, да еще знакомого производителя и самый дешевый. Можно закрыть глаза на то что имеет открытые клеммы и придется приобрести стандартный бокс под него.

Контроллер-концентратор Beok CCT-10 на 8 каналов.

Стоит 2117р.

Есть также в ассортименте магазина подобный концентратор, но с возможностью подключить радио-терморегуляторы.

Модели-близнецы: такое же устройство, но безымянное в магазине Side-To-Side и TWC-08 за 1700р, но без отзывов и заказов.

И безымянная модель на 30% дешевле, но с множеством положительных отзывов в магазине Guangdong Store.

Изучим в паспорте схемы соединений.

Не совсем понятно — подойдет ли для терморегуляторов, которые выдают 220В. Но цена — дешевле чем сделать самому — стимулирует эксперименты.

PS. Это устройство в итоге я и заказал для своей задачи. Обзор и тестирование в статье: Тестирование контроллера теплых полов Beok CCT-10.

Lieve.

2 900р.

Центр управления напольным отоплением Saswell SCU209.

Радио-вариант на 5 зон стоит 4700р.

Проводной вариант должен стоить 3600р (на Amazon 44 евро).

К сожалению сейчас в этом магазине на AliExpress только вариант с подключением комнатных терморегуляторов по радио.

Но есть в другом магазине точно такой же безымянный гаджет за 2600р в магазине Homeimprove Store.

Этот центральный блок по рисунку платы (фото нет) очень похож на Beok, который я купил.

Читайте также:  Терморегулятор для теплых полов эберли

AVATTO ME280 (ME208-8).

Стоит 2800р (правда сейчас распродажа).

У этого центрального блока три выходных реле.

Но нет регулировки времени задержки.

Тоже интересный вариант.

FH901.

Стоит 2740р + 560р доставка.

Если бы не Beok CCT-10, то был бы куплен этот контроллер.

Блок коммутации AURATON 8D PRO.

Стоит 5355р.

Предназначен для управления сервоприводами, установленными на коллекторе теплого водяного пола. Крепление блока предусмотрено на DIN-рейку. Встроенный модуль управления насосом и котлом.

Заслуживающее внимание устройство но мало присутствует на рынке в России

Uponor Base X25.

Модульные системы управления поверхностным отоплением Uponor заслуживают внимание — это один из вариантов идеальной системы управления теплыми полами.

Рассмотрим самый простой проводной контроллер Uponor Base X25 с реле насоса.

Стоит это устройство более 9400р.

— Поворотный селектор каналов для удобной регистрации исполнительных механизмов;

— Защита от перегрузки;

— 6 каналов (термостатов);

— 12 исполнительных механизмов.

Дорогое устройство, но линейка устройств Uponor достойна изучения.

Elsen EKK 230/24В.

Стоит 6000р.

Качественное устройство. Тут есть какие-то функции ограничения температуры и системные часы, но разбираться неохота.

Uni-Fitt 380M.

Коммутационная коробка Uni-Fitt 380M на 6 каналов 230В стоит 5600р.

Это близнец Elsen EKK.

Kermi x-net.

Модульный центральный узел Kermi x-net на 6 каналов 230В Стоит 5800р.

Возможно расширение функций, посредством простого крепления дополнительных модулей и нам потребуется дополнительный модуль отключения насоса за 4800р.

Дорого будет, если вместе с модулем управления насосом.

REHAU.

Raumatic M 230 стоит 4700р.

Это близнец Kermi x-net.

Valtec VT.ZC.

Коммутационная коробка Valtec VT.ZC на 8 каналов 220В стоит 6000р.

Неyжели нельзя было что-то интересное придумать? Или думают что налепили «Сделано в России» и схавают?

Изучение паспорта показало, что в этом контроллере есть всякие разные переключатели, позволяющие группировать выходы и настраивать каскадное управление. Возможно наличие переключателей и повлияло так на цену.

1500р ему цена. Да и термостаты ему нужны только с контактами.

Контроллер управления сервоприводами радиаторов отопления SMART CHR-08.

Стоит 7950р.

В линейке оборудования почему-то такого контроллера на 220В нет. Поэтому рассмотрим контроллер SMART CHR-08, который управляет сервоприводами на 24В.

Непонятно зачем это устройство нужно за такие деньги, ведь это по сути клеммник с лампочками.

Insolo.

Зональный коммуникатор Insolo Pro Aqua стоит 14135р.

Это устройство явно больше чем клеммная коробка. Коммуникатор может регулировать температуру подающего теплоносителя напольного отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха, а также контролировать и исключать его перегрев выше 55 °С, путём регулирования сервопривода смесительного клапана, с использованием дополнительного датчика температуры наружного воздуха.

Коммуникатор имеет релейные выходы для управления работой котла и циркуляционного насоса.

Режим ночного понижения температуры теплоносителя. Защита от отсутствия теплоносителя.

ЖК дисплей, отображающий состояние входов и выходов. Программирование с панели коммуникатора.

Есть модель без дисплея и кнопок, но с Wi-Fi.

В принципе, задан уровень, к которому надо стремиться производителям подобных устройств.

Многоканальный температурный регулятор.

Стоимость таких устройств 3500-5500р.

Внедрение такого способа зонального регулирования температуры будет не очень удобным.

Релейная логика.

Мне с моими терморегуляторами подойдет простая релейная логика. Можно собрать контроллер отопления самому, тем более что это будет очень просто.

Для пяти направлений понадобится 6 реле.

Катушки 5-ти реле будут подключены параллельно приводам клапанов. Их замыкающиеся контакты будут соединены параллельно для включения насоса смесительного узла, если включено хотя бы одно направление.

Шестое реле будет управлять котлом и предназначено, чтобы удалить высокое напряжение с контактной группы. Катушка этого реле будет подключена параллельно насосу смесительного узла.

Получится система управления с дополнительными выходами — групп контактов у реле ведь несколько. Можно использовать эти контакты для построения системы удаленного мониторинга и сбора статистики.

Самое дешевое реле с гнездом будет стоить 200р.

Плюс еще бокс с din-рейкой 200р.

Итого: 6*200 + 200 = 1400р.

Ну что же еще надо?

Что еще хотелось нам.

1. Возможность управления скоростью насоса в зависимости от количества включенных направлений. Практика показывает, что при включении больше двух направлений не мешало бы перевести насос смесительной группы на вторую скорость.

2. Возможность выключать насос при падении температуры теплоносителя на входе подачи в смесительный узел. Например, при длительном принятии ванны с двухконтурным котлом.

3. Наличие дополнительных сигнальных выходов «сухой контакт» при включении направлений. Это понадобится для мониторинга работы теплых полов, например при помощи Arduino.

4. Ручного надежного управления, как в первом устройстве из обзора.

Например, если исчезнет сеть 220В, чтобы замкнуть управляющие контакты на котел вручную.

Или принудительно включить сервопривод на одно из направлений ручным способом.

В следующей статье рассмотрим способы организации зонального управления теплым полом на менее профильном оборудовании: Универсальный контроллер для зонального управления водяным теплым полом.

Adblock
detector