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.

Автоматика для водяного теплого пола

В предыдущей статье смесительные узлы теплого пола были рассмотрены варианты подключения водяного теплого пола к системе отопления. Напомню основные рабочие элементы насосно-смесительного узла. Это насос, смесительный клапан и гребенка. Этого вполне достаточно для полноценного телпого пола.

Нужно ли ставить автоматику теплого пола?

Простейший насосно-смесительный узел обеспечит полноценный теплый пол. Он гарантирует равномерность прогрева, позволяет настроить ровную комфортную температуру поверхности пола. Зачем тогда дополнительно регулировать пол?

Автоматика позволит сэкономить на топливе или электроэнергии. Это первая причина. Вторая — это напольные покрытия. Ламинат, паркет и другие напольные покрытия могут требовать определенные ограничения температуры. Именно для этого необходимы регуляторы с датчиками температуры пола.

По каким параметрам регулируется теплый пол?

Температура теплоносителя регулируется собственно насосно-смесительным узлом. Ее можно выставить один раз и забыть. О двух других поговорим подробнее.

Известно, что комфорт и экономичность являются взаимоисключающими понятиями в отоплении. В любом регуляторе в системе отопления есть два режима: КОМФОРТ и ЭКО. Также мало совместимы регулирование полов по температуре воздуха и по температуре поверхности пола.

Работы теплых полов достаточно, чтобы полностью отопить дом даже в морозы. А как быть в межсезонье? На большей части территории стран СНГ в отопительный сезон преобладает не сильно низкая температура в районе 0 o C. Скажем, мы хотим, чтобы по полу было комфортно ходить. Для этого мы установим регулятор температуры поверхности пола на 26 0 o C. Но этого слишком много для отопления дома, когда за окном плюсовая температура. В комнатах может быть жарко. Повышенная температура воздуха означает убытки. Другой вариант. Мы регулируем теплый пол по температуре воздуха в помещении. Тогда в некоторые промежутки времени пол может быть остывшим и некомфортным для хождения.

Если Вы решили установить комнатные регуляторы для управления теплыми полами, то для жилых комнат хорошим выбором будут суточные или недельные программируемые регулуляторы с возможностью подключения датчика температуры пола. Это позволит Вам разделить по времени суток принцип управления теплым полом. Когда все дома, к примеру, с 6 до 9 и с 18 до 22, будет поддерживаться комфортая температура поверхности пола. А в ночное и рабочее время регулирование производится по температуре воздуха.

Как работает автоматика теплого пола?

Итак, мы установили комнатные термостаты. По какому принципу работает автоматика теплого пола?

Как регулируется температура в отдельной комнате? На каждой петле теплого пола, которой нужно управлять, на коллекторе устанавливается сервопривод. Сервопривод открывает или закрывает этот контур. Если в комнате один контур теплого пола, то эта комната перекрывается одним приводом. Если в комнате больше контуров — значит несколькими. Сервоприводами управляет комнатный регулятор. Он может подключаться одновременно к нескольким приводам. Когда в комнате температура поднимается выше установленной — комнатный термостат дает команду приводам, и они перекрывают конутр. Когда температура ниже установленной — контур открывается.

Представим, что на всех выводах коллектора стоят сервоприводы. Существует вероятность, что они одновременно закроют все контуры. Тогда насосу будет некуда гнать воду, это для него вредно. Эту проблемку можно решить тремя путями:

установка байпаса с перепусным клапаном (когда давление после насоса сильно увеличится — клапан откроет путь воде через байпас);

установка электронного насоса (такой насос сам решит эту проблему);

установка блоков управления между клапанами и комнатными регуляторами (в них заложены функции защиты насосов).

Обсудить эту статью, оставить отзыв в Google+ | Вконтакте | Facebook

Как работает автоматика для тёплого пола?

Вместе с обустройством напольного водяного обогрева продумывают систему управления для тёплого пола. Температурный режим в комнате регулируют вручную или с помощью автоматических устройств.

При ручном управлении человеку приходится уменьшать или увеличивать нагрев и давление в системе с помощью вентилей. Это не всегда удобно. Рекомендуют установить для оборудования автоматический блок управления. Программе задаются параметры один раз. Система сама контролирует включение обогрева.

Управлять автоматикой возможно дистанционно, через Интернет. Для этого производитель предлагает установить на компьютере специальное приложение. Что представляет собой автоматика для жидкостной системы напольного обогрева? Как осуществляется её работа?

Управление циркуляционным насосом

Для того чтобы обеспечить определённую скорость теплоносителя в напольной магистрали, на выходном контуре устанавливают циркуляционный насос. Он призван нагнетать охлаждённую жидкость в теплообменник, который находится в котле.

Для каждой ветки магистрали рекомендуют устанавливать свой циркуляционный насос со своим терморегулятором. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность управлять температурным режимом индивидуально в определённом помещении.

Если напольное отопление оборудовано только одним насосом и одним блоком управления, то обогрев будет поддерживаться на одинаковом уровне во всех помещениях. Система отключится не только в комнате, где температура превышает норму, но и в помещении с более сниженным показателем. Автоматика для тёплого пола, контролирующая работу насоса, представлена следующими элементами:

• датчик температуры; оборудование устанавливают на контуре с охлаждённой водой; он передаёт данные термостату;
• термостат; оборудование призвано анализировать температуру, которая была установлена для определённого помещения, и данные, переданные с датчика; при снижении показателей, термостат отключает или включает циркулятор;
• гистерезис; устройство обеспечивает гармоничную работу системы; задаётся резервный промежуток температур; он может быть от +/-1 до +/-10 градусов; если на терморегуляторе было установлено 30 0С, на гистерезисе +5 0С, то насос отключится уже при температуре 25 0С; его включение произойдёт при нагреве теплоносителя до 35 0С;
• блок бесперебойного питания ИБП или генератор; оборудование обеспечит постоянную работу насоса и автоматического управления, независимо от электропитания.

Вместо термодатчика на циркулятор устанавливают реле давления. Устройство определяет интенсивность подачи теплоносителя в магистраль. Вода циркулирует в системе под давлением 4-6 бар. При повышении показателя реле отключает насос. В систему вода поступает под низким давлением, что снижает интенсивность обогрева. При снижении давления в магистрали реле включает циркулятор.

Регулятор на смесительном узле

Управление тёплым полом можно осуществлять с помощью термоголовки. Её устанавливают на трёхходовом клапане, который контролирует поток горячей и охлаждённой воды в напольной магистрали. Автоматика с термоголовкой для водяного тёплого пола имеет следующую схему:

• выносной датчик температуры; на нём устанавливается определённая температура теплоносителя и воздуха в помещении;
• термостат, в котором находится чувствительная жидкость; в сифон термоголовки жидкость поступает через капиллярную трубку;
• подпружиненный шток; на нём укреплены тарельчатые клапана; они могут перекрывать доступ горячей или холодной воды.

Если температура теплоносителя, который поступает из котла слишком высокая, то терможидкость в капиллярной трубке расширяется и давит на шток. При этом клапан открывает выход с холодной водой. Она смешивается с горячим теплоносителем и в магистраль он поступает заниженной температуры. При снижении показателей терможидкость сужается, перестаёт давить на шток и он поднимается. Выход с обратного контура закрывается и в систему поступает только горячая вода.

Если в доме оборудовано несколько контуров для напольного обогрева, во всех помещениях требуется различный тепловой режим, то устанавливают несколько трёхходовых клапанов с термоголовкой. Датчик программируют на определённую температуру. Данная схема позволит снизить или увеличить обогрев только в одной комнате. В остальных помещениях режим останется без изменения.

Сервоприводы для коллектора

При напольном отоплении трубопровод подключают к коллектору. Оборудование имеет выходы для горячего теплоносителя и для охлаждённой жидкости, которая нагнетается в котёл. Количество выходов в коллекторе соответствует количеству контуров водяного обогрева. В магистраль подаётся теплоноситель определённой температуры. Сервоприводы призваны её регулировать, посредством вентилей, расположенных на коллекторе.

Блок управления тёплого пола имеет следующие составные части:

• пружина, выполненная из нихрома; через неё проходит электрический ток;
• ёмкость с терможидкостью; она нагревается посредством нихромовой пружины;
• шток, к которому прикреплены клапаны холодного контура;
• термодатчик; устройство устанавливают на жидкостном контуре тёплого пола;
• терморегулятор; его программируют на определённый режим; к нему подключается датчик температуры и кабель сервопривода.

На терморегуляторе задают определённый режим обогрева. Если температура пола превышает установленный параметр, то терморегулятор замыкает цепь сервопривода. Начинает нагреваться пружина, которая находится в терможидкости.

Жидкость расширяется и давит на шток, который открывает клапан для холодного контура. В смесительной камере горячий теплоноситель и охлаждённая вода смешиваются. Тёплая жидкость поступает в напольную магистраль.

При снижении установленной температуры термостат размыкает цепь сервопривода. Пружина начинает остывать, терможидкость охлаждаться и сужается. Шток поднимается и перекрывает выход для холодного контура. Систему для тёплого пола устанавливают в Москве для обогрева загородных коттеджей.

При использовании сервопривода терможидкость нагревается и остывает быстро. Система изменяет режим работы за 1-3 мин. Термоголовка на смесительном узле отключает систему отопления в течение 15 мин. Автомат на тёплый пол посредством сервоприводов может управлять дистанционно, с помощью электронных гаджетов.

Погодозависимое управление

Управление водяной системой отопления «тёплый пол» может осуществлять не только в зависимости от изменения температурного режима в помещении, но и от повышения или снижения температуры воздуха на улице.

Для регулирования работы напольной магистрали используют целую систему датчиков и контролеров, которые устанавливаются и в жилых помещениях, и снаружи дома. Управление водяного тёплого пола контролирует работу нескольких коллекторов одновременно.

Система сложная, но имеет понятный интерфейс. Потребителю предоставляется возможность регулировать напольный обогрев в зависимости от времени суток, дней недели, времени года. Летом отопление отключают, но в качестве профилактики необходимо запускать циркуляционный насос.

Функцию «летний обогрев» можно запрограммировать. Система включится самостоятельно. Она поможет поддерживать работу насоса в штатном режиме.

Автоматику для водяного напольного обогрева устанавливают сразу во время монтажа магистрали и установки терморегулятора и датчика температуры. Оборудование способствует созданию комфортного микроклимата в доме. Управление некоторыми системами может осуществлять дистанционно.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.