Как сделать автоматику водяного теплого пола

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 17.09.2024

В нашей стране системы напольного отопления появились сравнительно недавно, и длительное время оставались нестандартным способом отопления и одним из признаков состоятельности. Сегодня же они получили повсеместное распространение в сфере частного загородного домостроения, как в комбинированных системах отопления, так и в качестве альтернативы радиаторам. В обоих случаях наиболее востребован водяной теплый пол, при помощи специалиста компании Uponor и участников нашего портала разберемся, на чем основан все возрастающий спрос на эти системы и как их автоматизировать.

Почему так популярны теплые полы
Хватит ли теплого пола, чтобы отопить дом
Управление системой водяного теплого пола

Почему так популярны теплые полы

Главным отличием систем водяного теплого пола от радиаторных является не столько скрытая прокладка контура с теплоносителем, хотя и это база для массы преимуществ, сколько пониженная температура теплоносителя. В европейских странах эти системы успешно прошли проверку временем – более полувека даже в северной части континента именно их используют в качестве основного источника тепла. Естественно, такой выбор обусловлен исключительно практичностью, а не менталитетом.

Ввиду особенностей напольных систем, можно сказать, что они экономичны, экологичны и эстетичны. Низкотемпературные системы поверхностного отопления вырабатывают мягкое лучистое тепло и воздействуют напрямую на человека, без промежуточного прогрева воздушных масс в помещении. Это позволяет снизить температуру в комнатах, при этом сохранить необходимый уровень комфорта и снизить затраты на отопление.

И речь не только о комфорте, но и о предпочтительном микроклимате.

Тепло, излучаемое теплым полом, воспринимается во много раз лучше конвекционного. Это обусловлено биологическим строением нашего тела. По результатам исследований ученых, ощущение комфорта и тепла возникает у человека тогда, когда температура на уровне его ног несколько выше температуры уровня его головы. Оптимальное состояние, когда температура поверхности пола составляет от 20 до 29°C, а на уровне головы – от 19 до 24°C.

Чтобы повысить уровень комфорта жильцов, создать оптимальный микроклимат и сократить затраты на отопление, для одного из ЖК в Санкт-Петербурге была выбрана система водяного теплого пола. В среднем, это позволило снизить потребление энергии в квартирах на 20 %.

Используемые трубы – сшитый полиэтилен PE-Xa 17×2,0 (с антидиффузионным слоем).
Укладка – спираль (для обеспечения равномерной теплоотдачи).
Шаг укладки петель – 200 мм и 100 мм (над окнами и торцевыми стенами).

Для максимальной отдачи системы укомплектованы управляющей автоматикой.

Основная же масса проблем, приписываемых водяному теплому полу (зебра, горячо/холодно, протечки и т. д.), связана не с недостатками системы как таковой, а с ошибками при проектировании, некачественными комплектующими или нарушениями технологии монтажа.

Хватит ли теплого пола, чтобы отопить дом

Поддерживать комфортную температуру в доме – задача всей, правильно спроектированной системы отопления. Если по тепловому расчету выходит так, что теплого пола, с нормированной температурой поверхности, хватает для достижения комфортной температуры, значит, больше ничего не нужно. Если нет, то необходимо добавить другие отопительные приборы.

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

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.

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.

Водяной теплый пол регулировка температуры несколькими способами в том числе раздельно по нескольким контурам. Здесь расскажу, как можно реализовать управление водяным теплым полом в частном доме.

Если с радиаторным отоплением всё более-менее понятно. Управлять температурой на них можно раздельно с помощью термоголовок. То регулировка температуры водяного теплого пола осуществляется гораздо сложнее с точки зрения монтажа. Просто убавив температуру на котле, мы ничего не добьемся. Почему так происходит?

Водяной теплый пол, как происходит регулировка температуры?

Водяной теплый пол является низкотемпературной системой отопления. В нём течёт теплоноситель, температура которого редко превышает 41 °C. Таким образом если мы будем уменьшать температуру на котле до 50 °C, то радиаторы (привожу как пример) на втором этаже уже будут холодными, а на первом этаже, где у нас проложена система теплого пола, будет всё также жарко. Так работает узел подмеса водяного теплого пола. О том, что это такое и как сделать водяной теплый пол здесь.

Всё дело в том, что узел управления водяного теплого пола не связан с автоматикой котла и реализован на трехходовом термостатическом клапане. Он и отвечает за подачу в систему теплоносителя определенной температуры. Если его не будет, то мы сможем ходить по полу только в тапочках с толстой подошвой и чувствовать себя как на сковородке.

Блок управления водяным теплым полом регулирует количество горячего теплоносителя, поступающего из котла, и смешивает его с уже остывшим теплоносителем, который вернулся по системе охлажденным. Таким образом происходить регулировка температуры всех водяных контуров теплого пола. Этот блок управления водяным теплым полом принято называть узлом подмеса. Как понятно из названия он подмешивает в горячую воду холодную и создает оптимальную температуру.

Если у вас уже смонтирована система такого отопления, то чтобы отрегулировать температуру вам необходимо найти тот самый блок управления водяным теплым полом (узел подмеса) и повернуть имеющийся терморегулятор (обычно по часовой стрелке, чтобы уменьшить температуру и против часовой стрелки, чтобы прибавить) (на картинке регулятор зеленого цвета дискретное значение +/- 1 °C).

Важно! Регулировка температуры системы водяного теплого пола происходит постепенно. Прибавили 1 – 2 °C, необходимо ждать не меньше чем 2 часа. Это обусловлено большой инерционностью системы. Быстрого изменения не произойдет. Имейте это ввиду.

Стандартный узел подмеса имеет дискретное значение в регулировке и составляет обычно 1 °C. Т.е. один щелчок 1 °C прибавили или уменьшили — ждём.

Регулировка температуры водяного теплого пола раздельно по комнатам

В случае, когда вы только планируете сделать отопление в доме с водяным теплым полом, можно организовать раздельное управление температурой по комнатам.

Для этого следует спроектировать укладку контуров теплого пола зонировано. Т.е. труба контура водяного пола должна быть проложена только в одной комнате. Если площадь комнаты больше, чем 12 кв. м. следует уложить два или три контура трубы.

При этом смесительный узел будет общим, температура теплоносителя будет также регулироваться на весь коллектор одновременно. Т.е. во всей системе теплого пола температура будет задана узлом подмеса и не будет отличаться.

Установить в каждой комнате термодатчик (терморегулятор). В продаже имеются как проводные, так и беспроводные варианты. Функционал может быть также различным. От простого механического вкл./выкл. До сложного управление температурой по времени дня и ночи. Стоимость будет различаться.

Проводная регулировка температуры по комнатам

Если термодатчики проводные, то необходимо будет проложить трехжильные провода от них к коллектору. В этом случае управление будет идти непосредственно на сервопривод и никакой контроллер дополнительно не требуется.

Беспроводная регулировка температуры ТП

Если термодатчики беспроводные, то никаких коммуникаций больше не потребуется. Такое решение будет актуально если ремонт уже закончен, и вы хотите сделать управление температурой водяного теплого пола в конце ремонта.

В таком случае автоматика будет располагаться в непосредственной близости от блока регулировки температуры и приводить в действие сервоприводы. А с датчиков будет только передаваться сигнал о включении и/или выключении на контроллер автоматики. А контроллер в свою очередь будет подавать или снимать напряжение с привода.

Как работает сервопривод для теплого пола?

Сервопривод — это электромеханическое устройство, которое позволяет открывать и перекрывать линию на обратке теплоносителя отдельного контура.

Как работает сервопривод для теплого пола? Он состоит из электропривода и нажимного штока — этот шток воздействует на клапан, который находится в коллекторе теплого пола и в зависимости от состояния терморегулятора принимает открытое или закрытое положение.

Регулировка расхода по контуру осуществляется со стороны подачи теплоносителя.

Сервопривод накручивается на обратный коллектор. На тот контур, которым следует управлять (т.е. вы должны знать где какой контур на коллекторе куда идет труба от него). У коллекторов для теплого пола (если вы ставили именно такой) резьба для установки сервопривода унифицирована. Т.е. подойдет любой.

Для установки сервопривода необходимо снять штатный колпачок и накрутить сам сервопривод.

После установки сервоприводов на все контуры, необходимо соединить их с управляющим блоком (в случае беспроводной системы). Настроить сигналы с терморегуляторов. Т.е. определить каналы, по которым они будут управлять тем или иным сервоприводом. Или подключить их напрямую к термодатчикам если они проводные. И тогда управление будет осуществляться напрямую подачей или отсутствием питания на сервоприводе.

Какой сервопривод ставить на управление температурой водяного теплого пола?

Водяной теплый пол регулировка температуры

Узел подмеса всегда работает в одном режиме с заданной комфортной температурой теплоносителя (например, 36 °C). В комнатах, где нам важно регулировать отдельно температуру, устанавливаем терморегуляторы. Завязываем это всё с блоком управления или напрямую с сервоприводами (в случае проводной системы). По командам с терморегуляторов происходит закрытие или открытие ветки теплого пола и тем самым происходит регуляция.

Важно размещать терморегуляторы не на солнце и не рядом с источником тепла.

Есть еще один способ убавить температуру в отдельном помещении, для этого следует немного уменьшить расход теплоносителя по контуру задушив ветку с помощью клапана на подаче. Однако этот метод не позволяет сделать это плавно и точно. Если у вас не стоят расходомеры, то делайте отметки и запоминайте на сколько градусов вы повернули клапан. Иначе придётся все балансировать заново, а это не всегда просто.

Зачем это нужно

Электрический теплый пол

Водяной теплый пол

Тут сложнее. Ведь вам потребуется управлять не электрическим током, а потоком воды. То есть нужно не только включать/выключать подогрев, но и регулировать поток теплоносителя. А для этого надо управлять механическими узлами и регулировать объем протекающей через теплый пол поток жидкости.

Поэтому вам нужен не только терморегулятор, но и сервоприводы и/или термоголовки, которыми автоматически регулируется подача теплоносителя в контур отопления.

Потребуется рассчитать количество требуемого оборудования. В зависимости от модели терморегулятора к нему можно подключить определенное количество термоголовок или сервоприводов. Например, если терморегулятор может управлять шестью термоголовками, а у вас их восемь, то терморегуляторов потребуется два или надо искать другую модель для управления системой. Если в системе водяного теплого пола используется насос, то потребуется еще и автоматизация управления им.

Для установки системы управления нужно:

В целом главное — соблюдать все правила и рекомендации производителя автоматики. Для монтажа системы управления не требуются дорогие инструменты, но навыки электромонтажа, а также настройки и подключения устройств к беспроводным сетям иметь весьма желательно.

Читайте также: