В чем особенность управления водяными полами
Для того, что бы понять в общих чертах, как можно управлять отопительной коммуникациями теплого водяного пола, необходимо иметь представление о том, что собой представляет такое вид обогрева
Важно знать устройство каждого узла и агрегата, каким образом и принципом действия отличается то или иное оборудование и каково его место в едином комплексе
Рисунок – схема дает представление о том, какие приборы и устройства составляют единый блок управления водяными полами. Сюда входят:
- насосный узел;
- коллектор с двумя частями (подача и сбор);
- байпас с предохранительными клапанами;
- терморегуляторы температуры воздуха;
- терморегуляторы температуры нагрева пола;
- модуль управления рабочими блоками и коммуникаций системы.
На первый взгляд довольно большое количество самых разных приборов может ввести в заблуждение, что теплый пол сложная в отоплении отопительная система. На самом деле, правильно настроенный насос, отрегулированные термостаты на предохранительных клапанах, настроенные расходомеры, воздухоотводчики и спускные клапаны имеют вполне понятную конструкцию и достаточно просты в эксплуатации.
Insolo
Зональный коммуникатор Insolo Pro Aqua стоит 14135р.
Паспорт в pdf.
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.
Компоненты водяного пола
Создание такого пола – довольно сложная задача. Необходимо уметь проводить расчеты, составлять схемы, спецификацию необходимых материалов и комплектующих. Кроме того, нужно владеть навыками работы со многими инструментами для осуществления правильного и грамотного монтажа. При желании теплый пол можно выполнить своими руками и настраивать его работу самостоятельно, вооружившись необходимыми знаниями.
Конструкция теплого пола водяного типа
Основными компонентами водяного пола являются:
- Котел водонагревательного типа. Для отопительной системы его подбор осуществляют по мощности. Она должна быть на 20% больше суммарной мощности обслуживаемых теплых полов.
- Насос нагнетательного типа (циркуляционный). Он может входить в конструкцию котла, быть его составной частью, или его необходимо приобретать отдельно и устанавливать в отопительную систему.
- Бачок расширительный. Должен присутствовать в отопительной системе для компенсации теплового расширения. Подбор осуществляют по емкости. Она зависит от объема теплоносителя, находящегося в трубной системе пола. Обычно объем бака расширительного составляет 10% от объема заливаемого теплоносителя в систему.
- Манометр. Прибор контролирует давление в системе.
- Клапаны шаровые и запорные. Шаровые клапаны располагают на входе водонагревательного котла, а запорные – на входе и выходе. Запорные клапаны служат для проведения ремонтных и профилактических работ без слива воды из всей системы.
- Трубы. Для прокладки трассы под финишным покрытием используют изделия, изготовленные из полипропилена, включая армированного стекловолокном, сшитого полиэтилена или металлопластика. Диаметр 16÷20 мм. Требования, которые к ним предъявляются следующие: должны выдерживать температуру не менее 95 0С и давление 10 бар. Обычно такие трубы имеют надпись «для отопления». Прокладываемые трубы крепятся к специальной арматурной сетке. Закрепляются с помощью хомутов, изготовленных из пластика с шагом от 100 до 300 мм. Варианты укладки труб самые разные. Они могут укладываться в виде змейки, спиралью, петлями, двойной улитки и т.д.
Примеры укладки труб
Коллектор
Регулировка водяных теплых полов
Если рассматривать, как регулировать теплый пол водяного типа, можно сразу отметить сложность применяемых методик, в сравнении с электрическим отоплением. В частности:
- используется метод плавной регулировки температуры воды в системе, поскольку резкие броски приводят к завоздушиванию;
- есть несколько схем подмешивания горячего теплоносителя в контур отопления;
- предполагается устройство отдельной системы циркуляции для каждой контрольной зоны квартиры или дома;
- есть вариант использования полуавтоматических средств поддержания температуры теплоносителя одновременно с терморегуляторами.
Рассмотрим несколько схем управления теплыми полами водяными, начиная от самой простой.
- Изменение потока теплоносителя механическим способом. Эта система регулировки представляет собой (со стороны пользователя) простой кран. Путем его открывания или неполного закрывания меняют общую отдачу тепла. Фактически, механическая система регулирования сложнее, чем кран, но принцип управления – аналогичен его работе. Приведенная схема мало пригодна, если в доме один главный циркуляционный насос. Механическая система будет влиять на эффективность отопления всех помещений.
- Управление нагнетателем. Путем включения и выключения циркуляционного насоса поддерживаются необходимые параметры теплоносителя в трубах. Коммутация может происходить как по сигналу терморегуляторов, так и в соответствии с параметрами датчика, установленного в контуре отопления. Для того, чтобы добиться отдельной регулировки микроклимата в отдельно взятой комнате, придется обустроить собственные структуры прохода воды в каждой из них, оснащенные нагнетателями. Если этого не сделать, главный циркуляционный насос в некоторые моменты времени способен отключать отопление во всем доме.
- Термоголовка может выступать эффективным полуавтоматическим средством регулировки температуры. Она неудобнее в сравнении с настенным терморегулятором, работает по следующему принципу: открывает подачу нагретой воды, если показатели температуры в контрольном контуре падают и наоборот – перекрывает ее при достижении установленного предела. Термоголовка управляет трехходовым клапаном.
Перечисленные методики относятся к так называемым одноточечным схемам управления. Они регулируют работу отдельной трассы циркуляции или зоны отопительной системы. К более продвинутым методам относятся сервоприводные распределители. В зависимости от показателей датчиков, такие устройства могут перераспределять поток нагретой воды в отдельные контролируемые зоны.
Сервоприводы для систем теплого пола
Не существует способа, как отрегулировать теплые полы в автоматическом режиме без сервопривода (другое название сервомотор). Это электротермическое устройство, основное назначение которого заключается в открытии и закрытии подачи горячего теплоносителя.
Основной элемент сервопривода – эластичный сильфон, который имеет форму герметичного цилиндра. Он наполнен веществом, способным изменять объем в зависимости от температуры.
Вокруг сильфона имеется электрический нагревательный элемент, на который подается питание после поступления с термостата сигнала. Когда он включился в работу, вещество, находящееся в цилиндре, начинает нагреваться и расширяться. Сильфон, который увеличился в размерах, оказывает давление на шток, расположенный ниже, а тот перекрывает подачу теплоносителя. Поскольку в работе данных приборов используется только тепловая энергия и электричество, их принято называть термоэлектрическими.
Бывают сервоприводы нормально закрытыми и нормально открытыми. Их название говорит о положении клапана во время отсутствия электропитания. В первом случае клапан в обычном положении открыт, а после получения сигнала закрывается. Во втором случае все происходит наоборот, сначала он закрывается, а потом открывается.
Особенности, функционал
Функционирование всей конструкции водяного пола базируется в смесительном узле, который исполняет важную роль регулятора температуры теплоносителя. Это обусловлено тем фактом, что от отопительного оборудования вода подается с достаточно высокой степенью нагрева – до 90°С, а на поверхности пола этот показатель не должен быть выше 40°С.
Функционирование системы водяного теплого пола
За сохранение стабильного значения температуры теплоносителя несет ответственность термоголовка, которая устанавливается на клапане. В смесителе происходит перемешивание жидкостных потоков, идущих с высоким нагревом с подачи и охлажденных из обратки или водопровода, что позволяет направлять в водяные контуры теплоноситель с нужной температурой.
Термоклапан, находящийся в смесительном узле, подает в контуры воду с температурой, указанной в настройках. Он может быть двух- или трехходовой.
Терморегулятор для водяного и электрического теплого пола
Терморегулятор – что это такое?
Такой вопрос могут задать те люди, которые никогда с ним не сталкивались. В принципе, его можно и не использовать. Никто не мешает подключить теплый пол к розетке, и всё, он уже работает. Вот только продолжаться это будет очень недолго, а стоить – дорого. Терморегулятор (термостат) для теплого пола (и не только) же обеспечит комфортную температуру в помещении
Что немаловажно, она будет в нем долго и стоить это всё будет намного дешевле
Эти полезные приборчики можно классифицировать по разным принципам – по размещению, по используемым датчикам, по типу. Тем не менее, самой понятной можно назвать классификацию по принципу действия.
- Электронно-механический.Это самый простой вид термостатов. По принципам своей работы он похож на терморегулятор на утюге. Задавать конкретное значение температуры не получится. Можно только поставить колесико в нужное вам положение, и по ощущениям увеличивать его и уменьшать. Из достоинств подобного приборчика – простота и низкая цена.
- Цифровой (электронный). По принципу действия он похож на механический. Только температура задается при помощи сенсоров или кнопок. Можно задать конкретное значение температуры.
- Программируемый. Эти приборчики не только поддерживают в помещении определенный температурный режим, но и идут дальше. Например, они могут отключаться в отсутствии хозяев или начать нагревать помещение за определенное время перед их приходом.
Где терморегуляторы могут располагаться?
Терморегуляторы для водяного и электрического теплого пола могут находиться как внутри, так и снаружи помещения
Есть в их использовании лишь одно важное ограничение – они не могут работать во влажной среде. Поэтому, если вы хотите установить терморегулятор в ванную, обязательно размещайте его снаружи. Именно от того, где термостат для теплого пола располагается, зависит его монтаж
Если он будет встроен в стену, нужно подготовить нишу, в которой он будет размещен. К терморегулятору нужно подключить все элементы теплого пола. Обычно схема монтажа располагается на обратной стороне терморегулятора
Именно от того, где термостат для теплого пола располагается, зависит его монтаж. Если он будет встроен в стену, нужно подготовить нишу, в которой он будет размещен. К терморегулятору нужно подключить все элементы теплого пола. Обычно схема монтажа располагается на обратной стороне терморегулятора.
Подключать терморегуляторы для водяного и электрического теплого пола к сети можно как от розетки непосредственно, так и при помощи специального кабеля. Во втором случае, нужно установить дополнительные УЗО.
Подключение датчика терморегулятора
Этот вопрос заслуживает отдельного рассмотрения, т.к. управление работой всего теплого пола во многом зависит от сигналов датчиков. Они же значительно влияют на экономичность работы всей системы теплого пола в целом.
При любых комплектациях для монтажа датчика применяется гофрированная трубка. Для того, чтобы разместить ее на стене, нужно пробить штробу. В этой трубке нужно расположить провода к регулятору и сам датчик. Зачем это нужно сделать? Для возможности его замены, если термостат выйдет из строя. В этом случае все элементы очень легко извлечь, даже если трубка питает залитый цементом теплый пол.
Расположить датчик следует между спиралями кабеля (т.е. непосредственно между нагревательными элементами), и недалеко от регулятора. Датчик невозможно использовать отдельно, поэтому, если вы решили купить терморегулятор, не забывайте приобрести и датчик теплого пола.
К этим приборчикам не применяются какие-то особые требования, кроме требований безопасности. То есть, можно использовать, например, обычный терморегулятор для пленочного пола.
В целом, разобрали все важные вопросы по терморегуляторам для водяного и электрического теплого пола.
Модуль управляющий Watts WFHC-BAS
Watts WFHC-BAS на 6 зон, 220В, нормально закрытых сервоприводов стоит 5650р.
Паспорт Watts WFHC-BAS.
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.
Техники регулирования температурного режима водяных полов
Как уже сказано, есть масса вариантов обеспечить поддержание комфортной температуры в помещении. Разберем каждый из них.
Ручная регулировка
Пример механического терморегулятора для ручного управления температурой пола
Осуществляется процесс посредством термоголовок (как обычный кран). Никаких автоматических приборов не нужно. Установка термоголовки производится на коллектор обратный и подающий. Процесс осуществляется после заполнения каждой петли контуров при отсутствии воздуха в трубах. Сначала идет заполнение основной системы, затем открыть/закрыть прямое и обратное направление петли, чтобы заполнить и ее, воздух должен выходить через воздуховод, иначе полы не будут греть как положено.
Запустив циркуляцию одной петли, проверить температуру – она должна быть везде примерно одинаковой. Закрыть первую петлю и переходить к следующей. Таким образом проверяются все петли контуров. Конечно, при определении тепло/холодно только рукой, не получить идеального совпадения температуры каждой петли, поэтому иногда общий результат можно увидеть только через час – дает себя знать инерциальность системы.
Групповое регулирование
Схема группового регулирования температуры сенсорными датчиками
Применяется в том случае, когда нужно поддерживать тепло сразу на нескольких объектах. Подразумевается применение автоматических приборов, что гарантирует точность результата, обеспечивая больший комфорт управления. Регулировка осуществляется на источнике тепла, а также на смесительных узлах принцип «константы» или «климат-контроля», охватывающий всю постройку.
- Принцип константы осуществляется с применением термоголовок, монтируемых на двух-, трехходовые клапаны. Чувствительная система всегда будет поддерживать одну температуру, установленную заранее. Большие узлы оснащаются электроприводами, для маленьких узлов достаточно обычных приборов.
- Водяной теплый пол, регулируемый по принципу «климат-контроль», зависит от автоматического датчика, устанавливаемого на систему. Получается регулировка по общей температуре окружающей среды, а потому все решает автоматика. «Умная» система сама делает вычисления, выставляя термальный режим и поддерживая его заданное время. Осуществляется это посредством просчета температуры воды, воздуха на подаче, вычисления соответствия таблице и потом автомат вычисляет оптимальную градацию температур для помещения.
Индивидуальное регулирование
Для индивидуальной регулировки температуры применяется система климат-контроля
Как правило, данный вариант подходит для обеспечения комфортного микроклимата в отдельно взятой комнате. В этом случае определяется температура воздуха, затем теплого пола, регулировка же обеспечивается монтажом датчика в каждую зону (комнату). Групповой вариант регулировки никак не заменит индивидуальный, так как в первом случае система работает по охвату всего дома, работая в «одном ритме», во втором случае у каждой зоны свой температурный режим водяного пола, который может быть отличным от любого другого – разница температурных режимов контуров иногда довольно существенная, именно поэтому требуется монтаж термодатчиков регулирования в индивидуальном порядке.
Что касается последнего, комплексного варианта регулирования температурного режима водяного пола, то он достигается правильным объединением группового и индивидуального решения. Выполнить самостоятельно подобную работу достаточно сложно, особенно, если нет определенного навыка – большой перепад температур может спровоцировать сбой работы всей системы, поэтому потребуется полная перенастройка конструкции, что повлечет дополнительные расходы.
В случае обустройства системы теплых полов своими руками, самым простым и действенным способом регулировки температуры водяного теплого пола является работа кранами, то есть, ручной вариант. Монтаж не требует никаких профессиональных навыков, а работать ими довольно удобно: холодно – открыть, тепло – закрыть подачу кипятка по трубам системы. Помимо простоты, способ характеризуется экономностью осуществления, а если краны находятся там, где до них могут дотянуться дети, есть термоголовки, оснащенные специальной защитой, которая предупредит возможность кручения в хаотичном порядке.
Выбор труб и их укладка
Для водяного тёплого пола подходят следующие виды труб:
- Медные;
- Полипропиленовые;
- Полиэтиленовые PERT и PEX;
- Металлопластиковые;
- Гофрированная нержавейка.
У них есть свои сильные и слабые стороны.
| Характеристика Материал | Радиус изгиба | Теплопередача | Упругость | Электропроводность | Срок службы* | Цена за 1 м.** | Комментарии |
| Полипропилен | Ø 8 | Низкая | Высокая | Нет | 20 лет | 22 р | Гнутся только с нагревом. Морозостойкие. |
| Полиэтилен PERT/PEX | Ø 5 | Низкая | Высокая | Нет | 20/25 лет | 36/55 р | Не выдерживают перегрева. |
| Металлопластик | Ø 8 | Ниже среднего | Нет | Нет | 25 лет | 60 р | Изгиб только со спецоборудованием. Не морозостойкие. |
| Медные | Ø3 | Высокая | Нет | Есть, требует заземления | 50 лет | 240 р | Хорошая электропроводность может вызвать корродированние. Требуется заземление. |
| Гофрированная нержавейка | Ø 2,5-3 | Высокая | Нет | Есть, требует заземления | 30 лет | 92 р |
Примечание:
* характеристики труб рассмотрены при эксплуатации в водяных тёплых полах.
** Цены взяты с яндекс.маркета.
Выбор очень сложен, если пытаться сэкономить на себе. Конечно, медные к рассмотрению можно не брать – очень дорого. Но вот гофрированная нержавейка, при более высокой цене, обладает исключительно хорошей теплоотдачей. Разница температур в обратке и на подаче, у них самая большая. Это значит, что тепло они отдают лучше конкурентов. Учитывая маленький радиус изгиба, лёгкость в работе и высокие эксплуатационные характеристики, это самый достойный выбор.
Укладка труб возможна спиралью и змейкой. У каждого варианта есть плюсы и минусы:
- Змейка – простой монтаж, почти всегда наблюдается «эффект зебры».
- Улитка – равномерный прогрев, расход материала увеличивается на 20%, укладка более трудоёмкая и кропотливая.
Но эти способы можно сочетать в пределах одного контура. Например, вдоль стен «смотрящих» на улицу, труба укладывается змейкой, а на остальной площади улиткой. Также можно изменять и частоту витков.
Есть общепринятые стандарты, на которые ориентируются профессионалы:
- Шаг – 20 см;
- Длина трубы в одном контуре не более 120 м;
- Если будет несколько контуров, то их длина должна быть одинакова.
Под стационарные и крупногабаритные предметы интерьера, трубы лучше не заводить. Например, под газовую плиту.
ВАЖНО: обязательно нарисуйте схему укладки с соблюдением масштаба. Укладку начинают от коллектора
Разматывая бухту фиксируют трубу согласно схеме. Для крепления удобно использовать пластиковые хомуты
Укладку начинают от коллектора. Разматывая бухту фиксируют трубу согласно схеме. Для крепления удобно использовать пластиковые хомуты.
Гофрированная нержавейка выпускается в бухтах по 50 м. Для её соединения используют фирменные муфты.
Последним элементом, уложенным между витков труб, является термодатчик. Он проталкивается в гофротрубу, конец которой заглушен и привязан к сетке. Расстояние от стены не менее 0,5 м. Не забудьте: 1 контур – 1 термодатчик. Другой конец гофротрубы выводится к стене и далее по кратчайшему пути подводится к терморегулятору.
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.
Красивый. Клеммы подключения скрыты. Мне не подойдет, поскольку требует только контакты реле. Очень жаль.
Чем плох «теплый пол водяной»?
Основной недостаток «теплого пола» — высокая инерционность. Внешние условия постоянно меняются: меняется температура воздуха на улице, появляется/прячется солнце, в комнате то нет никого, то много людей, включаются/отключаются бытовые приборы и освещение. При этом мы хотим, чтобы температура воздуха в помещении оставалась постоянной. «Теплый пол» — это большое количество бетона, который медленно остывает и медленно нагревается. В помещении с «теплым полом» температура будет «гулять» вверх-вниз больше, чем в помещении с радиаторами, и с этим придется смириться. Частично проблему решают «умные» регуляторы для теплого пола, которые учитывают эту тепловую инерцию. О регуляторах мы поговорим ниже.
Еще один недостаток — мощность «теплых полов» ограничена. Мы не можем нагреть пол до высоких температур — нам будет не комфортно. Строительные нормы ограничивают температуру поверхности пола в 26 градусов для помещений с постоянным пребыванием людей и до 31 градуса для ванных комнат и прочих помещений с временным пребыванием. При такой температуре теплоотдача (грубо) составит от 55 до 112 Вт с квадратного метра.
В современных зданиях такой теплоотдачи достаточно для отопления большинства помещений. А вот если у вашего помещения высоченные потолки, или большая площадь остекления, или несколько наружных стен — теплоотдачи может не хватить, и придется устанавливать дополнительные приборы отопления. В этом случае лучше обратиться к специалистам для проведения теплотехнического расчета «по всем правилам».
Разнообразие регуляторов водяной конструкции пола
Принципиальное отличие разных регулирующих устройств заключается в способе выставления необходимой температуры:
- Механические модификации. Эти приборы редко ломаются и доступны по стоимости. Такого типа регулятор водяного теплого пола имеет простую шкалу, делающую процесс настройки легким и понятным. Необходимую температуру выставляют при помощи вращающегося диска. Иногда на лицевой панели терморегуляторов для водяного пола с обогревом имеется рычаг, предназначенный для его включения/отключения. Других функций у таких устройств нет. В среднем цена на них составляет 15 евро.
- Электронные приборы. Их функционал аналогичен механическому варианту, но реализован он иначе. Электронная модель предусматривает наличие цифрового экрана, на котором отображаются текущие или устанавливаемые параметры. Также на устройствах можно увидеть несколько кнопок. На них могут находиться стрелки со знаками «вверх» и «вниз», служащими для постепенного изменения температурного режима. Ориентировочная стоимость – 20 евро.
- Модели с программированием. Регулировка температуры теплого пола при помощи такого устройства позволяет, как поддерживать стабильный нагрев, так и менять его в автоматическом режиме в зависимости от времени. Продаются модели, имеющие возможность программировать температурный режим в течение суток и по дням недели. Данная функция позволяет экономить энергоресурсы, а значит, деньги и при этом жить в комфортных условиях. Например, температуру можно снизить, когда все члены семьи отсутствуют дома, а перед их возвращением – повысить. Некоторые модификации помимо стационарного блока, расположенного на стене, оснащены переносными пультами управления. Сейчас в продаже имеются модели, которыми корректируют работу посредством компьютера или планшета. Простейшая модификация, которая предусматривает возможность установки температуры пола по времени обойдется не менее, чем в 40 евро, а навороченной устройство может стоить более одной тысячи.
- Мультизональные модификации. Такие термостаты контролируют несколько контуров и поддерживают индивидуальные параметры в каждом из них.
- Сенсорные модели. Выполняемый данными приборами перечень функций тот же, что и у электронных моделей. Но они оборудованы сенсорными кнопками, а не тактильными. Стоимость более высокая.
- Радио термостаты и контроллеры. Подобные системы, поставляемые европейскими производителями, являются новинками на отечественном рынке. Например, системы фирмы Uponor состоят из сервомеханизмов, управляемых при помощи радиосигналов, радио термостата, который отслеживает показания датчиков и радио контроллера, принимающего данные от термостата и передающего их дальше на сервоприводы. В комплект также входит SMS-модуль, позволяющий управлять системой посредством мобильной связи и следить за ее состоянием.
