Терморегулятор для водяного теплого пола

Для контроля температурного режима в помещениях применяются терморегуляторы. Все они работают на одном принципе: датчиком измеряется температура в комнате, затем производится ее сравнение с установленным значением, после чего поступает сигнал к системе подогрева на ее включение, отключение или изменение режима работы.

В системе электрического теплого пола воздействие на подогрев производится напрямую – путем подачи или отключения напряжения. Терморегулятор для водяного теплого пола автоматически управляет расходом жидкого теплоносителя или поддерживает его заданную температуру с целью создания комфорта в помещении.

Виды терморегуляторов

Выбор термостата под определенную систему определяется следующими факторами:

• мощность оборудования;
• способ регулирования;
• выполняемые функции;
• тип монтажа.

Мощность

Для большинства оборудования мощности 3 кВт вполне хватает. При большом количестве контуров отопления применяется несколько терморегуляторов, или устанавливается магнитный пускатель. Чем больше площадь помещения, тем дольше производится его прогрев от одного термостата.

Какие бывают датчики?

За комфортную температуру пола и обогрев воздуха отвечают разные системы. Соответственно, применяются разные датчики. В первом случае используют датчик пола. Его размещают в стяжке между трубами контура, на расстоянии более 50 см от стены. На полу крепится труба или гофрошланг, в которые вводится кабель с датчиком на конце. Труба залита раствором, но ее конец выходит наружу. При необходимости вышедший из строя датчик вытягивается наружу за провода и заменяется на исправный.

За обогрев воздуха отвечает выносной датчик, расположенный в помещении. Обычно его устанавливают внутри корпуса терморегулятора. При этом он не должен находиться на сквозняке, нагреваться лучами солнца или располагаться близко от приборов, выделяющих тепло.

Под датчик в стене делается штроба, идущая до уровня пола. В канавке размещается шланг, который затем одним концом выводится на место проведения измерений, а другим – вводится в монтажную коробку с закрепленным в ней терморегулятором. Шланг изолируется от попадания раствора заглушкой. В него заводится датчик температуры пола с проводами.

Предварительно следует проверить его исправность, измерив сопротивление и сравнив затем с паспортными данными. При появлении большой разницы датчик следует заменить. Затем производятся необходимые подключения. Тестовый пуск системы производится до заливки стяжки.

Микроклимат в помещении существенно зависит от погоды на улице. В связи с этим, разработан режим климат-контроля с применением наружного датчика и контроллера (климат-компенсатора). В программу введен ряд зависимостей между температурой теплоносителя и уличного воздуха. Выбрав одну из них по значениям температуры воздуха снаружи, контроллер вычисляет, насколько должен быть нагрет теплоноситель.

Если значения расчетной температуры теплоносителя меньше фактической, поступает сигнал на прикрытие подачи горячей воды в контур отопления. Все измерения и корректировка расхода теплоносителя продолжаются в сторону снижения рассогласования данных. Контроллер также может управлять производительностью смесительным насосом или переключаться в другой режим.

Типы термостатов и их функции

Механический регулятор – самый простой и относительно дешевый прибор. Температура выставляется поворотом колесика на нужную отметку. Затем система по ней поддерживает температуру. При изменении погоды нужно вручную изменять установку температуры.

Электронный аппарат также является простым, но гораздо более удобным устройством (схема на рис. ниже). Разная температура может устанавливаться на несколько промежутков времени, что позволяет экономить энергию и обеспечивать более комфортные условия в помещении. Доступные цены и необходимая функциональность делают приборы самыми популярными.

Для больших или средних систем теплого пола целесообразно применять программируемые термостаты. Правильно подобранная программа для режима использования помещений дает возможность экономить тепло и быстро окупить стоимость прибора.

Дистанционный регулятор работает так же, как программируемый, но с управлением на расстоянии. Можно даже программировать устройство через пульт. Здесь применяется система управления от двух датчиков: в помещении и на полу, что позволяет оптимизировать тепловой режим и более экономично управлять расходом энергии.

Часто возникают ситуации, когда поверхность пола теплая, а в помещении прохладно. Здесь желательно применять дополнительный датчик, измеряющий температуру воздуха, после чего она сравнивается с установленной. Выше установки не поднимется температура как пола, так и воздуха. Двухуровневый термостат обеспечивает больший комфорт, если снабжен подходящим дополнительным оборудованием. При этом следует учитывать, что контроль за температурой поверхности пола имеет точность больше, поскольку на показания датчика не влияют сквозняки и солнечные лучи.

Режимы автоматического регулирования

Автоматика служит для поддержания заданных параметров автономно.

Индивидуальное регулирование

Термостаты покомнатного регулирования самостоятельно управляют температурой и должны быть установлены всегда для:

• Поддерживания установленной температуры воздуха (Т_в) в каждом помещении путем управления температурой пола (Т_п).
• Поддерживания заданной (Т_п) ,которая важнее чем (Т_в).

Групповое регулирование

Способ заключается в управлении температурой или объемом теплоносителя, осуществляется следующим образом:

• На источнике тепла, например, на отопительном котле со встроенными датчиками, контролирующими и управляющими элементами.
• Изменение параметров теплоносителя на одном или на группе коллекторов.
• С поддерживанием постоянной температуры теплоносителя, например, с установкой термоголовки с накладным датчиком на двух,- или трехходовой клапан узла, смешивающего прямой и обратный потоки жидкости. В зависимости от измеряемой температуры водяного теплого пола двухходовой клапан (1) подает или отсекает горячую воду, которая смешивается с обратным потоком насоса (2) (рис. а ниже). Недостатком является небольшая пропускная способность, но зато обеспечивается плавная регулировка. Максимальная площадь отопления для данной схемы составляет не более 200 м². Трехходовой клапан одновременно выполняет функции балансировочного крана и пропускного клапана (рис. б). На схеме управление его заслонкой производится с помощью контроллера (6) по результатам измерения датчика температуры смеси (3) и уличного (5). Смешивание прямого и обратного потоков теплоносителя происходит внутри трехходового клапана.
• Климат-контроль по выбранной программе, работающей от нескольких датчиков температуры. Режим может осуществляться по схеме на рис. б.

Комплексное регулирование

Способ сочетает индивидуальную и групповую автоматику, Поскольку последняя не всегда способна работать автономно.

Автоматику и оборудование следует применять только от одного производителя, иначе они могут не состыковаться.

Обзор разных типов терморегуляторов

Выпускается много разных типов термостатов, у каждого из них есть свои достоинства и недостатки.

Термостатические головки

Устройства содержат круглую ручку со шкалой, по которой выставляется требуемая температура в помещении. Когда она превысит заданный уровень, клапан внутри перекрывает подачу теплоносителя. Температура начинает падать. При прохождении порога клапан снова открывается, и подача возобновляется.

Внутри прибора встроен сильфон (гофрированная камера) с жидкостью или газоконденсатом. Он одновременно выполняет функцию датчика температуры и исполнительного механизма. При нагреве наполнитель расширяется, и сильфон давит на шток, закрывающий клапан.

Качественное регулирование температуры

Работа термоголовки основана на измерении температуры на месте ее установки. Существует другой вариант с выносным датчиком. Он правильнее измеряет температуру в помещении. Этот тип устройства предпочтительнее. Его часто устанавливают на трехходовой клапан.

Принцип качественного регулирования основан на подаче в контуры теплоносителя с заданной температурой при его постоянном расходе. Изменяется только соотношение горячей и охлажденной воды на входе в контуры теплого пола.

Есть вариант с подачей горячей воды из котла напрямую в трубы теплого пола. При этом измеряется температура потока на выходе. Когда она достигнет заданного максимума, прямая подача отключается, и обратный водный поток начинает циркулировать по замкнутому контуру отопления, пока не остынет до заданной температуры. Затем клапан открывается, и снова возобновляется прямая подача из котла. Хотя схема надежная, применение смесительного узла является предпочтительным.

Его преимущества следующие:

• равномерное прогревание поверхности пола;
• возможность увеличения количества автоматических температурных режимов;
• равномерный гидравлический режим функционирования системы.

Следует отметить, что пользователи часто регулируют температуру системы непосредственно на котле, что создает некомфортные условия и настоящий хаос в системе. Особенно это заметно, когда вместе с ним подключена система с радиаторами.

Термоголовка соединяется механически со штоком, на котором размещены 2 клапана. При их перемещении открывается больше проход для одного потока и перекрывается для другого, что влияет на температуру теплоносителя.

В качестве датчика температуры используется баллончик, заполненный газовым конденсатом и соединенный с сильфоном гибкой тонкой трубкой. Как только температура среды повышается, давление расширяющегося газа передается в сильфон, и шток терморегулятора перемещается, перекрывая прямую подачу теплоносителя через трехходовой клапан. При снижении температуры в помещении, прямой поток от котла увеличивается.

Рабочей средой может быть термочувствительная жидкость или парафин в цилиндре. Сигнал подается на нагреватель, расположенный в наполнителе. От повышенной температуры парафин плавится, его объем соответственно увеличивается, и расплав давит на поршень, который перемещает шток с клапанами.

Устройство является более инерционным, чем газовое. Температура теплоносителя регулируется термостатом в диапазоне до 40⁰С.

Температура теплоносителя регулируется в смесительном узле, в который входят терморегулятор, клапан и водяной насос с обвязкой. В свою очередь, узел связан с группой из прямого и обратного коллекторов, через которые производится раздача теплоносителя по контурам и его возврат на подогрев.

Ошибкой пользователей является попытка управлять отоплением вручную путем бессистемного вращения крышек термоголовок. Подобный способ регулировки является грубым и только сбивает настройки, поскольку расход тепла зависит от многих факторов и является переменной величиной.

Автоматическое управление с большей точностью производит термоголовка, у которой выносной датчик встраивается в обратный коллектор.

Количественное регулирование температуры

Способ заключается в том, что на подающей линии сохраняется постоянная температура теплоносителя. При этом на каждом контуре устанавливается термостатический клапан RTL, изменяющий расход горячей воды.

Устройства поддерживают заданную температуру воды на выходе каждого контура, где датчиком служит встроенный сильфон с термочувствительной жидкостью. Положение клапана определяется ручной настройкой крышки головки.

Давление в системе теплого пола создается циркуляционным насосом отопительного котла. Длина каждой петли ограничена и не должна превышать 60 м, иначе теплоноситель не продавится через контур.

Более продвинутым способом регулировки температуры теплоносителя является установка сервопривода на распределитель теплого пола, управляемого от комнатного термостата. Схема его подключения представлена на рис. ниже.

Подобная система работает как при качественном, так и при количественном регулировании температуры. Термостат непрерывно управляет сервоприводом, постоянно прикрывая или открывая клапан подачи теплоносителя.

Количественный и качественный режимы регулирования температуры теплого пола комбинируют, что позволяет повысить эффективность системы отопления.

Выносные термостаты для теплого пола

В более сложных автоматических системах температуру воздуха контролирует терморегулятор с контроллером и сервоприводом. В зависимости от показаний датчиков, расположенный на стене термостат выносной для водяного теплого пола дает сигнал на перемещение клапана коллектора.

Контроллер имеет следующие функции:

• принятие сигналов от датчиков и реакция на них;
• организация разных режимов отопления помещений;
• программируемое отопление в разное время.

Многофункциональные термостаты дорого стоят, но затраты со временем окупаются. Важно правильно выбрать подходящую систему. В небольшом помещении выбирается простая схема с клапаном и встроенным термостатом. Температура воды устанавливается вручную, а затем термостатическая головка будет управлять клапаном.

При наличии в доме радиаторов отопления и теплого пола, который является дополнительным, необходима схема качественного регулирования его температуры.

Если теплый пол служит основным средством отопления, его целесообразно разбивать на зоны с управлением каждой по простым схемам.

Видео

Терморегулятор – это необходимый атрибут для теплого пола. Он эффективен вместе с остальным оборудованием, например, со смесительным узлом. Простые системы устанавливаются своими силами, а сложные –доверяются профессионалам. Если теплый пол является основным средством отопления дома, лучше разделить всю систему на простые автономные подсистемы без лишних сложностей.