Устройство и принцип действия
Удобство пребывание в помещениях во многом зависит от применяемой системы отопления. Контроль над температурой водяного теплого пола производится с использованием специальных приборов – терморегуляторов.
Применяются множество конструкций таких систем, но в большинстве случаев в них используется всего несколько принципиально различных способов регулировок.
Смотреть видео – процесс настройки
Но, прежде чем рассмотреть принцип работы и устройство терморегуляторов, нужно понять объект регулирования.
Что такое разводка отопления
Обогрев помещения водяным полом может осуществляться различными способами. Одним из них является использование тепла подогретой воды, выполняющей роль теплоносителя. Передача производится по трубам. Раньше в отоплении в основном использовали стальные трубы, сейчас им на смену пришли современные из пластиковых материалов.
Греющий контур может располагаться вдоль стен в виде радиаторов, а может располагаться под поверхностью пола, нагревая его и воздух в помещении.
Горячая вода или антифриз нагревается в котле, после чего, с использованием циркуляционного насоса подается в греющий контур водяного пола.
Проходя по его трубам, теплоноситель отдает тепло в закрытое окружающее пространство, нагревая поверхность. Охлажденная жидкость возвращается в систему котельной. В зависимости от температуры «обратки» в узле подмеса производится ее подогрев, либо охлаждение подмешиванием более холодной воды из бака.
В контурах с теплыми полами, который подключаются отдельным контуром, терморегулятор устанавливается для каждого из них, поскольку все они имеют собственный тепловой режим. А контуры радиаторного отопления нагреваются до температуры, практически вдвое выше, чем для теплого пола.
Как работает принцип регулирования температурного режима
Основными элементами регулировки нагрева является сервоприводы, датчики температуры и терморегуляторы. Такой состав оборудования позволяет производить регулировку температуры водяного теплого пола бесступенчато в непрерывном автоматическом режиме. Происходит это следующим образом:
- Если с термодатчика приходит сигнал о недостаточной температуре, сервопривод открывает вентиль и в контур отопления поступает больше горячей воды.
- При перегреве теплоносителя открывается вентиль подмеса охлажденной воды, снижая степень нагрева в контуре.
- Однако возможна регулировка и в ручном режиме путем установки крана в определенное положение. Но такой способ требует постоянного визуального контроля, поскольку факторы, от которых зависит режим отопления, в течение суток изменяются неоднократно. При относительной дешевизне таких устройств, они очень неудобны в эксплуатации, поскольку за каждым имением условий в помещении требуется вмешательство в работу отопления.
Параметры регулировки
Смотреть видео – регулировка мощности блока термодатчика
- Степень нагрева напольного покрытия. В таком случае датчик нагрева устанавливается в непосредственной близости от него. Такое устройство теплого пола лучше всего подходит для небольших помещений и маломощных отопительных контурах, которые используются только в качестве вспомогательных, в частности для теплого пола.
- Температура воздуха в помещении – при такой схеме контроля используются датчики, вмонтированные непосредственно в корпусе терморегулятора. Корректной работы такого прибора можно добиться только, если выполняются все требования к утеплению обогреваемого здания. В противном случае эффективной работы отопления добиться сложно – значительные потери энергии неизбежны. Правильно построенный дом с обширной отопительной системой и терморегулятором может дать до 30% экономии ресурсов.
- Комбинированные системы регулирования, при которой датчики температуры водяного теплого пола устанавливаются и в отапливаемом помещении и на системе узла подмеса. Параметры настраиваются из соображений максимально комфортной температуры в доме. Такая аппаратура с терморегулятором используется в обширных помещениях. Для управления могут использоваться оба датчика одновременно или один из них.
Датчики термостатов водяного пола
До того, как пользоваться регулирующим устройством, необходимо узнать, как регулировать температуру теплого пола и из каких элементов состоит система.
Датчики терморегуляторов отслеживают температуру:
- пола с обогревом;
- воздуха в помещении.
Дело в том, что при монтаже термостата необходимо соблюдать ряд условий:
- в непосредственной близости от прибора не должны находиться источники холодного или теплого воздуха;
- на него не может падать солнечный свет;
- отсутствие сквозняков;
- его нужно разместить так, чтобы устройство могло максимально достоверно отображать температуру в данном помещении, а значит, оно должно быть установлено на высоте от 1 до 1,5 метра от напольной поверхности.
Выносной датчик температуры пола — это небольшой приборчик, прикрепленный к концу длинного кабеля. Данное устройство необходимо закреплять на полу на расстоянии не меньше, чем 50 сантиметров от стен. Оно должно быть установлено на равном расстоянии по отношению к ближайшим трубам с носителем тепла. Противоположный конец кабеля подводят к терморегулятору и подсоединяют к нужным клеммам (прочитайте: «Правильная установка терморегулятора теплого пола и условия эксплуатации»).
Монтируют датчик пола перед заливкой стяжки при укладке отопительного контура. Но поскольку приборы могут ломаться, для обеспечения возможности замены их желательно помещать в специальный гофрированный рукав. Конец находящегося в стяжке рукава следует заизолировать, иначе в него может попасть цементный раствор
Второй конец укладывают в штробу на стене и заводят на монтажную коробку прибора. Такая последовательность монтажа датчиков водяного пола является непростым делом, но при поломке устройства менять его можно будет быстро и легко.
В том случае, когда использовалась настильная система обустройства теплого пола, способ монтажа применяется аналогичный. В этом случае гофрированный рукав необходимо прикрепить к системе и не допускать его пережима.
Установка и настройка
Управление и настройка терморегулятора электрического теплого пола выглядит следующим образом:
- При подсоединении термостата к общей сети и нажатия клавиши «0» включается питание устройства.
- Регулирование температуры в большинстве моделей выполняется с помощью клавишей «^» и «V».
- При наборе температуры светится указатель Set.
- Желаемый результат заданного температурного состояния информируется индикатором Run.
- Отключение от электрического питания выполняется клавишей ON/OFF.
Регулирование температуры водяного теплого пола
Самый распространенный способ подсоединения механизма водяного отопления производится с помощью коллектора. На механизм подводятся концы двух труб: один на подающую гребенку, второй на обратную. На каждый контур поступает теплоноситель идентичной температуры. Данный метод не очень практичен, ведь определять температуру воздуха необходимо по собственным ощущениям.
Для упрощения работы на входе устанавливают расходомеры, которые помогают выправлять температурную норму. В этом случае контролирование тоже выполняется вручную. Термостаты предназначены для автоуправления устройством, а сервоприводы играют роль исполнителя.
Для большого участка нагревания и разветвленной отопительной сети лучше устанавливать термостаты с сервоприводами. Сервоприводы располагаются в каждом периметре на гребенке автоподачи теплоносителя. Роль сервопривода заключается в автоподаче приказа для снижения и добавления объема теплоносителя. Термостаты размещаются в каждой отдельной комнате, где имеется такой вид обогрева. Они взаимосвязаны с сервоприводами, которым и подают спецсигналы управления.
Регуляторы проверяют как температуру напольного покрытия, так и температуру климата, а также оснащены функцией программирования. Контролировать и регулировать температуру необходимо, если такой пол используется в качестве основного источника отопления. Изготавливают модели, отслеживающие единовременно 2 коэффициента. В этом случае первостепенной информацией являются данные о состоянии воздушного пространства, а температура пола представлена второстепенным показателем.
Регулятор теплого пола функционирует следующим образом: на панели механизма можно запрограммировать желаемую температуру. При имеющемся несоответствии даже на 1 градус в любую сторону, на сервомоторы подается сигнал, по которому приток теплоносителя увеличивается или сбавляется. Некоторое время спустя, температурное положение приходит в нормированное состояние.
Установка датчика температуры теплого водяного пола. Электродатчики в основном расположены внутри термостата.
Инструкции по монтированию терморегулятора:
- Вблизи не должно находиться других источников отопления.
- Попадание солнечного света на корпус строго запрещено.
- Установка термостата возможна на высоте 100-150 см от напольного покрытия.
Измерители температуры в основном внешние. Данный электромеханизм закрепляется на краю длинного кабеля. Этот электроприбор должен устанавливаться в полу, необходимый промежуток между стеной и прибором не менее 50 см. Его располагают на одинаковой дистанции от близлежащих труб с теплоносителем. Другой конец подводится к регулятору и соединяется к соответствующим электроклеммам.
Правила монтажа терморегулятора
К подвешенному на стене терморегулятору необходимо подвести электрические кабели и проводку от датчиков температуры. Для этого в плите делаются соответствующие канавки – штробы. В них провода прокладываются к электрическому щиту и к полу.
Датчик температуры пола должен быть максимально взаимоудален от соседних нагревательных элементов, иначе при их включении он будет сразу срабатывать и разъединять электрическую цепь
Если оборудование ставится в помещении с качественной внутренней отделкой, то можно использовать накладные приборы и вести кабели поверх стен в коробах.
Далее представлены основные правила, соблюдение которых необходимо при монтаже терморегуляторов:
- Размещать регулировочный прибор лучше на расстоянии 40-170 см от пола, если иное не предусмотрено инструкцией. При наличии мобильного пульта управления основную коробку можно устанавливать в любом удобном месте.
- Главные функции датчика температуры пола – предупреждение перегревания напольного покрытия и комфорт ног, но не термоконтроль воздуха в помещении.
- Во влажных комнатах допускается использовать терморегуляторы с соответствующей защитой от попадания воды.
- При встраивании прибора в стену используется монтажная коробка из негорючих материалов.
- Провода от регулятора к нагревателям теплого пола мощностью более 1 кВт необходимо вести в полых теплостойких трубках.
- Датчик температуры пола должен быть расположен между нагревательными элементами и минимум в 50 см от стен.
- При первоначальном включении прибора необходимо учитывать минимальную рабочую температуру, указанную в инструкции.
- Подключения проводов к клеммам терморегулятора необходимо проводить исключительно по схеме, указанной в руководстве.
- Установку терморегулятора начинают только после окончательной укладки нагревательных элементов на пол, чтобы правильно рассчитать длину проводов.
- При заливке пола раствором необходимо хорошо изолировать конец трубки с температурным датчиком.
- Перед заливкой раствора на пол необходимо проверить работоспособность всех элементов системы.
- Нагревательные маты обязательно заземляются, а перед терморегулятором устанавливается УЗО.
Соблюдение указанных правил позволит обезопасить жильцов от удара током, дом от пожара, а оборудование от преждевременного выхода из строя.
Виды терморегуляторов
На пути от датчика до сервопривода устанавливается самый сложный прибор системы – терморегулятор для управления температурой водяного теплого пола. На этом месте могут стоять как простые, так и достаточно сложные и дорогие устройства.
Электромеханические терморегуляторы
Самый простейший вид терморегуляторов. Соответственно – самый дешевый. Из органов управления в них минимум возможного: диск, по окружности которого нанесена цифровая шкала со значениями температуры. Никакой индикации текущего значения регулируемого параметра не предусмотрено. Поэтому увидеть, насколько температура пола или воздуха в помещении соответствует действительности не представляется возможным.
Иногда на панели регулятора присутствует рычажок, переключением которого отопление выключается полностью.
Электронные терморегуляторы
Эти приборы подороже электромеханических. У них имеется дисплей, на котором показывается либо текущее, либо заданное значение температуры. Задание производится путем нажатия на кнопки уменьшения или увеличения параметра.
Отдельный подвид этих изделий – сенсорные устройства. Отличаются они от обычных кнопками, срабатывающими не от надавливания, а от легкого касания. И увеличенной ценой.
Программируемые терморегуляторы
Внешне они похожи на электронные терморегуляторы, так как на передней панели тоже имеется дисплей. Но для управления используется больше кнопок, так как в них заложено множество функций.
Терморегулятор для теплого пола программируемый позволяет изменять заданную температуру в зависимости от времени суток или дней недели. Это дает возможность снижать интенсивность или даже полностью выключать отопление тогда, когда оно не требуется.
Например, утром по будним дням вся семья покидает дом: дети отправляются в садик или школу, взрослые – на работу. Нет смысла тратить тепловую энергию на поддержание рабочей температуры в помещении, она никому не нужна.
В установленное время, незадолго до возвращения жильцов в родные стены, таймер регулятора снова вернет систему в требуемый режим работы. Манипулируя установками температуры в разные времена года, можно добиться максимально возможной экономии.
Среди программируемых устройств есть вариации с управлением от пульта ДУ, возможен также доступ к настройкам от компьютера, планшета или мобильного телефона через сеть Wi-Fi. Соответственно, с увеличением количества возможностей растет и цена, которая и без того превышает стоимость ранее описанных устройств.
Кроме того, некоторые программируемые регуляторы позволяют управлять работой нескольких контуров обогрева одновременно. Причем стабилизация температуры происходит в каждом контуре независимо от других. Эти приборы называют мультизональными.
Радиоэлектронные устройства
Все перечисленные выше терморегуляторы являются проводными устройствами. Для связи датчика с регулятором, регулятора с сервоприводом, подачи питания на схему управления используются кабельные линии. А их нужно прокладывать по стенам или внутри них.
Но иногда это оказывается невозможным или не эстетичным. Специально для таких случаев разработаны устройства, в которых кабели заменены передатчиками и приемниками радиосигналов управления.
Механизм регулировки
Термостатический смесительный клапан
Применяют термостатический смесительный клапан и в схемах отопления радиаторного типа, но конвективная циркуляция воздуха (даже при сбалансированной вентиляции и тщательном утеплении) все равно оставляет нижние слои самой холодной частью комнаты.
Источником тепловой энергии может выступать как теплоцентраль, так и автономный котел. В любом случае котлы эффективно работают в стабильных режимах и не обеспечат плавной регулировки расхода теплоносителя в каждом отдельном помещении.
С этой целью в систему включают специальную арматуру с выбранными рабочими параметрами и конструкцией определенного типа. Установка смесительного клапана для теплого пола дает следующий стабилизирующий результат по нормализации температуры в доме:
Смесительные клапаны выполняют задачу объединения высокотемпературного контура нагрева с низкотемпературной разводкой тёплого пола, так как рекомендуемая температура в трубах под полом 40°C, а для воды на выходе из котла 70 — 90°C.
Принципы работы
Если теплоноситель слишком нагрет, в воду подмешивается холодная струя
Выполнение своей функции трехходовой клапан для теплого пола производит в таком порядке:
- горячий теплоноситель от котла направляется в распределительный коллектор, из которого расходится по петлям системы теплого пола;
- на пути движения установлен термосмесительный клапан, реагирующий на температуру нагрева воды;
- при температуре потока, превышающей заданную величину на регуляторе, на последнем открывается проход для подмешивания охлажденной воды из обратного трубопровода;
- в тройнике происходит перемешивание двух сходящихся потоков и выдача в систему теплоносителя желаемой температуры;
- при достижении баланса изменение внутренних сечений клапана прекращается.
Корпус клапана изготовлен из латуни, представляет собой 3 канала, сходящиеся к механизму регулировки. Использование 3 разных способов перемешивания водяных потоков выделяет 3 разновидности конструкций трехходового клапана.
Трехходовой термостат
В термостате смешиваются горячий и холодный поток
Заданную температуру поддерживает трехходовой термостатический клапан, который автоматически выполняет смешение горячего потока жидкости от нагревателя и остывшей воды из обратного трубопровода. Необходимость количественного изменения потоков определяется настройками термостата.
Такое изделие можно применять в системах тёплого пола (особенно сложной конфигурации), на радиаторных разводках и во внутреннем контуре горячего водоснабжения.
Автоматическое изменение температуры исходящего теплоносителя защищает человека от повышенных температур при порыве трубы. Если по какой-то причине прекращается поступление холодной воды, клапан автоматически закроет проток горячему напору из котла. Термочувствительный узел реагирует на величину нагрева и, соответственно меняет сечение входных отверстий, достигая требуемого баланса.
Схема расположения термостатического клапана для теплого пола выглядит так:
Дроссель напора – это устройство, обеспечивающее напор жидкости вне зависимости от перепада давления на входе и выходе. В паре с термоголовкой для теплого пола он стабилизирует работу всех контуров системы при изменении входящих условий.
3-ходовой термостатический клапан
Работа этого вентиля не такая сложная, как термостата. Регулируется исключительно входящий горячий носитель. Подробнее о работе трехходовых клапанов смотрите в этом видео:
Для анализа изменений температурных показателей в комплект к нему входит термоголовка для теплого пола, выполняющая роль исполнительного органа по сигналу с выносного датчика.
Смесительный клапан
Ручной вентиль регулируется вручную
Еще проще устроен трёхходовой смесительный клапан, не оснащенный датчиками и автоматикой. Ручной вентиль нуждается в принудительной установке положения регулятора для получения заданной температуры на выходе.
Такой кран изготавливается 2 типов:
- имеет Т-образный проход (симметричная схема);
- внутренний L-образный проход, (асимметричная).
Различия в том, что при симметричной схеме 2 струи встречаются из противоположных плеч крана и уходят в боковое ответвление уже в смешанном состоянии.
Схемы подключения терморегуляторов.
Однозначное представление о назначении терморегулятора дает схема его подключений.
Рассмотрим несколько терморегуляторов одной модели различного исполнения.
Схемы подключения терморегулятора MOES BHT-002.
В паспорте терморегулятора найдем схемы подключения.
Из схем подключения видно, что бывают несколько исполнений этой модели терморегулятора: GA, GB, GC.
GA – для водяных теплых полов.
GB – для водяных теплых полов.
GC – для котла.
Инструкция по эксплуатации на русском POER PTC10.
Несколько пополнений одной модели:
Дешевые терморегуляторы.
Это терморегуляторы без нормального корпуса, стоимостью до 200р.
Стоит иметь ввиду что они бывают двух видов: с выходными сухими контактами реле и с выходом 220В.
Вот схемы некоторых с виду похожих терморегуляторов.
Разница видна только при изучении схемы из документации.
Держа в руках сам терморегулятор сложно понять какого он исполнения.
Перед использованием необходимо убедиться что терморегулятор имеет именно то исполнение, которое предполагается.
Терморегуляторы с двумя управляющими выходами.
Выпускаются терморегуляторы с двумя выходами для управления двумя различными устройствами, которые могут управлять и котлом при помощи сухого контакта и актуатором при помощи слаботочного высоковольтного выхода.
Второй канал управления появляется в ущерб клеммам выносного датчика.
А выносной датчик и не нужен при управлении водяным теплым полом.
AliExpress.com Product – BEOK Programmable Gas Boiler Heating Temperature Regulator APP Controls WIFI Thermostat & Hand Control Thermostat with Kid Lock | HESSWAY 3A TUYA refrigerator temperature controller wifi thermostat for 2 in 1 Linkage Gas Boiler&Dry contact NC/NO |
Необычные по схемам подключения терморегуляторы.
Модели с 4-7 канальным управлением.
Предназначены для управления централизованным кондиционированием. Для этого необходимо управлять вентилятором сплит системы и краном подачи охлаждающей жидкости.
AliExpress.com Product – 95~240VAC Two Pipe LCD Weekly Programmable Central Air Conditioning Room Fan Coil Thermostat | AliExpress.com Product – HESSWAY 2P4P cool heat wifi touch screen room thermostat Google Home,Amazon Echo,Tmall Genie, IFTTT for fan valve control |
Схемы соединения этих терморегуляторов тоже достойны пополнить коллекцию схем соединения. Можно выбрать модель с возможностью управления двумя или тремя устройствами.
Заключение
Термостатический трехходовой кран – очень полезная вещь в системе отопления частного дома, позволяющая эффективно использовать нагреваемый теплоноситель, а значит, и экономить топливо. Кроме того, эта простая деталь играет роль элемента безопасности для твердотопливных котлов и позволяет продлить им срок службы. С другой стороны, не стоит ставить клапан без нужды и куда попало, по этому поводу всегда консультируйтесь со специалистом в данной области.
Рубрика:
Схемы смесительных узлов (так выглядит узел теплого пола в сборе):
Компания «Сантехмонтаж» предлагает к продаже смесительные клапаны для теплого пола. Являясь официальным дистрибьютором торговой марки Valtec, мы поставляем только сертифицированные материалы и комплектующие для инженерного сопровождения объектов частного и общественного строительства.
Напольное водяное отопление давно перестало ассоциироваться с роскошью, сегодня это разумный способ создать комфортные и здоровые условия для жизни людей. Специальные исследования, данные которых были взяты за основу требований международных стандартов ISO 7730, показали, что самыми благоприятными для человека считаются такие домашние температурные условия, когда на уровне пола термометр показывает +22-24°С, а на уровне головы – около +20°С.
Как показывает практика, с помощью классических инженерных решений выдержать эти условия трудно, так как тепло, исходящее от обычных радиаторов, сразу поднимается вверх, а пол остаётся холодным. При напольном отоплении вся поверхность пола является, по сути, низкотемпературным радиатором, благодаря чему поток теплого воздуха распределяется в помещении равномерно.
Насосно-смесительные узлы Valtec
Представляем вашему вниманию трехходовые термостатические насосно-смесительные узлы Valtec Combi и Dual. Они создают управляемую циркуляцию в петлях теплого водяного пола; поддерживают температуру, сниженную относительно источника тепла; помогают разделить и связать отопительные контуры.
Узлы марки Valtec совместимы с распределительным коллектором водного пола (межосевая длина соединительных патрубков – 2 метра), размеры позволяют компактно поместить узлы в коллекторный шкаф.
В плане комплектующих деталей для термостатических узлов предлагаются термоголовки, дополненные выносным накладным (VT.5012) либо погружным (VT.5011) индикатором. Рекомендуется использование насосов немецкой фирмы Wilo.
Помимо создания инженерных систем типа «теплый водяной пол», готовые модули от Valtec находят применение для установки иных современных разновидностей панельного отопления, таких как потолочное или стеновое; используются для нагрева воздуха в садовых теплицах и на уличных террасах.