регулировка теплого водяного пола
Как настроить и отрегулировать водяной тёплый пол
Настройка теплого пола вызывает вопросы, потому что много вариаций конструкций гидравлики. Встречаются сложные коллектора с расходометрами, а есть и самодельные, сваренные из полипропилена… Известны несколько методов приемлемой настройки теплого пола, самый простейший из которых — с помощью балансировочного вентиля, руководствуясь субъективными ощущениями «горячая или не горячая» труба, «нормальная или ненормальная» температура теплого пола. В статье мастер сантехник расскажет, о тонкостях настройки «теплого пола».
Мифы о настройке системы «теплый пол»
Прежде всего, стоит отметить основные заблуждения, которые имеют место при подобной балансировке:
Практический метод настройки «теплых полов»
Главной задачей балансировки системы является соотношение расходов воды по веткам. Финальная установка расходов для каждого контура происходит во время установки насосно-смесительного узла.
Настройка смесительных групп
Настройку насосно-смесительных узлов следует проводить согласно указаниям по монтажу от производителя продукта, поскольку комплектация и дизайн узлов могут сильно отличатся.
Следует отдавать предпочтение блокам, имеющим балансировочные клапаны как первичного, так и вторичного контуров, элементы автоматического удаления воздуха, дренажные краны и другие вспомогательные виды арматуры.
Настройка коллекторов «теплого пола» с расходомерами
После прохождения теплоносителем насосносмесительной группы он поступает в распределительный коллектор. Настройка расходов происходит с помощью запорных клапанов или расходомеров. Все зависит от комплектации набора. Лучше применять комплект с расходомерами. Например: Коллекторные блоки VTc.596 (рис. 1), VTc.589 (рис. 2), VTc.586 (рис. 3). Наличие этих устройств ускоряет и делает процесс балансировки контуров намного легче.
Задача настройки коллектора – уравновесить соотношение расходов и соотношение тепловой мощности для всех контуров. Это просто сделать, когда имеется гидравлический расчет и известны тепловые нагрузки для каждого ответвления. Можно обойтись и без этой информации. Верный способ – выставить расходы пропорционально к длинам труб контуров.
Балансировка начинается с самой протяженной петли. Расходомер выставляется в максимально открытое положение. По нему будут настраиваться остальные контуры.
Для примера можно взять случай с наладкой коллектора с четырьмя выходами. Возьмем длины трубопроводов – 80, 60, 60 и 40 метров.
Первая петля открывается на максимум (так как она самая протяженная). Предположим, что в этом положении расход через эту петлю будет равен 4 л/мин. Считаем, какой же расход должен быть во втором контуре – (60/80) ⋅ 4 = 3 л/мин. Следовательно, расход на третьем контуре будет равен 3 л/мин, а на четвертом – 2 л/мин (рис. 4).
Настройка коллекторов с запорными вентилями
В этом случае управление настройкой петель происходи только при включенном котле. Желательно, чтобы был минимальный теплосъём. Для этого рекомендуется производить настройку при наружной температуре не ниже +5°С. Следует также ограничить сильные тепловые потери и теплопоступления.
Последовательность действия такая же. Но точность настройки – иная:
После этого необходимо дать время системе для прогрева. На это может уйти несколько часов. Время зависит от размера объекта и количества помещений. Индикатор, после которого можно начинать финальную стадию наладки – стабилизация температуры воды в петлях «теплого пола».
На этом этапе необходимо оценить правильность установленной настройки запорных клапанов.
Вот главные показатели:
Определить правильность температуры воды в обратном трубопроводе можно, исходя из разности температур. Она должна находиться в диапазоне 5-10°С. На практике зачастую это значение составляет около 7 градусов. Разность температур (или Δt), тепловая мощность и расход – взаимосвязаны. При уменьшении расхода Δt будет увеличивается. И наоборот.
Необходимо достигнуть такого состояния настройки, когда петли будут иметь одинаковую разность температур. Это означает, что расход и мощность настроены верно. Для точного определения температуры для отдельной ветки можно применять трубные термометры – VT.4615 (рис. 8).
Такой термометр вставляется между трубой и обратным коллектором через соединение «евроконус» (рис. 9).
С помощью этого приспособления легко определяется температура «обратки». Первым делом проверяется основная петля (сама длинная). Значение температуры обратной линии можно принять за индикатор. Если на другом контуре эта температура ниже, следует увеличить расход, приоткрыв запорный клапан. Если же температура выше индикатора – клапан следует прикрыть.
После этого необходимо дать системе время для стабилизации (30-40 минут). И если необходимо – повторить процедуру еще раз.
Также стоит помнить о таком важно параметре, как температура на поверхности пола. Она имеет четкие значения, которые не рекомендуется превышать, поскольку это влияет на физическое состояние и комфортные ощущения людей, пребывающих в этом помещении. Согласно ДБН 2567-2013, температура поверхности пола в помещении с постоянным нахождением людей должна быть меньше 29°С. Проверка настройки коллектора только с помощью температуры воды обратной линии не учитывает этот момент, так как напольное покрытие в различных помещениях может быть разным и температура пола, соответственно, тоже. Поэтому рекомендуется замерять это значение с помощью специальных устройств: контактных термометров, и пирометров (рис. 10).
Замеры необходимо проводить в 5-6 различных точках помещения. Если при замере прибор показывает значение температуры пола, следует запорный клапан прикрыть. В результате достигается требуемая температура на поверхности для каждого помещения.
После этого настройку системы напольного отопления можно считать оконченной. Как видно, процедура не сложна в понимании и реализации, но требует определенного времени.
Как происходит регулировка водяного теплого пола
Благодаря напольному покрытию с водяным обогревом в помещении можно создать комфорт и уют. Достигнуть такого результата позволяет равномерное распределение тепловой энергии. Но для обеспечения эффективного функционирования системы необходимо разобраться, как выполняется регулировка водяного теплого пола.
Регулировка нагрева водяных полов
Поскольку протяженность трубопроводов разная, то каждое из помещений прогревается до разной температуры. Например, для ванной данный параметр должен составлять 25 градусов, а для жилых комнат он не может превышать 22 градуса. Чтобы добавить или убавить степень обогрева помещения, нужно изменить количество носителя тепла, подаваемого в контур.
Наиболее простым способом, как регулировать температуру водяного теплого пола, считается оснащение коллектора специальными вентилями на вход и выход (подробнее: «Схема коллектора теплого пола – как всё должно работать»). Путем поворота их головок можно корректировать количество носителя тепла, подаваемого в каждый из контуров. В этом случае ориентироваться приходится только на собственные ощущения, а такой способ регулировки обогрева нельзя назвать удобным.
Последовательность действий при этом следующая:
Поскольку температура на улице практически никогда не бывает одинаковой в течение даже одних суток, хозяевам дома приходится вращать вентили очень часто, причем вручную.
С целью автоматизации и механизации регулировки подачи тепла применяют специальные регулировочные устройства: контролирующий и управляющий термостат для водяного теплого пола, и исполнительный сервопривод
Термостаты, изображенные на фото, обычно размещают в каждом помещении, где смонтировано напольное покрытие с водяным обогревом. В свою очередь сервоприводами оснащают каждый контур на гребенке подачи носителя тепла. Они согласно сигналам увеличивают либо уменьшают количество воды, поставляемой в контур. Термостаты связывают с конкретными сервоприводами и подают на них команды управления.
Регуляторами контролируется либо температура теплого водяного пола, либо воздушной массы в комнате. При этом отслеживать температурный режим воздуха в комнате приходится тогда, когда обогрев напольной поверхности является единственным способом отопления в доме.
В продаже имеются модели, которые способны одновременно отслеживать оба показателя. В данном случае, основным параметром оценки до того, как настроить водяные теплые полы, является температура воздуха, а вторичным – пола.
Принцип функционирования регулятора пола с обогревом:
Когда трубы залиты стяжкой, необходимо время на то, чтобы весь бетонный массив нагрелся или остыл. При наличии настильной системы обогрева пола инерционность меньше и тогда изменения наступают быстрее.
Разнообразие регуляторов водяной конструкции пола
Принципиальное отличие разных регулирующих устройств заключается в способе выставления необходимой температуры:
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:
Как правило, датчики, контролирующие состояние воздуха, располагаются в корпусе термостата. В этом имеется как положительный момент (нет проблем с установкой), так и отрицательный (возникают некоторые сложности). Читайте также: «Какой датчик температуры для теплого пола выбрать и как его установить правильно».
Дело в том, что при монтаже термостата необходимо соблюдать ряд условий:
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.
Иногда при условии, что не будет задействован гофрорукав, в зависимости от высоты бетонной стяжки и вида напольной поверхности (мягкая или твердая) возникает потребность в использовании провода с разной плотностью защитной оболочки. Производители выпускают изделия жесткие и мягкие, а также модификации проводов, устойчивые к агрессивным средам.
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.
Специалисты рекомендуют в отечественных условиях функционирования использовать нормально открытые сервомоторы. Объясняется такой выбор тем, что в случае поломки прибора теплоноситель не перестанет циркулировать по системе, и она не разморозится.
Каким образом подключают сервоприводы
На практике используют разные схемы подключения сервомоторов, что зависит от типа монтируемого термостата. Когда этот прибор управляет только одним отопительным контуром, его соединяют проводами напрямую с конкретным сервоприводом. Если задействуют термостат мультизональный, тогда провода подсоединяют к конкретным клеммам.
Чтобы упорядочить расположение проводов монтируют коммутаторы теплого водного пола. Помимо обычных функций подключения и соединения различных устройств, они выполняют и защитную роль. Читайте также: «Оптимальная схема подключения теплого пола – делаем правильный выбор».
Когда все отопительные контуры находятся в закрытом положении, поступает команда отключить циркуляционный насос. Данный способ удобен, если предусмотрена установка автоматического отопительного котла.
Что касается систем с твердотопливными котлами обычной конструкции, то в них не допускается отключение насосов, иначе отопительная конструкция взорвется. В таком случае монтируют байпас и перепускной клапан, который настраивают на показатель давления немного меньший, чем максимальное давление циркуляционного насоса.
После достижения нужного значения в системе (если открытыми остается незначительное число отопительных контуров) перепускной клапан начинает частично заворачивать в обратную трубу теплоноситель и подавать его назад на котел.
Вышеописанная схема будет функционировать с любыми моделями нагревательных котлов. Для твердотопливных агрегатов – это единственный, причем недорогой, способ, позволяющий не перегреть систему.
Когда требуется регулировка теплого пола с расходомерами, необходимо, чтобы подающий коллектор имел воздухоотводчик автоматического типа и был подсоединен к обратному аналогу байпасом с перепускным клапаном (прочитайте: «Как выбрать и установить расходомер для теплого пола»).
Способы регулировки температуры теплого водяного пола
Выделив немалое количество средств на создание системы водяного теплого пола (ТП), пользователь порой не получает ожидаемого уровня комфорта или экономии, о которых наперебой твердят сторонники подобного отопления. И если расчет коммуникаций был выполнен верно, а монтаж проведен без ошибок, то, скорее всего, причина неэффективности тепловой установки в её некорректных функциональных настройках. К ним в первую очередь относится регулировка температуры теплого водяного пола. При этом она опирается на понятия температуры теплоносителя в системе и поверхности напольного покрытия, а также температурного режима в помещениях.
Разберем, как на практике связываются воедино эти понятия, при различных способах управления ТП.
Оптимальные температурные параметры
Предпочитаемая температура теплого пола подбирается под индивидуальные запросы. Ведь кому-то нравится бодрящая свежесть в доме, а кто-то желает нежиться в согревающих энергетических потоках. Тем не менее, существуют общепринятые нормы по подготовке теплоносителя, прогреву напольных покрытий и, соответственно, воздуха в помещениях. Они обуславливаются санитарными и технологическими требованиями. Об этих нормах уже упоминалось здесь, однако, напомним кратко:
Способы управления температурой теплого пола
Для обеспечения указанных требований санитарных и технологических норм, предпочтений пользователей, настройка теплого пола может осуществляться способами регулировки:
Точками отсчета для изменения настроек системы могут стать замеры температуры теплоносителя в подающем или обратном распределителях. Ведь для водяного обогрева, в отличие от электрического, не характерна установка тепловых датчиков в конструкцию пола – их монтируют непосредственно на коллекторах. Чаще всего такие датчики или чувствительные элементы являются частями термостатических клапанов, посредством которых и осуществляется регулировка теплого пола.
Управляющие сигналы на автоматические устройства также могут поступать с воздушных термодатчиков, размещенных в отапливаемых помещениях.
Ручная регулировка коллекторов ТП
Наиболее простой, хотя и затратный по времени способ настройки – это регулировка температуры теплого пола с использованием ручных вентилей. Задача несколько упрощается с установкой на гребенку расходомеров (ротаметров).
Расходомеры упрощают дозировку количества циркулирующего теплоносителя (расхода) в одном отдельно взятом контуре системы теплого пола. В случае группового контроля температуры, по всему коллектору, ротаметр может также использоваться для балансировки поступления теплоносителя (сглаживания разницы в гидравлических сопротивлениях) по петлям различной длинны.
Основные элементы расходомерного клапана, это:
Ручная регулировка коллектора теплого пола осуществляется путем прикручивания/откручивания ручных вентилей или настройкой пропускной способности расходомеров.
Важно! Улучшение эффективности работы системы напольного отопления, в результате её ручной настройки, будет заметно лишь в случае интенсивной циркуляции теплоносителя по ней. Добиться этого возможно только, при использовании отдельного теплонасоса.
Последовательность ручной настройки температуры теплого водяного пола
В начале настроечных операций необходимо убедиться, что трубопроводы системы ТП (вторичного контура) полностью заполнены теплоносителем и не имеют воздушных пробок. Их наполнение осуществляется вслед за основной системой отопления (первичным контуром). В это время вся запорно-регулирующая арматура на коллекторах должна быть закрыта.
После открытия коренных кранов на подачу и обратку распределителей для теплого пола, последовательно открываются запорные устройства на каждой из петель. Стравливание воздуха осуществляется через краны Маевского или автоматические воздухоотводчики гребенок. Заполнение очередной ветки рекомендуется выполнять, только после полного заполнения предшествующей и её гарантированного обезвоздушивания.
Завершив заполнения первой петли необходимо включить теплонасос вторичного контура отопления и прогнать теплоноситель по его системе. Эффективность циркуляции жидкости проверяется встроенными или накладными термометрами. В крайнем случае, можно просто одновременно приложить руки к трубам подачи и обратки – они должны быть теплым, но с небольшой разницей в нагреве.
Заполненную первую петлю, следует отсечь с обоих концов от коллекторов, используя локальную запорно-регулирующую арматуру. Затем, вышеперечисленные действия осуществляются со следующей петлей.
После последовательного заполнения всех контуров ТП, их запорные устройства открываются, а теплонасос включается в рабочий режим. Температура теплого водяного пола настраивается через подачу теплоносителя в каждую его ветку. Она устанавливается изменением расхода жидкости (вентилем либо ротаметром), а контроль осуществляется по изменению градиента температур между подающим и обратным потоком. В конечном итоге, эта разница для различных контуров должна оказаться одинаковой, в пределах 5-15 0 С. Чем длиннее петля, тем интенсивнее будет остывать теплоноситель и тем больший расход его требуется.
Важно! Теплообмен в напольных водяных системах отопления осуществляется с большой инерционностью. Задержка прогрева поверхности покрытия особенно заметна, если трубы уложены в слишком толстую бетонную заливку (свыше 60-70 мм). Иногда эффект от изменения интенсивности подачи теплоносителя становится заметным только через несколько часов.
Для контроля правильности регулировки теплого водяного пола рационально, использовать бесконтактные лазерные или контактные электрические термометры. Их монтаж для замера температуры труб подачи и обратки поможет сократить время получения результата изменения настроек с нескольких часов до 10-15 мин.
Автоматическая регулировка температуры ТП
Автоматическая регулировка теплого пола может осуществляться термомеханическим или электронным способом с применением электромеханических исполнительных устройств, управляющих работой запорной арматуры.
Термомеханическая система управления
Основывается на работе термостатических клапанов или кранов с термоголовками, реагирующих на изменение температуры теплоносителя. Различные модели подобной запорно-регулирующей арматуры сегодня предлагает множество производителей, например, Oventrop. Однако независимо от названия и типа используемого в них термореактивного вещества (жидкости или газа), это термомеханические саморегулирующиеся механизмы, которые наиболее целесообразно устанавливать для контроля температуры одного, отдельно взятого контура.
Принцип действия термоклапанов прост, что делает их весьма надежными и отказоустойчивыми. Медный, латунный или бронзовый сердечник, установленный в корпусе устройства, разогреваясь проходящим потоком теплоносителя, передает температуру термореактивному наполнителю. В свою очередь, увеличивающийся в объеме термореактивный элемент толкает сердечник, который перемещая клапан, постепенно блокирует циркуляцию нагретой жидкости.
Термостатический клапан для теплого пола, помимо установки на распределительной гребенки, может монтироваться в отдельную сборку типа «унибокс». Подобные сборки включают также автоматические воздухоотводчики, которые совместно с термостатами помещаются в компактные коробки (боксы). Использование «унибокса» позволяет для регулировки температуры в отдельно взятой ветке ТП не привязываться к громоздким коллекторным шкафам, что особенно удобно при небольшом количестве контуров.
Кроме того, термомеханические регуляторы тёплого пола могут иметь выносные воздушные чувствительные элементы. Они позволяют настраивать их на управление потоком теплоносителя не по его температуре, а по температуре воздуха в помещениях. Принцип их действия тот же, только термореактивное вещество гораздо чувствительней. Воздушную термоголовку целесообразно устанавливать для одновременного контроля нескольких контуров в одном помещении, где водяной напольный обогрев является единственным источником отопления.
Электронная система управления
В ее состав входят электронные термометры, контроллер и электроприводы (исполнительные устройства, сервоприводы). Механизмы электроприводов могут крепиться к смесительным головкам обычных регулировочных вентилей (клапанов) или являться частью их конструкции. Изменение интенсивности подачи теплоносителя осуществляется в соответствии с заданными пороговыми значениями. Средой измерения для датчиков температуры автоматического регулятора температуры теплого пола может служить как теплоноситель, так и воздух в помещениях.
Важно! Подобная регулирующая аппаратура является достаточно дорогим удовольствием, но при этом она способна обеспечить оптимальные режимы работы напольного обогрева и максимальную экономию энергоресурсов. Кроме того, электронные регуляторы позволяют программировать ТП с привязкой режимов его работы к различным временным периодам, что гарантирует пользователю максимальный тепловой комфорт.
Влияние способа подачи теплоносителя на выбор технологии регулировки
Контроль разогрева водяных теплых полов, оборудованных собственными теплонасосами, происходит в условиях непрерывной подачи теплоносителя с большой скоростью и в больших объемах. Такие системы используют подмес охлажденной жидкости к потоку подачи, чтобы привести его энергетические параметры к заданным. Подмес осуществляется в насосно-смесительных узлах (НСУ), которые понижают температуру теплоносителя из первичного высокотемпературного контура отопления до расчетных. Дальнейшая регулировка температуры теплого пола осуществляется на гребенках и уже была описана выше. НСУ блоки обеспечивают оптимальные условия работы напольного обогрева, а также позволяют устанавливать его на неограниченных площадях.
Тем не менее, при небольшой квадратуре ТП имеется возможность уйти от использования дорогих смесительных узлов. Температура теплоносителя для теплого пола, в этом случае, поддерживается способом ограничения потоков или по RTL схеме. Функциональный принцип действия схемы заключается в порционной подаче теплоносителя в контуры. В каждой ветке активный элемент термостатического клапана, установленный на обратке, разогревшись до установленного температурного максимума, перекрывает поток рабочей жидкости. Тепло, постепенно отдаваемое теплоносителем, рассеивается в бетонной стяжке. После охлаждения системы до минимального температурного порога, клапан открывается, и цикл порционной подачи повторяется.
Простота RTL регулировки нагрева теплого пола делает её особенно привлекательной. Ведь для неё достаточно использования набора термомеханических клапанов, установленных на гребенке, либо компактных сборок типа «унибокс». Однако, выбирая RTL схему, не стоит забывать и о её ограничениях:
Важно! Использование труб разных диаметров в одной системе (на одном коллекторе) теплого пола с RTL регулированием настоятельно не рекомендуется.