Управління водяним теплою підлогою: блок управління, автоматика

Система теплого водяного статі сьогодні є одним з найпопулярніших засобів додаткового обігріву в приватних будинках. У порівнянні з електричними підлоговими матами такі комунікації обходяться дешевше в плані витрати теплоносія, але зате вимагають великих зусиль для технічного пристрою. Організація системи управління водяною теплою підлогою є ключовим етапом монтажних заходів, передбачаючи виконання цілого ряду електротехнічних і пуско-налагоджувальних операцій.

Структура водяної підлоги

Типову систему підлоги з водяним обігрівом можна умовно розділити на дві частини, одну з яких складе безпосередньо опалювальний блок, а другу-контрольно-керуюча інфраструктура. Робоча частина з теплоносієм містить наступні елементи:

• Підкладка на чорновій поверхні, яка утворює конструкційну основу для укладання контурів розподілу тепла.
• Гідроізоляція з демпферною стрічкою.
• Теплоізоляція, яка перешкоджає відходу тепла в тил.
• Теплопровідні труби.
• Фінішний шар конструкційного покриття.

Регуляція роботи теплопровідних контурів забезпечується за допомогою вузла управління водяним теплою підлогою, який також складається з декількох функціональних частин, що заслуговують на окрему увагу.

Пристрій керуючого вузла

У комплектації теплової підлоги з водяним трубопроводом поставляється змішувально-нагрівальний вузол, який в залежності від конструкції може підключатися до одного або декількох опалювальних контурів. Його основу формує нагрівальний елемент потужністю від 1000 до 1500 Вт, колекторна група і циркуляційний насос. На додаток до цього вузла можна підключати інтелектуальну систему управління водяним теплою підлогою.

Порада від фахівців: систему регуляції слід робити якомога більш сегментованою з точки зору рівнів підключення запірної арматури. Це означає, що управління повинно забезпечуватися і механічними елементами контролю, і термостатом в комбінованому варіанті. Причому запірно-пускову арматуру бажано розміщувати по всіх контурах в окремому порядку, що зробить систему більш громіздкою, але зате підвищить надійність управління в аварійних режимах.

Функція циркуляційного насоса

Робочий процес водяної підлоги починається з доставки води з центрального водопроводу і підвищення її температури в нагрівачі. Далі вже готовий теплоносій необхідно розподілити по прокладених контурах. Це завдання і виконує циркуляційний насос. В системі управління водяним теплою підлогою у даного обладнання є свої допоміжні завдання, що виходять за рамки регулювання швидкості розподілу потоків. Наприклад, насос може забезпечуватися датчиками витрати води, фіксувати критичні показники тиску і в деяких конфігураціях виконувати завдання запірної арматури. Цей набір функцій залежить від пристрою насоса і способу його розміщення. До слова, комплексні системи, в яких один вузол управління охоплює кілька опалювальних систем (бойлери, радіатори, ГВП), мають в складі кілька циркуляційних насосів для забезпечення достатньої потужності розподілу в декількох зонах доставки теплоносія.

Управління з сервоприводом

Механічна контрольно-керуюча інфраструктура сьогодні реалізується на базі сервоприводу, що дозволяє регулювати потоки теплоносія шляхом закриття і відкриття колекторних вентилів. Існує два типи даних регуляторів-з нормально закритим і нормально відкритим клапаном. Різниця між ними полягає в принцип взаємодії пристрої з електричною напругою. В системі закритого типу клапан відкривається тільки при подачі напруги, а нормально відкритий механізм контролю закривається, коли подається аналогічний електричний сигнал.

Найбільшого поширення набули системи управління водяним теплою підлогою сервоприводом з датчиком температури, які дозволяють в одному механічному вузлі відстежувати і показники нагріву. Однак Доповнення опцією термометра носить скоріше косметичний характер, так як в автоматичних термостатах такі ж датчики реалізуються з більш широким функціоналом. Сама по собі концепція механічного регулятора з інтегрованими приладами вимірювання застаріла.

Але чи такий хороший принцип управління водяним теплою підлогою з сервоприводом без датчика температури? Незважаючи на відсутність функції температурного індикатора, приводний механізм цілком може виконувати основне завдання, приймаючи сигнали про температурні показання від термостата. Головне, що повинен виконувати сервопривід-це точна Механічна регуляція стану клапанів.

Блок управління для водяної підлоги

Базовий Електронний компонент управління, що забезпечує ергономічну взаємодію користувача з функціоналом водяної підлоги. В основу даного блоку закладено принцип регуляції температури води, який реалізується за рахунок нагрівального елемента. У відгуках про управління водяним теплою підлогою через температурні регулятори багато підкреслюють зручність роботи з моделями, забезпеченими РК-дисплеєм і сенсорними кнопками. Зазвичай електронні термостати критикують за низьку точність регуляції навіть у порівнянні з механічними аналогами, проте сучасні модифікації блоку управління дозволяють здійснювати настройку аж до 1 градуса.

Реалізація автоматики

Системи автоматичного управління є свого роду надбудовою на електронних термостатах, що розширює їх базові можливості. Ключова відмінність автоматичного регулювання полягає в можливості автономної експлуатації системи. Зокрема, сучасні регулятори працюють за принципом пропорційно-інтегрального управління, що означає незалежний облік і прийняття рішень про встановлення температурного режиму на основі поточних вихідних даних по температурі і тиску. Разом з цим зберігається і повний інструментарій контролюючих функцій з боку Користувача. Поряд з прямою механічною або електронною регуляцією власник може використовувати засоби дистанційного керування водяним теплою підлогою з телефону по каналу Wi-Fi або по стільниковий зв`язок. Сам же Автоматичний термостат може вести статистику показників по сезонах, роблячи прогнози про можливі майбутні зміни в Налаштуваннях за заданими алгоритмами.

Управління в системі Fibaro

Компанія Fibaro пропонує спеціалізоване рішення для управління функціями водяної підлоги у вигляді комплекту Z-Wave. Система включає в себе контрольну панель, термостатичний блок і програмний ПІД-регулятор, в якому можна налаштовувати графік роботи підлогового обігрівача по днях і тижнях в певних режимах. Зрозуміло, нікуди не дівалася і функція інтелектуального контролю температурного режиму, яка виконується на основі інформації комплектного датчика на дроті. До робочих особливостей системи управління водяною теплою підлогою від Fibaro можна віднести розширені можливості охолодження і опцію "Антифриз", яка активізує нагрів автоматично, навіть якщо він був вимкнений примусово. Ця можливість реалізована з міркувань безпеки, так як при певних (вкрай низьких) температурах можлива заморозка контурів з теплоносієм.

Управління в системі Danfoss

Виробник опалювального обладнання та комплектуючих Danfoss також пропонує спеціальні комплекти для управління підлоговим обігрівом. В даному сімействі особливо вдало реалізуються Механічна інфраструктура організації водяного опалення з вузлом змішування і колекторної групою. Це рішення підійде для будинків, де планується організовувати комплексний Обігрів разом з радіаторами. Технічний основу для управління водяним теплою підлогою Danfoss представляє розподільна Гребінка, до якої підключається вузол змішування. Така конфігурація вигідна тим, що в процесі експлуатації підлоги оптимальна температура роботи теплоносія становить 35-40 з. В процесі змішування гарячої води від котла і відпрацьованих охолоджених потоків від радіаторного блоку досягається оптимальний режим нагріву, що не вимагає коригування. Конкретні параметри Користувач також встановлює за допомогою електронного термостата, в тому числі йде в комплекті з водяною підлогою.

Управління через контролер Arduino

Використання контролерів себе виправдовує в будинках, де передбачається багатофункціональне управління цілими групами опалювальних систем. Програматор мікроконтролера Arduino є найбільш прийнятним для використання з побутовими пристроями підлогового обігріву. За допомогою спеціальних налаштувань користувач складає алгоритм управління з урахуванням переліку вхідних показників. В сучасних системах такого типу широко використовуються і можливості регуляції у віддаленому режимі. Так, управління водяним теплою підлогою Arduino можна організувати через той же смартфон, скачавши відповідний додаток для Android з графічним інтерфейсом. У числі основних завдань, які можна вирішити за допомогою такого інструментарію, наступні:

• Установка температури і її регуляція.
• Моніторинг даних, які виходять від температурних датчиків.
• Інформування про технічний стан системи.
• Включення аварійних режимів з сигналізацією при виявленні ознак витоку або нехарактерного зміни основних робочих показників.

Монтаж керуючого вузла

Пристрої регуляції бажано розміщувати якомога ближче до місця експлуатації обігрівального трубопроводу. Кріпильні операції за допомогою комплектного набору фіксаторів і монтажних панелей нескладно виконати без допомоги фахівців, своїми руками. Управління водяним теплою підлогою може здійснюватися і від монтажного шафи, і дистанційно. Тому важливо заздалегідь продумати найбільш зручні місця установки з точки зору доступу. При цьому не рекомендується монтувати вузол з колекторної групою прямо до несучих конструкцій, так як робота теплої підлоги сприяє поширенню вібрацій і шуму. Бажано кріпити систему шурупами до настановної панелі через демпферну прокладку, яка буде гасити коливання і звукові ефекти.

Перевірка системи на герметичність

Перед першим пуском підлогового обігрівача в роботу слід випробувати його на герметичність, тобто наявність можливих протікань. Для цього необхідно близько 5-10 хв утримувати систему під тиском, в 1,5 рази перевищує нормальні робочі показники. При цьому максимальне значення не повинно перевищувати 3 бари. Якщо за цей проміжок часу тиск не перевищить 0,2 бар, це означає, що в з`єднаннях немає течі. Залежно від опціоналу конкретної системи управління водяною теплою підлогою, про критичні перепади тиску може повідомляти і автоматика через спеціальні індикатори. Причому функції оповіщення допускають і можливість включення в загальні сигналізаційні комплекси будинку.

Укладення

Практика постачання опалювальних систем "розумними" регуляторами і контролерами істотно підвищила комфортність експлуатації обладнання. Досить згадати про можливість управління водяним теплою підлогою з телефону на відстані, щоб оцінити ступінь технологічного розвитку термостатів. Але не тільки через зручності стали популярні автоматичні системи управління. Оптимізація робочих процесів також сприяє економії енергії та підвищує рівень безпеки системи. Інша справа, що як і раніше залишається і фактор користувальницького впливу, від якого залежать алгоритми роботи програматорів і контролерів для водяної підлоги.