Система теплої водяної підлоги сьогодні є одним з найпопулярніших засобів додаткового обігріву в приватних будинках. Порівняно з підлоговими електричними матами такі комунікації обходяться дешевше в плані витрати теплоносія, але вимагають великих зусиль для технічного пристрою. Організація системи управління водяним 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 чорновий поверхні, яка утворює конструкційну основу для укладання контурів розподілу тепла.
- Гідроізоляція з демпферною стрічкою.
- Теплоізоляція, яка перешкоджає виходу тепла в тил.
- Теплопровідні труби.
- Фінішний шар конструкційного покриття.
Регуляція роботи теплопровідних контурів забезпечується за допомогою вузла керування водяним теплою підлогою, який також складається з декількох функціональних частин, які заслуговують окремої уваги.
Пристрій керуючого вузла
У комплектації теплового підлоги з водяним трубопроводом поставляється змішувально-нагрівальний вузол, який залежно від конструкції може підключатися до одного або кількох опалювальних контурів. Його основу формує нагрівальний елемент потужністю від 1000 до 1500 Вт, колекторна група і циркуляційний насос. На додаток до цього сайту можна підключати інтелектуальну систему управління водяним теплою підлогою.
Порада від фахівців: систему регуляції слід робити як можна більш сегментованої з точки зору рівнів підключення запірної арматури. Це означає, що управління повинно забезпечуватися і механічними елементами контролю, і термостатом в комбінованому варіанті. Причому запірно-пусковий 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 та 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 устаткування 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 речі, комплексні системи, в яких один вузол управління охоплює кілька опалювальних систем (бойлери, радіатори, ГВП), мають у своєму складі кілька циркуляційних насосів для забезпечення достатньої потужності розподілу в декількох зонах доставки теплоносія.
Із 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 принципі взаємодії пристрої з електричним напругою. В системі закритого типу клапан відкривається тільки при подачі напруги, а нормально відкритий механізм контролю закривається, коли подається аналогічний електричний сигнал.
Найбільше поширення отримали системи управління водяним теплою підлогою сервоприводом з датчиком температури, які дозволяють в одному механічному сайті відстежувати і показники нагріву. Однак додаток 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 так чи гарний 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 свідченнях від термостата. Головне, що повинен виконувати сервопривід – це точна механічна регуляція стану клапанів.
Блок управління для водяної підлоги
Базовий електронний компонент управління, що забезпечує ергономічне взаємодія користувача з функціоналом водяної підлоги. В основу даного блоку закладений принцип регулювання 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 регулювання навіть у порівнянні з механічними аналогами, однак 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 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 прямої механічної або електронної регуляцією власник може використовувати засоби дистанційного керування водяним теплою підлогою з телефону за допомогою Wi-Fi або стільникового зв’язку. Сам же автоматичний термостат може вести статистику показників сезонно, 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 поділася і функція інтелектуального контролю температурного режиму, яка виконується на основі інформації комплектного датчика на проводі. До робочим особливостей системи управління водяним теплою підлогою від Fibaro можна віднести розширені можливості охолодження і опцію «Антифриз», яка активізує нагрівання автоматично, навіть якщо він був вимкнений примусово. Ця можливість реалізована з міркувань безпеки, оскільки при певних (вкрай низьких) температур 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. Технічну основу для управління водяним теплою підлогою Danfoss являє розподільча гребінка, до якої підключено вузол змішування. Така конфігурація вигідна тим, що в процесі експлуатації підлоги оптимальна температура роботи теплоносія становить 35-40 С. В процесі змішування гарячої води від котла і відпрацьованих охолоджених потоків від радіаторного блоку досягається оптимальний режим нагріву, не потребує коригування. Конкретні параметри користувач також встановлює з допомогою електронного термостата, в тому числі йде в комплекті з водяним 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 регулювання у віддаленому режимі. Так, управління водяним теплою підлогою Arduino можна організувати через той же смартфон, завантаживши відповідний додаток для Android з графічним інтерфейсом. У числі основних завдань, які можна вирішити за допомогою такого інструментарію, наступні:
- Установка температури та 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 регулювання 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 протікань. Для цього необхідно близько 5-10 хв утримувати систему під тиском, що у 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 водяним теплою підлогою, про критичних перепадах тиску може повідомляти і автоматика через спеціальні індикатори. Причому функції оповіщення допускають можливість включення в загальні сигналізаційні комплекси будинку.
Висновок
Практика постачання опалювальних систем «розумними» регуляторами і контролерами істотно підвищила комфортність експлуатації обладнання. Досить згадати про можливості 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 і 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.
