Контроллер управление водяными теплыми полами

Схемы управления нагреваемым полом, приборы автоматики, принципы работы

Производители предлагают ряд устройств, которые позволяют управлять теплыми полами дистанционно или в автоматическом режиме. В том числе и программируя требуемую температуру, или подстраиваясь под состояние погоды. Но какое управление предпочесть, какая автоматика окажется полезней, комфортней?

Теплый пол без автоматики

Теплый пол может вообще не оснащаться автоматическим оборудованием. Чтобы он заработал достаточно включить циркуляционный насос, например, вставить вилку в розетку.

Настройки по температуре могут выполняться вручную. При этом вручную задается общая температура с помощью термоголовки смесительного узла. Затем, при необходимости, балансировочными кранами на коллекторе теплого пола настраивается поток (отдаваемая мощность) по каждому контуру.

При этом пользователи руководствуются субъективными ощущениями тепла в комнатах и степени нагрева полов, комнатными термометрами, а также термометрами, встроенными в подачу и обратку на коллекторе.

При настройке теплых полов, как вручную, так и с помощью дистанционного управления, необходимо учитывать большую тепловую инертность тяжелой стяжки. Поэтому настройки могут происходить постепенно в течении нескольких дней.

Обязательная защита в управлении

В цепи включения циркуляционного насоса теплого пола должно присутствовать реле тепловой защиты. Это температурное реле обычно размещается на подающем трубопроводе из смесительного узла на коллектор, и настраивается на размыкание цепи при достижении температуры +55 градусов.

Если термоголовка смесительного узла по каким-то причинам работает ошибочно и дает слишком высокую температуру на выходе, то указанное реле выключает насос, защищая стяжку.

Указанное реле может не устанавливаться если температурная защита осуществляется термоклапаном (термоголовкой) механического действия.

Еще одна механическая защита — байпас между гребенками подачи и обратки коллектора теплого пола. Байпас оборудуется встроенным дифференциальным клапаном. При закрытии (прикрытии) кранов на коллекторе значительно ограничивается расход жидкости через насос, возникают перегрузки, появляется шум жидкости. Разгрузить насос и снизить давление, стабилизировать работу, поможет этот байпас.

Также отдельные производители предлагают и модуль управления насосом теплого пола, который включает насос только тогда, когда открыт хотя бы один из сервоприводов на коллекторе.

Далее рассмотрим приборы и оборудование автоматики. С помощью следующих средств теплым полом можно управлять в дистанционном режиме или полностью автоматизировать его работу.

Комнатный термостат управляющий аппаратурой

Комнатный термостат предназначен для управления оборудованием обогреваемых водяных полов, которое осуществляется в 2-х позициях, — «да», «нет».

При достижении задаваемой температуры термостат либо замыкает, либо размыкает электрическую цепь. Это зависит от принятой производителем схемы управления.

Но чаще комнатный термостат управляет нормально закрытым сервоприводом. Т.е. при достижении заданного порога подается напряжение и сервопривод включается до снятия напряжения.

Обычно пару термостат-сервопривод приобретают от одного производителя, тогда вопроса согласования оборудования не возникает.

Комнатный термостат может размещаться в стандартной распределительной коробке электросети, заделанной в стену и подключается к скрытой проводке. Сам же термостат может быть разных модификаций, в т.ч. электронный или со встроенным механическим датчиком (обычно с большой погрешностью), с выносными датчиками встраиваемыми в стяжку теплого пола.

Пользователь управляет термостатом вращением ручки (настройка температуры), клавишами настройки, а также включения и выключения, прибор снабжается индикатором работы или табло с информацией.
Производитель прилагает и схему подключения термостата к другому оборудованию.

Хронотермостат

Хронотермостат — электронный программируемый прибор с датчиками температуры воздуха в комнате. В отличие от простого термостата снабжен программируемым процессором.

Этим прибором можно задавать температуру в помещении на некоторый период времени вперед, обычно на сутки или на неделю.
Как правило снабжен вшитыми настройками на режимы отопления «комфортный» и «эконом», а также защитой от замерзания теплоносителя.

Управляет, как и обычный термостат, сервоприводом, насосом, выдавая команды «да», «нет».

Термостатическая головка

Термостатическая головка управляет клапаном регулировки температуры смесительного узла, путем воздействия на его шток.
Головка устанавливается на клапане, снабжается выносным датчиком жидкостного типа, с которым соединяется гибкой медной капиллярной трубкой.

Модификации могут быть разные, датчик чаще снимает показания с обратного коллектора теплого пола. Диапазон измеряемых температур чаще в пределах 20 — 60 градусов. Могут настраиваться вручную вращением ручки или сервоприводом по командам термостата.
Как устроен смесительный узел

Сервоприводы

Конструкции могут быть разные, но в системе теплого пола для управления термоголовкой или настроечным вентилем, часто используется импульсный сервопривод. Приводится в движение расширением жидкости в сильфоне при ее нагреве встроенными нагревательным элементом. Рабочее напряжение 220 или 24 В.

Работает по сигналам (выполняет команды) термостатов, контроллеров, или отдельных встроенных датчиков.

Контроллер

Программируемое управляющее устройство. Может выполнять множество функций по обеспечению автоматизации управления теплым полом, в том числе:

  • измерение и индикация температуры воздуха в комнатах и теплоносителя;
  • обеспечение питания сервоприводов переменным напряжением 24 В и управление ими.

Но главной способностью контролера является обеспечение погодозависимого управления, — вычисление требуемой величины выходного сигнала управления в соответствии с показаниями датчика наружной температуры по заданному пользователем графику зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха.

Впрочем, надобность подобной автоматики для теплого пола (установки контроллера) многими специалистами и пользователями с опытом ставится под сомнение. Насколько нужна погодозависимая автоматика, подробней об автоматизации отопления

А если надобности в подобном управлении нет, то и дорогой контроллер соответственно не нужен.

Схемы управления теплыми полами

Приведена типичная схема теплых полов с элементами автоматики — выносными термостатами расположенными в разных комнатах и сервоприводами установленными на балансировочных кранах коллектора.

При этом термостаты подключены к общему коммутационному устройству, сблокированному с контроллером (защитным) насоса.

Указан байпас с дифференциальным клапаном, который предохраняет насос от поломки, и защитное термореле

На следующих схемах показаны несколько обычных вариантов автоматизации теплых полов.

    Термостат, расположенный в комнате, управляет включением насоса теплых полов —

Как будет управляться теплый пол желательно решить заранее, чтобы провести необходимую скрытую проводку по комнатам до завершения строительства.

Оборудование, используемое для регулировки температуры теплого пола

Автоматические и механические термостаты

Существует несколько способов управления теплым полом. Все виды устройств условно можно поделить на два вида: автоматику и механику. В чем принципиальная разница между этими устройствами?

  • Автоматика для электрического пола дешевле автоматических контроллеров для водяной системы отопления. Средняя стоимость терморегулятора для электрического пола редко превышает 1000 рублей. Таким образом, автоматика для электрического пола редко обходится дороже 3000–4000 рублей; Схема работы автоматики для электрических теплых полов
  • Система автоматического регулирования водяного теплого пола требует более сложных технологических решений, средняя стоимость которых нередко превышает 20.000 рублей. Автоматическая система регулирования температуры водяного теплого пола

Что же касается обычной механики, то она значительно дешевле и рассчитана на ручную корректировку работы теплого пола. Отсутствие экрана и термометров – главный недостаток механических терморегуляторов. С помощью устройств этого типа вы не сможете отрегулировать работу теплого пола до нужной отметки на термометре. Регулирование подобными системами отопления осуществляется, исходя из собственных ощущений: жарко – значит, кран нужно прикрутить, холодно – открутить.

Оборудование для теплого пола

Механический контроллер пользуется малым спросом на рынке терморегуляторов, поскольку значительно уступает в популярности электрическим термостатам с дисплеем. Кроме этого, электрическая автоматика настолько простая, что ею могут управлять даже дети и пожилые люди.

Возможности автоматики

Что же касается частных домов с 2–3 комнатами, то для них необязательно устанавливать дорогие и сложные автоматические системы. Для эффективного управления достаточно автоматики для циркуляционного насоса или обычного механического вентиля.

Индивидуальные и групповые контроллеры отопления

Устройства этого типа относятся к отдельной категории, поскольку они позволяют регулировать температуру воды, подающейся к нескольким коллекторам. Работают от напряжения в 24–50 В и могут использоваться даже в комнатах с высоким уровнем влажности – банях или саунах.

Управление водяным теплым полом от температуры наружного воздуха

Как функционирует? Комплексное регулирование сочетает в себе групповую и зональную автоматику. Контроллер комплексного типа обычно учитывает технические характеристики, комбинации и схемы укладки пленок или труб.

Комнатный термостат теплого пола, контроллер и сервопривод коллектора теплого пола

Сигнал от группового коллектора подается на сервопривод, который приводит в движение клапан регулировки прохождения. Таким образом, групповое регулирование – это управление температурой воды в трубах, которое реализуется за счет:

Беспроводная система управления теплым полом Uponor DEM

  • Группировки смесительных узлов, что позволяет регулировать параметры циркулирующей в трубах воды сразу в нескольких зонах или коллекторах;
  • Подключения индивидуальных смесительных узлов, за счет чего происходит разветвление группового подключения – создаются индивидуальные точки регулировки теплыми полами. Разветвление на индивидуальные смесительные узлы позволяет управлять теплым полом через один блок;
  • Поддержания постоянной температуры во всех комнатах. Реализуется с помощью термостатической головки, установленной на двух- или трехходовой клапан;
  • Контроля климата. В этом случае используется сложная система из нескольких датчиков для поддержания температуры теплоносителя по заданным параметрам.

Зональное (индивидуальное) регулирование реализуется за счет:

Автоматика теплого пола

  • Установки комнатной автоматики, блок датчиков которой позволяет регулировать температуру воздуха в отдельно взятом помещении по заданным параметрам;
  • Зональная автоматика теплого пола используется для автоматического регулирования температуры в комнате. Зональный блок регулирования устанавливается в помещениях, функционирование которых невозможно без поддержания температуры на постоянном уровне (бассейны, сауны, теплицы).
Читайте также  Как отрегулировать водяной теплый пол на коллекторе?

Зональное регулирование происходит следующим образом – пользователь задает термостату требуемые параметры. Отклонение температурного режима в большую или меньшую сторону влечет за собой соответствующую реакцию – устройство включает или отключает отопление с помощью теплого пола.

Схема зонального регулирования водного теплого пола

Проводные и беспроводные термостаты

Комнатные термостаты используются только для зонального управления отоплением в помещении. По типу подключения устройства этого типа делятся на две категории: проводные и беспроводные термостаты.

Подключение комнатного термостата

Беспроводной контроллер для водяного пола – это незаменимое устройство для квартир, в которых ремонт уже закончился, а владельцы не хотят прокладывать кабель к котлу. Беспроводные модели размещаются в непосредственной близости от котла (электрического или газового) или других регулируемых систем отопления.

Беспроводные термолегуляторы для водяного теплого пола

Регулирование термостатом осуществляется по радиочастотному каналу. Устройство питается от 2 батарей типа «АА», а приемник – от сети 220 В.

Обзор терморегуляторов

Thermoreg TI 2000 – механический регулятор со стандартным набором функций. Регуляция происходит путем поворота указателя на корпусе.

  • Присутствует режим установки параметров отопления; Терморегулятор Thermo Thermoreg TI-2000
  • Простой интерфейс управления;
  • Отсутствует поддержка беспроводных сетей;
  • Производитель не предусмотрел защиту от детей;
  • Устройство не сочетается с электрическими теплыми полами;
  • Отсутствует гибкая система регулирования – один поворот стрелки добавляет или убирает целых 5 градусов.

Термостат Thermoreg TI 2000 устанавливается на высоте 40–60 сантиметров над полом, что позволяет минимизировать длину кабеля. Это свойство будет полезным, если в доме есть дети или люди с особыми потребностями. Блок имеет мощность 250 Вт, это означает, что его можно подключать к обычной розетке, следуя инструкции производителя.

Схема расположения термостата в системе теплого пола

Терморегулятор iWarm 710 – компактное устройство с пластиковым корпусом, большим набором функций и удобным интерфейсом управления.

Терморегулятор электронный I-WARM 710

  • Имеет встроенные датчики контроля температуры пола и воздуха;
  • Встроенный аккумулятор позволяет использовать терморегулятор в течение 6-7 часов без электричества; Схема подключения к двухпроводной электрической сети терморегулятора iWarm 710
  • Присутствует кнопка защиты от детей;
  • Имеется встроенная подсветка;
  • Функция самодиагностики;
  • Присутствует программа экономии расходов энергии, которая позволяет уменьшить расходы электроэнергии на 50%.
  • Отсутствует программируемый контроль отопительных режимов;
  • В устройстве нет карты памяти, поэтому оно не запоминает ранее сохраненные режимы управления;

Terneo Pro – автоматический программируемый терморегулятор. Устройство этого типа имеет гибкие настройки регулирования отопления.

Монтаж терморегулятора Terneo Pro и системы теплый пол

  • Возможность устанавливать интервалы между циклами обогрева;
  • Присутствует функция блокировки от детей;
  • Программа «Экономия энергии» позволяет не только уменьшить расход топлива, но и увеличить КПД водяного пола;
  • Настройки позволяют запрограммировать отопление на 7 дней вперед. Технический паспорт Terneo Pro
  • Высокая стоимость – 2000 рублей за 1 шт;
  • Термостат не поддерживает групповую схему размещения теплого водяного пола. Его блок управления предназначен для управления только одной комнатой.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Видео: Терморегулятор для теплого пола, обзор и настройка

Контроллеры управления

Выберете интересующий вас тип:
  • Контроллеры твердотопливных котлов
  • Контроллеры системы отопления
  • Контроллеры теплого пола
  • Погодозависимые контроллеры
  • Прочие котроллеры
Воспользуйтесь фильтрами, что бы сделать ваш поиск более точным и быстрым:

Когда у Вас свой собственный загородный дом или просторный коттедж Вы начинаете задумываться над автоматизацией и эффективным управлением отоплением, горячим водоснабжением и теплыми полами. Осуществить это возможно благодаря системе технических средств и программного обеспечения для их работы. Вот основные компоненты составляющие данную систему:

Терморегулятор.

Этот прибор, за счёт установленного в нем датчика температуры воздуха (опционально — теплого пола или иного датчика), отслеживает показания температуры окружающей среды и поддерживает необходимый микроклимат в доме или отдельном помещении. Пользователь просто регулирует на терморегуляторе необходимое значение температуры. Принципиально терморегуляторы делятся на два вида — механические или электронные. По способу передачи сигнала они могут быть: проводными, беспроводными, управляемые по wifi, интернету и по средствам gsm. С помощью этих регуляторов, устанавливая их в каждом помещении в здании, можно создать так называемое — «зонное управление».

Датчики.

Датчики отслеживают температуру воздуха, воды или другого теплоносителя в режиме реального времени. Передают информацию на контроллер управления отоплением и гвс. Служат как для информационных целей, так и для увеличения уровня безопасности отопительного оборудования.

Контроллер системы отопления.

Главное управляющее устройство, на которое поступают сигналы с терморегуляторов, датчиков и других устройств, входящих в систему. Контроллер для регулирования температуры в системах отопления обрабатывает сигналы, после чего отправляет команды их на исполнительные устройства.

Перечисленные технические средства составляют автоматизированную систему управления отоплением, которая требует минимального вмешательства человека. При этом характеризуется безопасностью, высокой точностью поддержания микроклимата.

Предлагаем узнать подробнее пульте управления котлом отопления.

Что дает контроллер для регулирования температуры в системах отопления?

Внедрение средств автоматизированного управления с применением контроллера системы отопления открывает владельцу целый ряд возможностей. В первую очередь становится доступным управление отоплением со специального пульта управления котлом отопления. Терморегулятор стоит в любом удобном для пользователя месте. Благодаря этому отпадает необходимость подходить к оборудованию, расположенному в котельной, с целью изменить настройки, включить или выключить его. Также автоматизация отопления открывает следующие плюсы:

  • Автоматическое поддержание заданной пользователем температуры. Автоматика сохраняет требуемый показатель независимо от внешних условий. Среди них нагрев здания солнечными лучами, присутствие на объекте большого количества человека, и уменьшение наружной температуры из-за плохой погоды.
  • Достижение серьезной экономии энергетических ресурсов и топлива. Автоматика расходует ресурсы для поддержания заданной температуры более рационально, чем человек. В итоге котел работает меньшее время, отопление при этом более эффективное, износ деталей замедляется – продлевается срок службы.
  • Возможность удаленного контроля работы отопительного оборудования, например, с помощью контроллера отопления gsm. Настроенная должным образом автоматизация позволяет пользователю включать, отключать и настраивать котел, будучи на большом от него расстоянии. Также открывается возможность оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации.

Автоматизированное отопление может быть сопряжено с системой домашней автоматизации «Умный дом». В этом случае возможности регулировки микроклимата в здании становятся максимально широкими и гибкими. Это достигается за счет использования множества датчиков температуры и влажности, расположенных во всех комнатах дома. Также доступна установка исполнительных устройств для повышения безопасности системы.

Ввиду большого количества плюсов автоматизированного управления загородным домом или коттеджем не возникает вопроса о том, стоит ли купить пульт управления котлом отопления или, для возможности дистанционного управления, контроллер отопления gsm. Этот шаг требует затрат, но в итоге приведет к экономии денежных средств и времени в процессе эксплуатации отопительного оборудования. А также принесет Вам множество удобств.

Автоматическое управление теплым водяным полом REHAU

Применение теплых водяных полов для отопления жилых помещений позволяет получить массу преимуществ по сравнению с другими способами отопления.

Однако, теплые водяные полы нуждаются в регулировании. В противном случае все преимущества от применения теплых водяных полов обернутся сильным дискомфортом.

Поскольку теплые полы — это часть системы отопления дома, то их применение и вопросы регулирования теплых полов должны учитываться еще на этапе проектирования всей системы отопления.
С этой целью в котельной обычно устанавливают насосную группу, которая позволяет поддерживать в контурах теплого пола заданную температуру. Такое регулирование температуры теплоносителя достигается путем подмеса горячего теплоносителя (от котла) в контуры теплого пола, где происходит его постепенное остывание в результате теплоотдачи в окружающее пространство.

Следующим этапом терморегулирования теплых полов является уже регулирование параметров в контурах теплых полов, с целью поддержания комфортных условий в отдельных помещениях.

Терморегулирование отдельных контуров теплого пола осуществляется за счет управлением поступления теплоносителя в такие контуры путем периодического перекрытия проходного сечения в коллекторе теплого пола. Для этого на коллекторе теплого пола устанавливают сервоприводы, которые воздействуют на шток регулятора расхода. Управляет работой сервопривода терморегулятор теплого пола.

Важный момент: терморегулятор теплого пола может измерять температуру воздуха или температуру самого пола. Это зависит от системы отопления. Например, в санузлах обычно требуется поддержание комфортной температуры пола, причем, это не зависит от сезона. В этом случае терморегулятор должен регистрировать температуру самого пола (стяжки).
А в жилых помещениях температура теплых полов может меняться в зависимости от сезона. В таком случае следует управлять теплым полом в зависимости от температуры воздуха в помещении. Отсюда следует, что, при изменении уличной температуры, температура теплого пола тоже должна меняться.

Применение теплых водяных полов в сочетании с радиаторным отоплением диктует несколько другие требования к терморегулированию теплых полов.

Это далеко не все задачи, которые возникают при терморегулировании теплых полов или подогрева открытых площадок, дорожек, пандусов, систем снеготаяния.

Часто полезно упростить систему отопления и применять для теплых водяных полов горячий теплоноситель, который присутствует в системе радиаторного отопления. С этой целью REHAU разработаны устройства, которые размещаются непосредственно на коллекторах теплого пола и подключены к системе радиаторов (радиаторного отопления).

Читайте также  Водяные воздухонагреватели с вентилятором

Применение контроллеров и таймеров для терморегулирования теплыми водяными полами позволяет не только объединить всю систему управления отоплением дома, но и осуществлять ее дистанционный мониторинг и управление, используя для этого облачные технологии.

Для решения всех задач терморегулирования теплыми полами следует обращаться к квалифицированным специалистам. Они могут предложить оптимальный вариант решения Ваших задач. В противном случае, как сказано выше, неправильное решение может не только обесценить все полезные преимущества от применения теплых водяных полов, но и оказаться весьма затратным как в части реализации, так и в части эксплуатации.

При монтаже теплых водяных полов своими руками консультируем по вопросам терморегулирования теплого пола, системам автоматики для управления теплыми водяными полами , осуществляем поддержку при выполнении монтажных работ, предлагаем профессиональный инструмент Рехау в аренду и шеф-монтаж
Пишите звоните приезжайте

Умный Дом на ПЛК: управление климатом

Функция управления отоплением объединяет управление следующими системами:

  • Радиаторное отопление (пассивные или с вентилятором)
  • Водяной тёплый пол
  • Электрические конвекторы
  • Электрический тёплый пол
  • Кондиционеры
  • Вентиляция

ПЛК — это программируемый логический контроллер, который может быть центром системы Умный Дом для квартиры или загородного дома. Примеры ПЛК: EasyHomePLC, Beckhoff, Овен, Wirenboard и много других.

Преимущества системы управления климатом с ПЛК

  • Не нужно управлять каждым устройством по отдельности: задаём желаемую температуру, а система её поддерживает, согласовывая работу всех систем
  • Управление всеми системами обогрева/охлаждения с одного пульта — смартфона или планшета
  • Работа климата по сценариям и по расписанию, возможность перевести весь дом или этаж в экономичный режим или в ночной режим
  • Удалённое управление и контроль температуры через интернет,
  • Управление климатом раздельно по каждой зоне. Например, в одной комнате любят, чтобы пол был потеплее, а воздух попрохладнее, а во второй — чтобы и пол и воздух были тёплыми.

Теперь о том, как это делается.

В каждой зоне (замкнутом помещении) ставятся датчики температуры воздуха и пола. Для работы в составе системы управления климатом с ПЛК используются датчики температуры воздуха (опционально ещё и влажности) с выносным сенсором температуры пола с выходным сигналом 0-10 вольт постоянного тока. Такой сигнал заходит на аналоговых вход контроллера. Если датчик работает с температурным диапазоном от 0 до +50 градусов, то выход 0 вольт соответствует 0 градусов, а 10 вольт соответствует +50 градусам, характеристика линейна. Есть датчики с диапазоном -50..+50 градусов для улицы или 0..+125 для сауны.

Подготовка для установки датчика воздуха с выносным сенсором пола выглядит так:

В одной рамке с выключателями (то есть, на высоте 900-1200мм) делается дополнительный подрозетник. В подрозетник из щита автоматики ведётся кабель FTP 5 категории (экранированная витая пара). По кабелю будет передано питание 12-24 вольта от блока питания на датчик (2 жилы) и сигнал от 0 до 10 вольт от датчика на контроллер на аналоговый вход. Поскольку ток потребления датчика очень мал, длина кабеля может составлять несколько сотен метров. Аналоговый сигнал может быть искажён наводками, поэтому кабель датчика, как и любой слаботочный кабель, следует монтировать на удалении от силовых трасс.

Выносной сенсор температуры пола подключается к плате датчика температуры воздуха и питается от неё. Сенсор пола опускается в пол в медной трубке или гладкой ПНД трубе диаметром 10-12мм. Гладкие внутренние стенки нужны для того, чтобы в случае необходимости датчик можно было заменить. На плате датчика температуры воздуха может быть также и сенсор влажности воздуха.

Датчики в своих проектах я использую эти. Компактные, устанавливаются в подрозетник с заглушкой, питание 12 вольт, на выходе от 0 до 10 вольт. Есть исполнения для улицы (-50..+50 градусов) и для сауны (0..+125 градусов), есть исполнения с датчиком освещённости или влажности воздуха.

Управление радиатором и водяным тёплым полом

Управление контурами водяного тёплого пола или радиаторами осуществляется за счёт термоприводов, устанавливаемых на коллектор или сам радиатор. Вот коллектор с установленными приводами контуров:

На каждом контуре мы видим привод. Привод может перекрывать подачу воды в контур, что приведёт к его медленному остыванию. Когда температура в помещении опустится ниже желаемой (заданной пользователем с приложения), привод откроет подачу воды в контур. За счёт этого температура воздуха или пола в помещении всегда будет соответствовать желаемой.

Если помещение отапливается одновременно и водяным тёплым полом и радиаторами, необходимо предусмотреть интеллектуальный алгоритм работы приводов, обеспечивающий желаемую температуру воздуха и максимально приближённую к желаемой температуру пола.

Привод может быть установлен и прямо на радиатор, у него стандартное посадочное место М30х1,5 (30мм -диаметр посадочного места, 1,5мм — шаг резьбы). Вот привод на радиаторе:

Лучше, конечно, всегда ставить привод на коллекторе, так как меньше кабеля и не портит вид, но не всегда такая возможность есть. Например, при двухтрубной системе отопления нужно ставить приводы на каждый радиатор, иначе не получится управлять отоплением позонно.

От каждого термопривода тянем кабель МКШ или КВВГ 2х0,75 на выход контроллера. У модуля дискретных выходов контроллера Beckhoff на выходе во включенном состоянии появляется напряжение 24 вольта, ток до 0.5А, то есть, привод может быть подключен напрямую на выход контроллера без промежуточного реле.

Приводы могут быть дискретные (открыто-закрыто) или аналоговые (можно открыть в любое положение). Дискретные приводы подключаются к дискретному выходу контроллера, в этом случае надо выбирать приводы с напряжением питания 24 вольта если дискретный выход даёт 24 вольта, либо 220 — если выход даёт 220, это зависит от контроллера. Привод может быть нормально-закрытым или нормально-открытым, первые ставятся на коллектор тёплого пола (чтобы при отключении контроллера пол не перегревался), вторые — на радиаторное отопление (чтобы при отключении радиаторы не остывали). Либо нормально-открытые приводы и на воздух, и на пол, если только постоянный нагрев пола ничему не навредит.

Аналоговые приводы помимо питания 24 вольта требуют сигнал управления 0-10 вольт, в зависимости от которого они открываются. Управление 0-10 вольт имеет важно преимущество — уменьшение колебания температуры воздуха. Но имеют и ряд недостатков:

  • аналоговый привод в несколько раз дороже дискретного
  • аналоговый выход контроллера всегда дороже дискретного
  • нужен алгоритм ПИД-регулирования, заложенный в контроллер, и его отладка после введения системы в эксплуатацию

В большинстве случаев использование аналоговых приводов не оправдано. При работе с водяными тёплыми полами их использование вообще не имеет смысла, так как тёплый пол очень инертный (очень медленно нагревается и остывает), отклонение его температуры от желаемой не так заметно.

Управление электрическим тёплым полом

Вот схемы управления тёплым полом в классическом варианте и через ПЛК:

Классическое управление — через термостат в комнате. Термостат может быть простой или программируемый (с возможностью задавать время включения и выключения). При управлении с ПЛК термостатов нет, регулирует температуру программа контроллера, а программу задаёт пользователь с планшета-смартфона.

Управление кондиционером

Есть два варианта управления кондиционерами: попроще и посложнее. Попроще — это управление инфракрасными командами через ИК-передатчик, работающий через RS-485. Например, много модели выпускают Icpdas и Wirenboard. Передатчик кладётся на внутренний блок кондиционера (его не видно), команды от него отражаются от стены и попадают на приёмник кондиционера.

После обучения необходимые команды передатчик отправляет на кондиционер. Плюс этого решения — невысокая стоимость и универсальность, подойдёт для любого кондиционера с инфракрасным приёмником. Минус решения — отсутствие обратной связи, то есть, если кондиционер выключен (на него не подаётся питание) или находится в состоянии аварии, то ПЛК не будет знать его состояние, не сможет знать установку температуры кондиционера. Таким образом управлять можно не только кондиционером, но и аудио-видео техникой, имеющей ИК-пульты.

От передатчика в щит тянем кабель FTP, по которому передаётся питание передатчика (обычно 12 или 24 вольта) и две жилы на RS485. Либо звездой (от щита на каждый блок отдельный кабель), либо шлейфом (от щита последовательно обходим все блоки кабелем). Я обычно предпочитаю звездой, так надёжнее. И удобнее вести кабель вместе с кабелями питания блоков от щита.

Более дорогое и качественное решение вопроса — использовать шлюз внутренней шины кондиционера на протокол RS485 ModBus. От каждого внутреннего блока кондиционера тянем управляющий кабель FTP для RS485. Но в этом случае обычно нужны ещё блоки-переходники с кондиционера на шину. Например, для кондиционеров Mitsubishi используется блок Intesis Box ME-AC-MBS-1, нужен для каждого внутреннего блока, стоит от 400 долларов. Есть аналогичные блоки на Daikin и другие кондиционеры. Иногда (обычно при использовании промышленных кондиционеров), можно поставить один модуль ModBus на все кондиционеры, например, есть блок на 48 блоков Mitsubishi Heavy, стоит от 4 тысяч долларов.

При связи контроллера с программным обеспечением EasyHome с кондиционером система кондиционирования включается в алгоритм терморегулирования, то есть, в зависимости заданной пользователем температуры и текущей температуры в помещении контроллер сам определяет режим работы кондиционера (обогрев или охлаждение), управляет мощностью. При полном управлении по ModBus будет также работать считывание ошибок кондиционеров.

Читайте также  Принцип работы водяной станции для дома

На оба варианта управления кабель монтируется одинаково: витая пара до каждого внутреннего блока, ведь в обоих случаях управление по RS-485 либо кондиционерами, либо ИК-передатчиками.

Для систем Умного Дома, которые не поддерживают работу с ModBus, возможен только вариант управления через ИК-передатчики. Например, все беспроводные системы (включая Z-Wave, Fibaro).

164,260 просмотров всего, 244 просмотров сегодня

Управление водяным теплым полом: способы реализации и используемое оборудование 27.07.2014 – Опубликовано в: Теплый пол – Метки: водяной пол, теплый пол, управление

Как можно реализовать управление теплым полом? В статье мы рассмотрим общие принципы реализации регулировки низкотемпературных систем отопления и используемые при этом приборы.

Идеальная система управления должна быть максимально удобной и понятной неподготовленному пользователю.

Автоматика против ручного управления

Начнем с решения базовой проблемы, которая встает перед любым владельцем системы теплого пола: нужна ли автоматизация? Или можно обойтись ручной регулировкой?

Давайте отделим, так сказать, мух от котлет.

Цена автоматизации будет очень сильно различаться для систем электрического и водяного теплого пола .

  • В первом случае для поддержания постоянной температуры пола достаточно установить терморегулятор с выносным датчиком, стоимость которого начинается от вполне гуманных 900-1000 рублей. Хочется ориентироваться на температуру воздуха, а не напольного покрытия? Тоже не проблема: цифровой терморегулятор с встроенным термодатчиком стоит лишь в два-три раза дороже.

Электромеханический терморегулятор для электрического теплого пола.

Важный момент: терморегулятор с встроенным термодатчиком размещается на стене там, где нет воздушных потоков от открытых окон и прямых солнечных лучей. Если эти правила не соблюдены, вместо температуры воздуха в комнате он будет измерять что-то вроде уровня затененности спутников Марса.

  • Для систем, использующих теплоноситель, проблема куда сложнее. Нам предстоит динамически менять расход теплоносителя в одном или нескольких контурах, ориентируясь на показания внешнего термодатчика. Реализация обходится, как правило, в сумму от 20000 рублей и более.

Есть ли альтернатива автоматике для водяного теплого пола? Разумеется. Реализовать ручное управление коллектором и контурами более чем несложно своими руками.

Инструкция довольно проста:

  • Между подачей и обратным трубопроводом перед коллектором монтируется перемычка.
  • Вместо тройника между перемычкой и подачей устанавливается трехходовой клапан, работающий по принципу “или-или”: открывая подачу, он одновременно перекрывает перемычку.
  • Между перемычкой и коллектором монтируется дополнительный циркуляционный насос.
  • Сам коллектор снабжается дросселями на обратке для независимой регулировки каждого контура. На подаче устанавливаются отсекающие вентиля.
  • Кроме того, между подачей и обраткой после коллектора присутствует байпас – еще одна перемычка, которая не даст перегореть насосу, если расход теплоносителя будет перекрыт дросселями всех контуров сразу.

Принципиальная схема узла смешения с ручным управлением.

Понятно, что при использовании ручной схемы регулировки мы заметно экономим на стадии монтажа оборудования.

Какие проблемы экономия может создать нам в дальнейшем?

  • Ручное управление имеет большую инерционность. Прикрыв дроссель отдельного контура, или изменив положение трехходового клапана, мы получим заново стабилизировавшуюся температуру лишь через 4 – 6 часов.

Дело не только в медленном изменении температуры теплоносителя, но и в том, что массивная стяжка с трубами водяного теплого пола тоже нагреется или остынет не так чтобы быстро. А ведь ей еще предстоит передать тепло напольному покрытию, которое, в свою очередь, должно прогреть воздух комнаты…

  • Реальная температура воздуха и, соответственно, степень комфорта в помещении определяется не только тем, насколько нагрета вода в трубах. Освещенность стен и окон, температура и ветер на улице тоже сильно влияют на климат в доме.

Соответственно, подстраивать проходимость дросселирующей запорной арматуры придется как минимум несколько раз в сутки. Альтернатива – мириться с достаточно большим разбросом степени комфорта в течение дня.

При колебаниях внешней температуры в течение суток потери тепла через ограждающие конструкции будут сильно меняться.

Теперь, когда общая картина ясна, давайте выясним, что и как можно регулировать в автоматическом режиме.

Автоматизация

Общие принципы

Автоматическая регулировка расхода теплоносителя с контролем температуры может быть:

  • Групповой. Автоматика выполняет согласование температуры теплоносителя на выходе котла или в системе ЦО с температурой подачи низкотемпературного отопления. Ей предстоит превратить 70-90 градусов в 35-45 и поддерживать это значение при непрерывном изменении теплоотдачи в контурах (оно неизбежно при изменениях погоды на улице).
  • Индивидуальной. Расход теплоносителя через отдельный контур меняется таким образом, чтобы его обратка или воздух в комнате постоянно были прогреты до заданного нами значения.

Любопытно: если при радиаторном отоплении комфортное значение температуры воздуха лежит в диапазоне +22 – 24 градуса, то при использовании систем теплого пола оно снижается до +20. Этим, среди прочего, обусловлена экономичность низкотемпературного отопления: снижение средней температуры в помещении всего на 2С обеспечивает экономию тепла до 20%.

Как правило, автоматическое управление низкотемпературным отоплением включает устройства из обеих категорий. Таким образом, обеспечивается и максимальная экономия тепловой энергии, и максимальный комфорт, и возможность гибкой настройки температурных зон.

Оборудование

Теперь настала очередь типов оборудования, которые используются для автоматизации управления. Разумеется, перечислить все возможные модификации устройств в небольшой статье невозможно; мы отберем лишь несколько представителей из разных классов устройств.

Групповой контроллер отопления

Как следует из названия, это устройство позволяет регулировать температуру воды, подающуюся к коллектору.

Рассмотрим возможности типичного представителя – контроллера Valtec K-100.

На фото – контроллер для систем теплого пола ValtecK-100 в базовой комплектации.

  • Устройство работает от напряжения в 24 вольта и может вполне безопасно использоваться в банях и саунах. Впрочем, защиты от повышенной влажности производитель не обещает. Адаптер для подключения к обычной сети (220 вольт переменного тока) прилагается.
  • Регулировка обеспечивается подачей управляющего сигнала с напряжением до 10 вольт на сервопривод, приводящий в движение клапан регулировки проходимости. Сам клапан в комплект не входит. Подразумевается, что он будет смонтирован перед перемычкой на подающем трубопроводе и будет управлять поступлением горячей воды во вторичный контур, включающий коллекторы.
  • Устройство комплектуется погружным датчиком для контроля температуры теплоносителя и выносным датчиком, измеряющим температуру воздуха. Максимальное количество подключаемых к прибору датчиков – 10.
  • Прибор – программируемый и может подключаться к компьютеру через интерфейс RS-485. Этот же интерфейс предусматривает обмен данных с другими устройствами – разумеется, при наличии у них соответствующего разъема.
  • Режим управления может быть не только автоматическим: благодаря возможности программирования его можно задать вручную. В частности, блок управления теплым полом способен отслеживать изменения температуры на уличном датчике и превентивно поднимать или опускать температуру теплоносителя.

Термостат

Выносное устройство способно измерять температуру в комнате и транслировать результат измерений блоку управления. Им же может осуществляется дистанционное управление заданной температурой (разумеется, при наличии управляемых клапанов с сервоприводами).

Термостаты могут быть проводными или соединяться с прочими устройствами по радиоканалу. Приборы монтируются с соблюдением уже упомянутых условий – вдали от сквозняков и прямых солнечных лучей.

Радиотермостат с возможностью программирования позволяет автоматически регулировать температуру контура теплого пола.

Клапан

Этот класс устройств предназначен уже для непосредственного управления потоком теплоносителя: клапан устанавливается в разрыв трубопровода или вместо тройника на перемычке. Он управляется сервоприводом, который приводит в движение шток. Как правило, эти устройства изготавливаются из латуни и рассчитаны на рабочее давление до 16 атмосфер.

Полезно: в зависимости от исходного состояния клапаны подразделяются на нормально открытые и нормально закрытые. В зависимости от количества каналов для подключения – на трехпроходные и двухпроходные.

Трехпроходной нормально закрытый клапан.

Сервопривод

Чтобы клапан открылся или закрылся, нужно нажать на его шток. Эта функция возлагается на сервопривод – несложный и довольно медлительный механизм, обеспечивающий, впрочем, довольно значительное для его размеров усилие в сотни ньютонов (10 и более кгс).

Внешний вид сервопривода производственникам, возможно, напомнит пульт, которым комплектуются электротельферы и другие ГПМ управляемые с пола – небольшая коробочка с длинным проводом.

Этот сервопривод развивает усилие в 110Н (11 кгс).

Термоголовка

Термостатическая головка по сравнению с перечисленными выше приборами для автоматизации отопления обеспечивает минимум возможностей: она не программируется и не управляется дистанционно. Однако устройство привлекает свой дешевизной и полной энергонезависимостью.

Как работает термоголовка? Она использует свойство жидкостей и газов расширяться при нагреве.

При увеличении температуры внутри корпуса рабочее тело увеличивается в объеме и при посредничестве клапана перекрывает поток теплоносителя; при уменьшении температуры процесс инвертируется. Устройство может использовать выносной термодатчик, соединяющийся с корпусом тонкой трубкой.

Несложный винтовой механизм позволяет регулировать заданную степень нагрева корпуса или термодатчика. В большинстве случаев термостатические головки можно видеть в качестве дросселирующей арматуры на коллекторе обратки: с их помощью задается оптимальная температура теплоносителя на выходе контура.

Понятно, что их функциональность проигрывает комплекту из термостата, клапан и сервопривода; зато прибор куда дешевле и проще в монтаже.

Здесь термоголовка с выносным датчиком использована в узле смешения.

Заключение

Как видите, в вашем распоряжении масса средств разной сложности, позволяющих автоматизировать низкотемпературное отопление. Несколько любопытных решений вы найдете в видео в этой статье. Успехов!