Bt-teh.ru

БТ Тех
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выполняется регулировка температуры теплых водяных полов

Как выполняется регулировка температуры теплых водяных полов

контроль нагрева жидкостных полов

Большой популярностью пользуются системы с одновременным подключением нескольких водяных контуров отопления. Нагрев помещения одновременно выполняется с помощью традиционных радиаторов и теплых полов.

Но для системы отопления радиаторного типа необходима температура теплоносителя в 70-90°С, а для водяного контура, вмонтированного в пол, по крайней мере, вдвое меньше максимум 35°С.

Существует несколько способов, как регулировать температуру теплого водяного пола. Одним из лучших является монтаж терморегулятора.

Нужен ли терморегулятор на водяной теплый пол

Терморегулятор для водяного тёплого пола является устройством, с помощью которого можно управлять системой отопления, регулировать нагрев теплоносителя и установить оптимальную температуру в помещении. В задачу блока входит следующее:

    Своевременно включать и выключать систему.

Было замечено, что после монтажа, комнатный регулятор температуры для водяных теплых полов позволяет сэкономить до 30% затрат необходимых для нагрева теплоносителя. Конечно, существуют народные способы контроля температуры жидкости в системе отопления, но, как правило, они малоэффективны, неудобны и часто приводят к нарушениям в работе.

Одним из таких методов является механическая регулировка температуры краном. Контроль происходит благодаря уменьшению скорости циркуляции теплоносителя и соответственно уменьшению теплоотдачи. Минусом регулировки механическими расходомерами является необходимость в постоянном контроле хозяина жилья и низкой эффективности решения.

Согласно отзывам покупателей, механический регулятор температуры для водяного теплого пола нередко становится причиной появления воздушных пробок в системе. Резкое изменение давления и температуры нагрева теплоносителя, приводит к завоздушиванию и потере работоспособности водяного контура.

панель управления температурой полов

Принцип работы регулятора температуры

Главной функцией регулятора является управление водяным теплым полом. В зависимости от сложности устройства, возможна, как полная, так и частичная автоматизация процесса отопления комнат.

По своему принципу работы можно разделить все терморегуляторы на две основных категории:

    Простейшие ручные регуляторы – по сути, представляют обычный кран. Отсекающий вентиль регулирует давление в системе отопления. Ручной режим имеет множество недостатков, но часто применяется в основном для небольших помещений.

Существует еще один экономный вариант регулировки. На коллекторе обратки размещают температурное реле. Запитывают устройство таким образом, чтобы включение-выключение циркуляционного насоса контролировалось через термореле. Выставляется необходимая температура нагрева. Устройство самодельного регулятора достаточно простое, но не подходит для одновременного отопления нескольких зон.

схемы принципа работы систем контроля температурного режима водяных полов

Какой терморегулятор лучше для водяных тёплых полов

Для теплых полов надо поставить терморегулятор, который будет одновременно совмещать несколько важных функций:

    Плавное электронное регулирование температуры – только в таком случае полностью исключается появление воздушных пробок.

Как подключить водяные полы к терморегулятору

Подробная схема подключения терморегулятора к водяному теплому полу обязательно находится в комплекте, предоставленном изготовителем. Монтажные работы проводятся следующим образом:

    Устанавливается короб для терморегулятора.

Чтобы правильно разместить регулятор, необходимо поднять его на высоту приблизительно 120 см от уровня пола. Схема соединения терморегулятора обязательно подразумевает установку сервопривода, регулирующего подачу воды.

коллектор с регулируемыми сервоприводами

Как правильно регулировать водяной теплый пол

Независимо от того, чем именно планируется регулировать нагрев теплоносителя, следует помнить основные правила, ограничивающие эксплуатацию теплых полов.

    Большинство напольных покрытий имеет ограничения, связанные с температурой нагрева поверхности материала. Так для ламината и паркетной доски установлен предел в 28-29°С.

Точно выставить температуру с помощью ручного механического терморегулятора не получится. Оптимальным будет выбор электронных программаторов, особенно если планируется регулировать нагрев нескольких зон отопления.

Регулирование в системах напольного отопления

Некогда считавшееся роскошью напольное отопление стало в европейских странах практически одним из стандартных для индивидуального жилья вариантов. Оно комфортно, гигиенично, долговечно и требует минимального обслуживания. Кроме того, работа отопления в низкотемпературной области позволяет снизить затраты энергии. Однако вышеперечисленные достоинства «теплого пола» не всегда подтверждают владельцы оснащенного им жилья. Причинами этого чаще всего являются неправильный расчет и гидравлическая наладка системы.

Тепловая нагрузка и стороннее тепло
Для поддержания в помещении заданной температуры система отопления должна осуществлять непрерывный подвод тепла в количестве, компенсирующем его потери через стены, пол, потолок, окна и двери. Величина тепловых потерь зависит от температуры наружного воздуха. В соответствии с ее значением автоматика современных отопительных систем регулирует подачу тепла в помещение. При этом температура теплоносителя для всех помещений дома одинакова.

Кроме тепла системы отопления, в помещения дома поступает тепло от солнечного излучения (особенно через большие окна на южной стороне), декоративных печей и каминов, кухонных плит и осветительных приборов, телевизоров, компьютеров и самих людей.

Интенсивность, продолжительность и частота подвода такого тепла переменны. оступление тепла через остекление южных стен в феврале может составлять до 70 % общей тепловой нагрузки. Камин способен полностью покрывать тепловую потребность помещения. На другие источники стороннего тепла приходится обычно менее 25 % нагрузки.

Несмотря на наличие комнатных термостатов, быстрая реакция напольного отопления на подвод стороннего тепла невозможна из-за инерционности этой системы. При укладке греющих труб в бесшовную бетонную стяжку время реагирования «теплого пола» на изменение количества поступающего тепла составляет около двух часов.

Таким образом, быстро среагировавший на поступление стороннего тепла комнатный термостат отключает напольное отопление, которое продолжает отдавать тепло еще примерно в течение двух часов. При прекращении поступления стороннего тепла и открытии термостатического клапана полное прогревание пола достигается только спустя такое же время.

Хотя с точки зрения энергосбережения регулирование температуры в помещении целесообразно, оно при быстром изменении температуры не работает. Действенным оказывается только эффект саморегулирования.

Эффект саморегулирования
Саморегулирование – сложный динамический процесс. Однако на практике подача тепла напольным отоплением регулируется естественным путем без вмешательства механических устройств благодаря двум следующим закономерностям: 1) тепло всегда распространяется от более нагретой зоны к более холодной; 2) величина теплового потока определяется разностью температур.

Ниже приведены четыре простых примера, иллюстрирующих эффект саморегулирования. Температуры воздуха вне помещения, внутри него, температура пола и количество поступающей в систему отопления горячей воды приняты в них неизменными. Меняется только температура воздуха в помещении из-за поступления постороннего тепла и холодного воздуха через неплотности помещения.

На рис. 1 приведен пример среднего рабочего состояния во время отопительного периода. Поступлений стороннего тепла нет. При средней температуре наружного воздуха пол с температурой 24 °С отдает всё тепло воздуху помещения, в котором поддерживается температура 20 °С. При 0 % сторонних теплопоступлений теплоотдача пола – 100 %.

Пример 2. Граничные условия те же, но из-за поступления стороннего тепла температура в помещении повысилась до 22 °С (рис. 2). В результате теплоотдача пола уменьшилась вдвое, так как разность температур пола и воздуха снизилась до 2 °С. В данном случае «теплый пол» покрывает только 50 % тепловой нагрузки, остальные 50 % тепла поступают от сторонних источников.

Пример 3. Из-за большого подвода тепла извне температура в помещении увеличилась до 24 °С, сравнявшись с температурой пола (рис. 3). В результате теплоотдача напольного отопления снизилась до нуля. То есть вся тепловая нагрузка покрывается в данном случае теплом от сторонних источников.

Читать еще:  Светильники напольные с регулировкой яркости

Пример 4. Для проветривания в помещении были открыты окна, и температура комнатного воздуха кратковременно снизилась до 16 °С (рис. 4). Разность температуры пола и воздуха достигла 8 °С, что обусловило повышение теплоотдачи пола до 200 %.

[​IMG]
Документ требует организации регулирования температуры подаваемого в здание теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха (EnEV § 12/1). Это обеспечивает поступление в распределительную сеть такого количества тепла, которое может быть использовано в ближайшее время.

Кроме того, количество тепла, подаваемого в помещения, должно регулироваться в зависимости от температуры их внутреннего воздуха (EnEV § 12/2), что позволяет корректировать работу отопления с учетом поступлений стороннего тепла – от солнечного излучения, бытовых приборов и т. д.

На рис. 5 показана принципиальная схема напольного отопления здания, включающая с учетом перечисленных выше требований следующие элементы регулирования: AT – датчик температуры наружного воздуха; MV– трехходовой клапан здания; RF – датчик температуры воздуха в помещении; RV – регулирующий клапан помещения.

[​IMG]При правильно рассчитанной и гидравлически отлаженной отопительной установке было бы достаточно лишь погодозависимого регулирования с изменением температуры подаваемого в здание теплоносителя – при условии отсутствия поступлений стороннего тепла. Однако эффект саморегулирования – непременная составляющая реальных процессов.

Регулирование температуры в помещениях изменением количества подаваемого теплоносителя обеспечивает экономию энергии. Однако если управление подачей осуществляется в режиме «включено-выключено», напольное отопление может не обеспечить поддержания комфортной температуры.

Пусть поступление стороннего тепла отсутствует: тепло в помещение подается только от пола, а уходит в окружающую среду через ограждающие конструкции (рис. 6). Если помещение начинает обогреваться солнцем, входной клапан закрывается (рис. 7), и примерно через два часа пол и помещение охлаждаются.

При кратковременных интенсивных поступлениях стороннего тепла система регулирования не справляется с работой, вследствие чего имеют место колебания температуры помещения и пола.

Данный недостаток можно устранить, повысив теплоотдачу пола путем укладки греющей трубы с меньшим шагом (искусственный перегрев помещения увеличивает частоту срабатывания термостатического клапана).

Однако лучший результат дает установка регулирующего клапана, который не перекрывает подачу теплоносителя полностью, а уменьшает ее в расчете на компенсацию максимально возможного поступления стороннего тепла. Это позволяет уменьшить колебания температуры пола и воздуха в помещении. Благоприятно сказывается и применение датчиков температуры пола.

На рис. 8, 9 показан принцип действия системы регулирования работы напольного отопления с байпасом, включенным параллельно термостатическому клапану. Байпас настраивается на пропуск такого количества теплоносителя, чтобы в сумме с теплом, поступающим от стороннего источника, полностью компенсировались тепловые потери помещения. (В представленном примере это 50 % расхода.) Компактные модули с термостатическим клапаном и регулируемым байпасом предлагаются фирмой Oventrop.

[​IMG]

Как на задачу автоматического управления смотрит UPONOR (один из крупнейших производителей, которые кстати солидарны с этой точкой зрения):

Автоматическое управление
Автоматическая система управления теплым полом должна поддерживать поступление теплоты с той же интенсивностью, с которой помещение теряет его под воздействием динамично изменяющихся условий, поддерживая тем самым стабильную и комфортабельную температуру в помещениях. Результаты испытаний в реальных условиях показывают, что при правильной эксплуатации системы управления и благодаря высокой степени автономности управления, система напольного отопления способна компенсировать все теплопотери помещения. Для обеспечения оптимальной работы рекомендуется использовать сочетание централизованного регулирования и регулирования в отдельных помещениях. Система централизованного регулирования
осуществляет управление температурой подаваемого теплоносителя в соответствии с погодными условиями снаружи. Система регулирования в отдельных помещениях управляет расходом теплоносителя в каждом контуре в зависимости от показаний датчиков температуры (термостатов), расположенных в соотвествующих помещениях, и параметров, заданных пользователем. Это позволяет управлять теплоотдачей пола в каждом помещении индивидуально, что наиболее точно обеспечивает комфрорт и экономию энергии.

Температура в отдельных помещениях
Местное (индивидуальное) регулирование применяется в тех случаях, когда контролируется тепло, подаваемое в отапливаемое помещение. Основная идея индивидуального контроля заключается в локальном увеличении комфортабельности в определенном помещении и в экономии энергии посредством задания предполагаемой температуры в помещении непосредственно каким-либо лицом. Регулирование температуры в помещении необходимо для создания наилучшего комфортного климата внутри здания. В зависимости от внешних факторов (ориентация здания, ветер и т. д.) или внутренних факторов (освещения, источников открытого пламени, времени нахождения проживающих и т. д.) существуют различные требования к тепловому режиму внутри здания. Системы напольного отопления могут удовлетворить все эти требования. В каждом помещении можно осуществлять точную регулировку температуры посредством температурных датчиков (термостатов). Однако, при открытой планировке различные «помещения» могут считаться единым пространством (зонный контроль). В этом случае компания Uponor рекомендует использовать только один комнатный термостат для регулирования во всем открытом пространстве, при этом термостат устанавливается в «помещении» с наибольшей потребностью в отоплении. Обычно это помещение с наибольшим числом наружных стен или окон.
Зонный контроль
Зонное регулирование применяется в тех случаях, когда контролируется тепло, подаваемое в какую-либо зону, состоящую обычно из нескольких помещений (комнат). Зонный контроль используется для контроля определенной группы помещений или помещений с открытой планировкой.
Централизованный контроль
Централизованное регулирование применяется в тех случаях, когда тепло, подаваемое в целое здание или в коллектор, контролируется системой централизованного регулирования с пульта управления или из теплового пункта (ИТП).

Принципы регулирования температуры теплоносителя
.

Регулирование температуры подаваемого теплоноситела по внутренней температуре
при постоянном расходе. Некоторые специалисты по климату в помещениях считают, что регулировка по внутренней температуре – это наилучший способ поддержания комфортной температуры. Обоснованием этого является тот факт, что большинство строений обладают очень высокой тепловой инерцией. Это значит, что при быстром изменении наружной температуры, изменение внутренней температуры может затянуться на несколько дней. Другими словами, регулирование по внутренней температуре гармонирует с тепловой инерцией зданий. Использование этой технологии регулирования минимизирует колебания температуры в помещениях.

Регулирование температуры подаваемого теплоноситела по наружной температуре
при постоянном расходе

В противоположность изложенному выше некоторые специалисты считают, что наилучший
способ поддержания комфортной температуры – это регулирование по наружной
температуре. Причина этого заключается в том, что становится возможным работать
с заранее заданным графиком температуры подаваемого теплоносителя как с функций
внешней температуры. Здесь основное преимущество в том, что при повышении наружной температуры система регулирования немедленно снижает температуру подачи, уменьшая тем самым нежелательные потери тепла. С другой стороны, понижение наружной температуры всегда создает резкий скачок вверх внутренней температуры помещений. Температура подачи компенсируется в соответствии с наружной температурой.
Настройка системы регулирования работает по запрограммированному отопительному графику для это здания. Регулирующим устройством является 3-ходовой вентиль централизованной системы управления.

Теплый пол: система регулировки температуры

Водяной теплый пол — не только уложенные определенным способом трубы под стяжкой. Это возможность создать в каждом помещении свой особый микроклимат.

Теплый пол: система регулировки температуры

Водяной теплый пол может быть как единственным вариантом отопления, так и частью системы, в дополнение к традиционным радиаторам. Проще простого, если речь идет об отоплении только с помощью теплого пола, выставить на котле определенную температуру. Кстати, теплый пол относится к низкотемпературным системам отопления — температура теплоносителя, циркулирующего в трубах, не должна превышать 70 градусов. После этого можно наслаждаться одинаково ровным теплом по всему дому. В итоге душу греть будет еще и тот факт, что удалось сэкономить на автоматике.

Читать еще:  Регулировка батарей отопления с нижней подводкой

Но если речь идет об оптимальном варианте регулировки, когда каждый член семьи получает в своей комнате желаемый комфортный микроклимат, необходимо зональное управление, поддерживающее разную температуру в каждом контуре теплого пола (в каждом помещении).

При комбинированной системе отопления, в которой помимо водяного теплого пола установлены радиаторы, ко всему прочему потребуется еще и понижение общей температуры системы отопления с 80-90 градусов до 50-70 градусов для пола.

Ряд изготовителей котлов в блоках автоматики предусматривают подключение датчиков для управления температурой напольного отопления, с возможностью подключения нескольких контуров теплого пола, с подключением насосно-смесительной группы, вывод на общий термостат котла температуры напольного отопления.

Термостатический вентиль

Самый простой способ регулировки — установка на обратной трубе водяного теплого пола термостатического вентиля, или ограничителя обратного потока с термостатическим элементом. Аналогичный вариант термостатического элемента используется для регулировки температуры на радиаторах отопления.

Термостатический элемент реагирует на изменение температуры воздуха в помещении или, если он оснащен погружным или накладным датчиком, на температуру теплоносителя в системе отопления. Регулировка основана на физическом принципе: жидкость внутри резервуара термостатического элемента реагирует на изменения температуры и регулирует клапан, открывая и закрывая его, поддерживая заданный ритм и соответственно температуру — предварительно нужно лишь выбрать комфортный тепловой режим.

Плюсы использования данного варианта:

  • быстрый и простой монтаж
  • минимальные финансовые затраты.

Можно приобрести готовые монтажные боксы для установки. В состав входят термостатический вентиль, термостатический элемент, автоматический воздухоотводчик.

При желании термостат можно заменить на модель с выносным датчиком или на электрический комнатный термостат с сервоприводом (исполнительный механизм для плавного регулирования температурного режима определенного контура отопления).

Этот вариант оптимален для площади отопления до 20 кв.м, но в случае необходимости площадь контура можно увеличить в 2 раза, используя специальный разветвитель-тройник. Но способ работает только в том случае, если мощности общего циркуляционного насоса достаточно, чтобы обеспечить хорошее обновление теплоносителя в трубах теплого пола, а при укладке подающая и обратная линия уложена попеременно: обратной петлей или по спирали.

Есть и еще одно ограничение: при использовании трубы с наружным диаметром 16 мм длина трубы не должна превышать 100 м.

Насосно-смесительная группа с автоматикой

Более рациональным вариантом для регулировки температуры и распределения теплоносителя является установка насосно-смесительной группы с автоматикой. В состав входят:

  1. Циркуляционный насос, создающий необходимую скорость потока теплоносителя
  2. Трехходовый вентиль, дающий возможность регулировать температуру за счет смешения теплоносителя подающего и обратного потока
  3. Термостатический элемент с накладным или погружным датчиком, закрепленным на подающей трубе теплого пола, — как самый простой вариант регулировки и поддержания температуры

Все элементы группы собраны в единый блок, что упрощает монтаж. Дополнением к автоматике группы является защитный термостат. Он служит для отключения циркуляционного насоса, если температура превысит максимально допустимое значение (70 градусов).

Вместо термостатического элемента можно использовать сервопривод, вентиль, управляемый электромотором, с возможностью подключения комнатного механического термостата или недельного программатора, зоннах датчиков, установленных в помещениях, и датчиков наружной температуры — погодозависимый вариант регулировки.

Коллектор-гребенка

Важным дополнением к насосно-смесительной группе служат коллекторы-гребенки, благодаря которым можно объединить от 3 до 12 контуров теплого пола с независимой регулировкой каждого контура по температуре и расходу теплоносителя.

Функции зонных регуляторов и ограничителей расхода теплоносителя на коллекторе могут выполнять ручные вентили или вентили с сервоприводами, с комнатными проводными датчиками или датчиками на радиоканале, которые подключаются к единому термостату (с его помощью можно задать желаемую температуру в каждом помещении).

На гребенке подающего потока, как правило, установлены расходомеры, по показаниям которых можно настроить определенный расход теплоносителя в каждом контуре теплого пола.

Регулирование температуры в системах напольного отопления

Конструирование комфортных систем обогрева помещений является достаточно сложной задачей. Требования к этим системам возрастают. Сегодня от системы отопления потребители хотят получать не просто абстрактную «нормативную температуру воздуха в помещении», а стремятся к тому, чтобы комфортные условия поддерживались вне зависимости от внешних и внутренних факторов. В этом случае не обойтись без использования водяных «теплых полов».

Системы обогрева помещений с помощью водяных «теплых полов» перестали быть диковинкой и широко применяются при строительстве как многоэтажных домов, так и коттеджей. Для обычного потребителя комфортность нахождения в помещении, обогреваемого с помощью водяного «теплого пола», обеспечивается, в первую очередь, за счет того, что имеющееся тепло равномерно распределяется по всей поверхности пола, и сама система «теплый пол» обладает свойством «саморегулирования».

Для понимания сути термина «саморегулирование», рассмотрим абстрактную систему водяных «теплых полов» и проанализируем, как ведет себя эта система при изменении наружного и внутреннего воздуха (рис. 1, а–г).

Однако из-за инерционности системы поверхностного обогрева процесс изменения температуры воздуха в помещении достаточно продолжителен. Повысить оперативность реакции водяных «теплых полов» можно с помощью грамотного применения средств автоматики и управления.

Системы обогрева помещений водяными «теплыми полами» перестали быть диковинкой и широко применяются при строительстве как многоэтажных домов, так и коттеджей.

При использовании напольного водяного отопления в качестве основной системы отопления, вопрос регулирования решается установкой теплогенератора с погодозависимой автоматикой в связке с комнатными термостатами и сервоприводами на каждой петле. Однако в климатических условиях России «теплый пол» не всегда способен обеспечить компенсацию всех теплопотерь помещениями. Поэтому в большинстве случаев система отопления проектируется комбинированной, например, система водяных «теплых полов» дополняется системой радиаторного отопления.

При таком подходе система отопления условно делится на два температурных контура — первичный (или высокотемпературный радиаторный) и вторичный (или низкотемпературный, «теплый пол»). Это требует более сложной системы управления отоплением, но в результате получается гибкая, оперативная и надежная схема.

Примером технического совмещения контура радиаторного отопления и водяных «теплых полов» может служить схема с использованием насосно-смесительного узла Valtec Combi.

Работа комбинированной системы отопления основана на базе готового смесительного узла Combi (рис. 2, артикул VT.Combi) в сочетании с коллекторными блоками VT.594 и VT.596.

Узел предназначен для поддержания заданной температуры и расхода теплоносителя во вторичном контуре системы отопления, гидравлическую увязку первичного и вторичного контуров. Он оснащен всей необходимой запорнорегулировочной арматурой и сервисными элементами и обеспечивает стабильную работу вторичного контура и предохраняет насос от работы «на закрытую задвижку», что увеличивает срок его безаварийной службы.

Ключевым вопросом в данном узле, является реализация управления смесительным клапаном теплого пола. Вариантов управления клапаном можно предложить несколько.

Термостатический клапан с чувствительным элементом (термостатической головкой) — рис. 3.

Читать еще:  Регулировка высоты струн классической гитары

Приведенная на рис. 3 схема является наиболее простой в реализации и, соответственно, самой дешевой.

Данная схема содержит следующие элементы:

— коллекторный блок VT.594, обслуживающий высокотемпературный контур (радиаторный или конвекторный);

— насосно-смесительный узел VT.Combi, обеспечивающий поддержания расчетной температуры и циркуляции теплоносителя в низкотемпературном контуре — «теплого пола»;

— коллекторный блок VT.596 оборудованный ручными регулировочными расходомерами для балансировки контуров «теплого пола».

Температура теплоносителя в подающем коллекторе «теплого пола» поддерживается термостатической головкой (диапазон настройки температуры — 20–60 °C), которая выставляется на расчетное значение заложенное проектом системы, соответствующее максимально отрицательной температуре наружного воздуха в отопительный период. В таком случае во всех помещениях будет поддерживаться постоянно максимально-расчетная температура.

Аварийное ограничение превышения температуры во вторичном контуре обеспечивается термостатом VT.AC616 I (рис. 4) с выносным датчиком. Этот термостат включается в цепь питания циркуляционного насоса, и отключает его при превышении настроечного значения температуры теплоносителя.

Однако температура наружного воздуха претерпевает постоянные изменения, что влияет на тепловой режим помещений. Для того, чтобы соответствующим образом изменить температуру в каком-либо отдельном помещении, потребителю необходимо с помощью ручного регулировочного клапана, установленного на обратном коллекторе «теплого пола», откорректировать количество проходящего теплоносителя.

При такой схеме получается, что при каждом существенном изменении внешней температуры потребитель вынужден «бегать» к узлу для корректировки настроек. Выходит, что отопление есть, а комфорта нет.

Термостатический клапан с чувствительным элементом (термостатической головкой) и сервоприводы на петлях, работающие по команде комнатных термостатов — рис. 5.

Избавиться от ручного регулирования контурами «теплого пола» можно с помощью комнатных термостатов, расположенных в отапливаемых помещениях. Каждый термостат управляет электротермическим сервоприводом, установленном на соответствующем термостатическом клапане обратного коллектора «теплого пола».

В предложенной схеме используются импульсные нормально-закрытые сервоприводы VT.TE3040 или VT.TE3042 (рис. 6). Нормально-закрытый привод — это привод, который находится в закрытом положении при отсутствии питания на нем, а в момент подачи питания, он переходит в положение «открыто». Отличие приводов заключается только в дизайне, при одинаковых эксплуатационных характеристиках.

Избавиться от ручного регулирования контурами «теплого пола» можно с помощью комнатных термостатов, расположенных в отапливаемых помещениях. Каждый термостат управляет электротермическим сервоприводом.

В качестве комнатных термостатов практически могут использоваться следующие приборы:

— термостат VT.AC601 (рис. 7), работающий от встроенного датчика температуры окружающего воздуха — при снижении температуры воздуха в помещении термостат подает питание на привод, который открывает клапан;

— термостат VT.AC602 (рис. 8), оснащенный выносным датчиком температуры пола и выключателем, полностью прекращающим работу термостата, этот прибор может работать в трех режимах — а) по датчику температуры воздуха (диапазон настройки 5–40 °C); б) по датчику температуры пола; в) по двум датчикам одновременно, в качестве основного датчика выступает датчик температуры воздуха, а датчик пола работает в качестве ограничителя, с заводской настройкой 30 °C, термостат также имеет возможность подключения через внешний таймер, который позволяет управлять включением и отключением термостата по заданному времени;

— хронотермостат VT.AC709 (рис. 9) работает по алгоритму аналогичному работе термостата VT.AC602 — в отличие от двух предыдущих термостатов, он обладает функцией недельного программирования, что позволяет пользователю задавать различные температурные режимы в определенное время суток и в определенные дни недели.

Автоматизация с помощью комнатных термостатов и электротермических сервоприводов избавляет потребителя от ручного управления системой, но весь контур «теплого пола» по-прежнему будет работать на полную тепловую мощность, с постоянной температурой теплоносителя, не зависящей от колебаний температуры наружного воздуха.

Термостатический клапан с чувствительным элементом (термический сервопривод с аналоговым управлением), сервоприводы на петлях, работающие по команде комнатных термостатов и контроллер с погодозависимой автоматикой, управляющий сервоприводом термостатического клапана смесительного узла — рис. 10.

Адаптация теплопроизводительности системы напольного отопления к наружной температуре воздуха возможна при использовании «погодозависимой» автоматики, такой, например, как контроллер Valtec VT.K200 (рис. 11).

Данный контроллер позволяет не только обеспечить энергоэффективную работу системы напольного отопления, но и продлить рабочий ресурс всей системы в целом.

Контроллер Valtec VT.K200 позволяет по заданному графику корректировать температуру теплоносителя в соответствии с температурой наружного воздуха. Температура теплоносителя в подающем коллекторе «теплого пола» регулируется с помощью аналогового сервопривода VT.TE3061, посредством управляющего сигнала от контроллера.

Управляющий сигнал контроллера непосредственно рассчитывается по пропорционально-интегрально дифференциальному (ПИД) закону регулирования. Величина управляющего сигнала определяется по формуле:

Пропорциональная составляющая Р прямо пропорциональна «невязке», которая определяется выражением:

где Tус — температура уставки; T — текущее значение температуры.

При пропорциональном регулировании фактическое отклонение температуры вызывает пропорциональное изменение управляющего сигнала.

Однако при таком регулировании значение температуры никогда не стабилизируется на уставке, и процесс превращается в колебательный с постоянными перегревами и охлаждениями. Величина этих отклонений от уставки называется «статической ошибкой». Для устранения данной ошибки контроллером учитывается интегральная составляющая I, которая равна интегралу «невязок». Именно она и позволяет контроллеру учитывать данную статическую ошибку.

Если система работает в стабильном режиме, то через некоторое время температура теплоносителя устанавливается на заданном значении. Однако время, за которое система достигает заданного уровня температуры достаточно велико.

Для сокращения времени выхода на уставку используется дифференциальная составляющая. Она пропорциональна темпу (скорости) изменения отклонения температуры от уставки.

Применяемое компанией Valtec ПИДрегулирование дает возможность контроллеру оперативно устанавливать в системе требуемый уровень температуры теплоносителя при малейших колебаниях температуры наружного воздуха.

Коэффициенты Kp, Ki и Kd определяются в процессе автонастройки, предусмотренной в приборе, но так же могут быть заданы или скорректированы вручную в ходе эксплуатации.

Необходимая температура теплоносителя определяется контроллером по пользовательскому температурному графику (рис. 12). Данный график устанавливается на стадии наладки системы отопления и определяется заданными пользователем точками (от двух до десяти). Крайняя левая точка графика (рис. 12, точка А или С) задает максимальную температуру теплоносителя в системе «теплого пола», которой соответствует расчетная отрицательная температура наружного воздуха. Максимальная температура теплоносителя «теплого пола» определяется проектом системы отопления. Крайняя правая точка (рис. 12, точка В или D) определяется по личностным теплоощущениям конкретного потребителя и далее корректируется на основании опыта эксплуатации.

На рис. 12 приведен пример для двух разных температурных режимов.

ПИД-регулирование дает возможность контроллеру оперативно устанавливать в системе требуемый уровень температуры теплоносителя при малейших колебаниях температуры наружного воздуха.

Встроенная функция ограничения температуры в контуре «теплого пола» позволяет отказаться от использования внешнего предохранительного термостата. В этом случае питание насоса подается через контроллер, как показано на рис. 13.

Контроллер обладает функцией адаптивности, которая позволяет в процессе эксплуатации вырабатывать наиболее эффективный алгоритм работы, соответствующий конкретной системе, объекту и динамике изменения теплового режима. Настройка контроллера проста и занимает у пользователя не более 10–15 минут. Благодаря наличию встроенного цифрового интерфейса RS-485 контроллер может быть внедрен в сеть диспетчеризации и контроля данных.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector