Как отрегулировать температуру теплого водяного пола

Вложив немалые деньги в систему водяного напольного отопления (теплый пол), пользователь иногда не получает того уровня комфорта или экономии, о которых заявляют сторонники этого типа отопления. И если расчеты коммунальных услуг верны и монтаж был выполнен правильно, то, скорее всего, причина неэффективности системы отопления кроется в ее неправильных функциональных настройках. Это относится, в частности, к регулированию температуры напольного отопления. Это связано с температурой теплоносителя в системе и на поверхности пола, а также с температурой в помещении.

Давайте рассмотрим, как эти понятия связаны на практике с различными способами управления системой отопления.

Оптимальные температурные параметры

Предпочтительная температура подогрева пола устанавливается в соответствии с индивидуальными потребностями. При этом одни люди любят бодрящее ощущение свежести в своем доме, а другие предпочитают окунуться в поток тепла и энергии. Тем не менее, существуют общепринятые стандарты подготовки теплоносителя, нагрева напольных покрытий и, соответственно, воздуха в помещении. Они обусловлены гигиеническими и технологическими требованиями. Они уже упоминались здесь, но давайте вкратце напомним о них:

• Идеальной считается температура поверхности пола 280°C;
• Если помещение предназначено для длительного пребывания жильцов или имеет другие источники отопления, рекомендуется снизить температуру до 22-260°C — такой уровень энергии является оптимальным с медицинской точки зрения. Кроме того, нагрев покрытия незаметен при телесном контакте, что не вызывает тактильного дискомфорта;
• Для помещений, где ТП является единственным источником отопления, а жильцы являются лишь случайными посетителями (ванная комната, туалет, прихожая, лоджия, крытая веранда), температура поверхности пола может быть повышена до 320 °C.

Способы управления температурой теплого пола

Для того чтобы соответствовать конкретным требованиям санитарных и технологических норм и предпочтениям пользователей, напольное отопление может регулироваться следующим образом

• Температура теплоносителя, поступающего в систему отопления. Основное регулирование интенсивности теплового потока осуществляется путем изменения настроек теплогенератора (котла). Это подходит только для низкотемпературного снабжения, когда для компенсации потерь напольного отопления используется отдельный котел. Этот способ управления является самым простым, но не очень эффективным, и поэтому редко используется в небольших частных системах отопления;
• коллекторы и смесительные узлы. Такое управление может быть ручным или автоматическим и может осуществляться индивидуально на каждом контуре или в целом по отопительной группе — на общем змеевике, через который теплоноситель подается в несколько ветвей отопительной системы.

Опорными точками для изменения настроек системы может быть измерение температуры теплоносителя в подающем или обратном коллекторах. В отличие от электрического отопления, здесь не принято устанавливать датчики тепла в конструкции пола — они монтируются непосредственно на коллекторах. В большинстве случаев такие датчики или сенсоры являются частью термостатических клапанов, управляющих напольным отоплением.

Управляющие сигналы к автоматическим устройствам могут также поступать от воздушных термостатов, расположенных в отапливаемых помещениях.

Ручная регулировка коллекторов ТП

Самый простой, хотя и трудоемкий способ установки температуры напольного отопления — это использование ручных клапанов. Эта задача несколько упрощается благодаря установке на коллекторе расходомеров (ротаметров).

Расходомеры облегчают настройку количества циркулирующего теплоносителя (расхода) в одном контуре напольного отопления. В случае группового регулирования температуры по всему коллектору расходомер также может использоваться для балансировки расхода теплоносителя (сглаживания различий в гидравлическом сопротивлении) в контурах разной длины.

Основными компонентами расходомера являются:

• Корпус с запорным и регулирующим клапаном. Он вкручивается в соответствующее техническое отверстие коллектора;
• Колба из прозрачного пластика или стекла с напечатанной шкалой;
• поплавковый индикатор, позволяющий визуально контролировать расход жидкости через расходомер.

Ручная регулировка коллектора напольного отопления осуществляется путем закручивания/откручивания ручных клапанов или регулировкой расхода на расходомерах.

Важно: Повышение эффективности системы напольного отопления в результате ручной регулировки будет заметно только при интенсивной циркуляции теплоносителя по системе. Этого можно достичь только при использовании отдельного теплового насоса.

Последовательность ручной настройки температуры теплого водяного пола

Перед началом процедуры настройки убедитесь, что трубы первичного контура полностью заполнены теплоносителем и в них нет воздушных карманов. Они заполняются после основной системы отопления (первичный контур). В это время все запорные и регулирующие клапаны на коллекторах должны быть закрыты.

После открытия первичных и обратных кранов на коллекторах напольного отопления поочередно открываются запорные устройства на каждом контуре. Вентиляция осуществляется через краны Маевского или автоматические комбинированные отводы. Мы рекомендуем не заполнять следующую ветвь до тех пор, пока предыдущая ветвь не будет полностью заполнена и не будет обеспечено удаление воздуха из нее.

После заполнения первого контура включите тепловой насос вторичного отопительного контура и циркулируйте теплоноситель по системе. Эффективность циркуляции жидкости проверяется с помощью встроенных или установленных на поверхности термометров. В крайнем случае, можно просто положить руки на подающую и обратную трубы одновременно — они должны быть теплыми, но с небольшой разницей температур.

Когда первый контур заполнен, его следует перекрыть с обоих концов от коллекторов с помощью местного запорно-регулирующего клапана. Затем описанные выше действия выполняются в следующем цикле.

После последовательного заполнения всех контуров открываются их запорные устройства, и тепловой насос запускается в работу. Температура напольного отопления устанавливается путем подачи теплоносителя в каждую ветвь.  Этот показатель устанавливается путем изменения расхода жидкости (клапан или расходомер) и регулируется градиентом температуры между подачей и возвратом. В конечном итоге эта разница для разных контуров должна быть одинаковой, в пределах 5-150°C. Чем длиннее контур, тем холоднее теплоноситель и тем выше будет расход.

Важно: Теплообмен в системах напольного отопления очень инерционный. Задержка в нагреве поверхности пола особенно заметна, если трубы проложены в слишком толстой бетонной плите (более 60-70 мм). Иногда эффект от изменения интенсивности нагревательного средства становится заметным только через несколько часов.

Для проверки правильности регулировки напольного отопления стоит использовать бесконтактные лазерные термометры или бесконтактные электрические термометры. Установив их для измерения температуры подающего и обратного трубопроводов, можно сократить время, необходимое для получения результата изменения регулировки, с нескольких часов до 10-15 минут.

Автоматическая регулировка температуры ТП

Автоматическое управление напольным отоплением может быть термомеханическим или электронным с электромеханическими приводами, которые управляют работой запорных клапанов.

Термомеханическая система управления

На основе термостатических клапанов или термостатических головных клапанов, реагирующих на изменение температуры теплоносителя. Многие производители, такие как Oventrop, сегодня предлагают различные модели таких запорно-регулирующих клапанов. Однако, независимо от названия и типа используемого термореактивного вещества (жидкость или газ), они представляют собой термомеханические саморегулирующиеся механизмы, которые наиболее целесообразно устанавливать для регулирования температуры одного, отдельно взятого контура.

Принцип работы термовентиляторов прост, что делает их высоконадежными и безотказными. Медный, латунный или бронзовый сердечник, установленный в корпусе устройства, нагревается потоком охлаждающей жидкости и передает температуру термореактивному наполнителю. В свою очередь, термореактивный элемент, увеличиваясь в объеме, давит на сердечник, который перемещает клапан и постепенно перекрывает циркуляцию нагретой жидкости.

Термостатический клапан для напольного отопления, помимо установки на коллектор, может быть смонтирован в отдельном узле unibox. Такая сборка также включает в себя автоматические вентиляционные клапаны, которые вместе с термостатами помещаются в компактную коробку. Использование unibox позволяет контролировать температуру конкретной ветви системы отопления без необходимости использования громоздких коллекторных коробок, что особенно удобно при небольшом количестве контуров.

Кроме того, термомеханические регуляторы напольного отопления могут быть оснащены выносными воздухочувствительными элементами. Они позволяют настроить их таким образом, что вместо температуры теплоносителя они регулируют его подачу в зависимости от температуры воздуха в помещении. Принцип действия у них одинаковый, но термореактивный материал гораздо более чувствителен. Воздушная термостатическая головка подходит для одновременного управления несколькими контурами в помещении, где теплый пол является единственным источником отопления.

Электронная система управления

Он состоит из электронных термометров, контроллера и электрических исполнительных механизмов (актуаторов, сервоприводов). Механизмы электроприводов могут крепиться к смесительным головкам популярных регулирующих клапанов (вентилей) или быть частью их конструкции. Интенсивность потока теплоносителя изменяется в зависимости от установленных пороговых значений. Температурные датчики автоматического регулятора напольного отопления могут измерять температуру как теплоносителя, так и воздуха в помещении.

Важно: Такое оборудование управления стоит достаточно дорого, но оно способно обеспечить оптимальные режимы работы напольного отопления и максимальную экономию энергоресурсов. Кроме того, электронные контроллеры позволяют программировать режимы работы СО с привязкой к различным временным периодам, что гарантирует пользователю максимальный тепловой комфорт.

Влияние способа подачи теплоносителя на выбор технологии регулировки

Управление напольным отоплением с помощью проприетарных тепловых насосов происходит при непрерывном потоке теплоносителя, с высокой скоростью и в больших количествах. В этих системах используется смешивание охлажденной воды с приточным потоком для приведения энергетических параметров в соответствие с требуемыми. Смешивание происходит в насосно-смесительных установках (НСУ), которые снижают температуру первичного высокотемпературного теплоносителя до расчетной температуры. Дальнейшее регулирование температуры подогрева пола происходит на гребнях и уже описано выше. Блоки NSA обеспечивают оптимальные условия для подогрева пола, а также позволяют устанавливать их на неограниченных площадях.

Однако при небольших площадях подогрева пола можно обойтись без дорогостоящих смесительных узлов. Температура теплоносителя для напольного отопления в этом случае поддерживается путем ограничения потока или с помощью контура RTL. Принцип работы схемы заключается в том, что теплоноситель подается в контуры порциями. В каждой ветви активный элемент термостатического клапана, установленного на обратке, после нагрева до заданной максимальной температуры перекрывает поток рабочей среды. Тепло, постепенно выделяемое теплоносителем, отводится в бетонную стяжку. После охлаждения системы до минимального температурного порога клапан открывается, и цикл замеса повторяется.

Простота управления напольным отоплением RTL делает его особенно привлекательным. В конце концов, для этого требуется лишь набор термомеханических клапанов с гребенчатым креплением или компактные блоки unibox. Однако, выбирая схему RTL, вы также должны знать о ее ограничениях:

• он применим только в теплых полах, выполненных под толстой бетонной стяжкой, которая действует как аккумулятор тепла;
• Для эффективной работы, помимо хорошего теплоотвода, циркуляционные трубы должны иметь минимальное гидравлическое сопротивление. Это необходимо для быстрого обновления теплоносителя. При отсутствии теплового насоса в системе отопления такие условия выполняются, если длина ветки не превышает 50 м при диаметре трубы 16 мм. Однако, если необходимо немного увеличить длину труб, рекомендуется использовать трубы Ø 20 мм.

Важно: Использование труб разного диаметра в одной системе (на одном коллекторе) для напольного отопления с управлением RTL определенно не рекомендуется.