Терморегулятор для водяного теплого пола: разновидности, принцип работы, рекомендации по эксплуатации

Отличие дорогих электронных термостатов от механических

Какие сверхзадачи решают умные терморегуляторы, начиненные электроникой и дисплеем? Казалось бы, зачем покупать дорогое изделие, если можно приобрести регулятор с механическим колесиком и точно также выставлять для себя нужную температуру?

А дело здесь в одной из принципиальных проблем комфортной работы систем отопления – инерционности.

Дело в том, что выставив на теплых полах приемлемую для себя температуру в районе 23-25С, после ее достижения, даже с отключенным отопительным прибором, система до определенного момента по инерции все равно будет продолжать набирать градусы.

То же самое касается и минимального параметра. Фактически такие колебания в помещении могут достигать от 19 до 27С.

Ни о каком поддержании комфортных условий с такими разбросами речи не идет. В умных электронных термостатах все это решается ШИМ регулированием.

Термин этот пришел из радиоэлектроники. Там ШИМ – это широтно-импульсная модуляция. В отоплении данный принцип заключается в изменении времени включения и работы греющих элементов.

Пока температура в комнате находится далеко от желаемых параметров (задано +25С, в комнате +18С), теплые полы все время включены (греют, греют и греют).

Однако по мере достижения заданной точки (+25С), тепло начинает подаваться как бы небольшими, короткими импульсами (вкл-выкл). За счет этого происходит точное поддержание температуры в районе комфортной.

Про инерционные процессы, связанные с перегревом или наоборот с чрезмерным охлаждением, в этом случае можете забыть. Ничего подобного от термостата с колесиком вы не добьетесь.

Основные признаки неисправности термостата

Иногда термостатное устройство не работает качественно.

Основные признаки того, что терморегулятор вышел из строя:

• Если устройство охлаждает больше нужной температуры (в холодильнике начинает морозить);
• Устройство перегревается (двигатель в автомобиле начинает кипеть);
• Нижний патрубок очень быстро нагревается (при исправной работе он греется долго);
• При работе двигателя, отображаемая температура резко снижается, а потом при выключении обратно поднимается;
• Нижний патрубок не нагревается и остаётся холодным. Такое происходит, если устройство долго находится в закрытом состоянии, что приводит к заклиниванию конструкции

Диагностика поломки, как проверить не снимая

Существует несколько способов проверки неисправности терморегулятора устройства. Этот способ отличается тем, что позволяет обнаружить поломку, не разбирая устройство на части. Чтобы определить, работает ли термостат исправно, нужно запустить двигатель автомобиля на минут пять-десять. За это время шланг, идущий из радиатора в термостат, должен остаться холодным, если он нагрелся за такое короткое время — в конструкции есть неполадки.

Теперь вы знаете, что такое термостат, для чего служит термостат, какие функции он выполняет. Устройства используют во многих сферах в жизни: для автоматического поддержания температуры воды в душе, для нагревания духовки или обогревателя до заданной температуры. После прочтения статьи вы знаете, что делать, чтобы обнаружить поломку терморегулятора, не разбирая устройство. В зависимости от того, зачем нужен в устройстве термостат, выбирают разные виды.

Устройство и принцип работы датчика

Рассмотрим более детально особенности конструкции датчика температуры для теплого пола и принцип работы этого прибора.

Устройство

В основе конструкции датчика для измерения температуры в теплом полу — терморезистор. Он защищен от неблагоприятного воздействия стеклянной или полимерной колбой. Терморезистор подключен к терморегулятору посредством медного проводника, который изолирован поливинилхлоридом или другим материалом. Его длина обычно составляет 3–4 метра. При необходимости ее можно увеличить. Но нужно учитывать, что в таком случае немного увеличится и общее сопротивление датчика.

Главный компонент датчика – терморезистор

Обычно прибор размещают в стальной или полимерной трубке, из которой его легко извлечь. В некоторых случаях датчик не утапливают глубоко в пол, а подключают на выходе провода. Такой способ монтажа используют для таких напольных покрытий, как ламинат, паркет, ковролин.

Существует и другой, менее популярный тип датчика — механический. Его конструкция отличается. Он представляет собой биметаллическую платину, которая при нагреве изгибается, тем самым размыкая электрическую цепь.

Принцип работы

Терморезистор меняет сопротивление при изменении температуры окружающей среды. Это позволяет подавать ток большей или меньшей силы на терморегулятор. Он, в свою очередь, изменяет температуру нагревательных элементов теплого пола. Принцип работы детали схож с таковым у переменного резистора. Только самостоятельно ничего регулировать не нужно — необходимое сопротивление устанавливается автоматически. Оно повышается вместе с повышением температуры и понижается одновременно с ее понижением.

Таким образом, когда пол перегревается, сопротивление резистора увеличивается. Как все помнят из школьных уроков физики, от него напрямую зависит сила тока, а от нее — мощность. В результате нагревательные элементы теплого пола начинают выделять меньше тепла, их температура уменьшается. Резистор чувствует это и понижает сопротивление. Начинается обратный процесс. Эти процессы и положены в основу принципа работы датчика температуры для теплого пола.

Так выглядит датчик в сборке

Терморегулятор для теплого пола: виды

Как известно, существуют электрические и водяные типы системы «Теплый пол». И если во втором случае без термодатчика можно иногда обойтись, так как перегрев случается редко, то в первом случае без этого устройства никак не обойтись.

Современные производители выпускают различные модели терморегуляторов:

• Механические;
• С ручным управлением;
• Цифровые;
• С интеллектуальным программированием.

Для небольших помещений можно ограничиться простыми моделями, для значительных – более продвинутыми терморегуляторами с Wi-Fi программированием.

При этом устройство контроля температуры (датчик) может устанавливаться:

• Непосредственно в пол;
• Быть выносным, размещаться в любом месте;
• Встраиваться в сам корпус терморегулятора.

Важно в процессе монтажа следовать инструкции производителя, уметь читать схемы, чтобы понять, как правильно подключить электроустройство к силовой сети так, чтобы оно не задымилось, не сгорело, а работало правильно

Типы датчиков теплого пола

Разные модели термостатов могут регулировать температуру пола или воздуха. Зависит это от типа датчика, который совместим с устройством. Выбор типа датчика зависит от того, какую функцию выполняет подогрев. Если система дополнительная и ее задача — повышение комфорта, используют датчик температуры пола. Ведь за обогрев воздуха в этом случае отвечает другая система, а задача водяного или электрического подогрева — создать и удерживать комфортную температуру только под ногами. Этот датчик для терморегулятора пола является выносным. Подключается к специальным клеммам на корпусе. Сам контролирующий элемент находится на конце электрического кабеля, при укладке располагается посредине между витками греющего элемента на полу на расстоянии не менее 50см от стены.

Датчики температуры теплого пола — небольшое устройство на конце длинного кабеля. Заводится в закрепленный на полу кусок трубы, который расположен между нагревательными элементами

Если греющие элементы устанавливаются в стяжку. то датчик теплого пола размещают в растворе, но только в трубе или гофрошланге. Тогда при поломке его легко будет заменить, просто отключив от клемм и потянув за провода, затем нужно будет вставить исправный и подключить его. При установке датчика для пленочного теплого пола его не обязательно размещать в трубе. Так как при таком типе подогрева стяжки нет и, при необходимости, заменить его можно, разобрав часть напольного покрытия. Хотя, все-таки целесообразнее потратить чуть больше времени при монтаже и сделать штробу под трубу для датчика, чем потом разбирать/собирать всю конструкцию для каждой замены.

В том случае, когда теплый пол — основная система отопления, требуется датчик, который контролирует состояние воздуха. Чаще всего эти датчики встроены в корпус терморегулятора для теплого пола. Есть также модели, которые работают с двумя датчиками одновременно. В обоих случаях выбирая место для установки, необходимо учитывать, что именно этот прибор определяет температуру воздуха. Потому располагать его нужно так, чтобы на него не попадали солнечные лучи (они будут нагревать корпус, и температура будет определяться неправильно). Стоит избегать и тех мест, где бывают сквозняки. Они тоже будут влиять на измерения состояния воздуха, но уже в другую сторону — занижать реальный показатель. Также рядом не должны бать приборы и устройства, которые активно выделяют тепло.

Установка и настройка

Управление и настройка терморегулятора электрического теплого пола выглядит следующим образом:

• При подсоединении термостата к общей сети и нажатия клавиши «0» включается питание устройства.
• Регулирование температуры в большинстве моделей выполняется с помощью клавишей «^» и «V».
• При наборе температуры светится указатель Set.
• Желаемый результат заданного температурного состояния информируется индикатором Run.
• Отключение от электрического питания выполняется клавишей ON/OFF.

Регулирование температуры водяного теплого пола

Самый распространенный способ подсоединения механизма водяного отопления производится с помощью коллектора. На механизм подводятся концы двух труб: один на подающую гребенку, второй на обратную. На каждый контур поступает теплоноситель идентичной температуры. Данный метод не очень практичен, ведь определять температуру воздуха необходимо по собственным ощущениям.

Для упрощения работы на входе устанавливают расходомеры, которые помогают выправлять температурную норму. В этом случае контролирование тоже выполняется вручную. Термостаты предназначены для автоуправления устройством, а сервоприводы играют роль исполнителя.

Для большого участка нагревания и разветвленной отопительной сети лучше устанавливать термостаты с сервоприводами. Сервоприводы располагаются в каждом периметре на гребенке автоподачи теплоносителя. Роль сервопривода заключается в автоподаче приказа для снижения и добавления объема теплоносителя. Термостаты размещаются в каждой отдельной комнате, где имеется такой вид обогрева. Они взаимосвязаны с сервоприводами, которым и подают спецсигналы управления.

Регуляторы проверяют как температуру напольного покрытия, так и температуру климата, а также оснащены функцией программирования. Контролировать и регулировать температуру необходимо, если такой пол используется в качестве основного источника отопления. Изготавливают модели, отслеживающие единовременно 2 коэффициента. В этом случае первостепенной информацией являются данные о состоянии воздушного пространства, а температура пола представлена второстепенным показателем.

Регулятор теплого пола функционирует следующим образом: на панели механизма можно запрограммировать желаемую температуру. При имеющемся несоответствии даже на 1 градус в любую сторону, на сервомоторы подается сигнал, по которому приток теплоносителя увеличивается или сбавляется. Некоторое время спустя, температурное положение приходит в нормированное состояние.

Установка датчика температуры теплого водяного пола. Электродатчики в основном расположены внутри термостата.

Инструкции по монтированию терморегулятора:

• Вблизи не должно находиться других источников отопления.
• Попадание солнечного света на корпус строго запрещено.
• Установка термостата возможна на высоте 100-150 см от напольного покрытия.

Измерители температуры в основном внешние. Данный электромеханизм закрепляется на краю длинного кабеля. Этот электроприбор должен устанавливаться в полу, необходимый промежуток между стеной и прибором не менее 50 см. Его располагают на одинаковой дистанции от близлежащих труб с теплоносителем. Другой конец подводится к регулятору и соединяется к соответствующим электроклеммам.

Способы управления температурой теплого пола

Для обеспечения указанных требований санитарных и технологических норм, предпочтений пользователей, настройка теплого пола может осуществляться способами регулировки:

• температуры теплоносителя, поступающего на входе в систему ТП. Основное управление интенсивностью теплового потока осуществляется изменением установок теплогенератора (котла). Оно подходит только при подаче низкотемпературного теплоносителя, когда на компенсацию теплопотерь напольного обогрева работает отдельный котел. Этот метод регулирования является наиболее простым, хотя и низкоэффективным, поэтому в небольших частных системах ТП используется редко;
• коллекторов и смесительных узлов. Подобная регулировка может быть ручной или автоматической, осуществляться индивидуально по каждому контуру или в целом по всей группе нагрева – на общей гребенке, через которую идет снабжение теплоносителем нескольких веток ТП.

Точками отсчета для изменения настроек системы могут стать замеры температуры теплоносителя в подающем или обратном распределителях. Ведь для водяного обогрева, в отличие от электрического, не характерна установка тепловых датчиков в конструкцию пола – их монтируют непосредственно на коллекторах. Чаще всего такие датчики или чувствительные элементы являются частями термостатических клапанов, посредством которых и осуществляется регулировка теплого пола.

Управляющие сигналы на автоматические устройства также могут поступать с воздушных термодатчиков, размещенных в отапливаемых помещениях.

Советы по установке

Занимаясь самостоятельной установкой термостата, следует позаботиться о соблюдении элементарных правил безопасности:

• контур заземления выполняют из проводника определённой толщины и с небольшим сопротивлением;
• лучшее место размещения терморегулятора — стена;
• в одном помещении — один прибор;
• его следует оставлять открытым, без маскировки тканью, шторами, предметами интерьера и пр.

Таким образом, инфракрасный обогреватель, оснащённый терморегулятором, позволяет сэкономить электроэнергию, прогреть помещение заблаговременно и облегчить процесс климат-контроля

Важно правильно подключить термостат к отопительному устройству. Неукоснительное соблюдение требований инструкции гарантирует безопасную и длительную эксплуатацию прибора

Термоклапан – основной элемент водяного теплого пола

Устройство позволяет существенно упростить, а также оптимизировать работу системы отопления путем регулировки поступления горячей и холодной воды в трубопровод. Таким образом, термоклапан – это тот элемент, через который проходит теплоноситель. От его работоспособности, по сути, зависит микроклимат в доме.

Простой способ регулировки температуры теплого пола

Конструктивные особенности термоклапана:

Термоголовка – это отдельный блок, который монтируется на шток вентиля. Эта деталь отвечает за регулировку температуры воздуха путем изменения положения буксы клапана;

Характеристика термоголовки от термоклапана

Схема соединения

Термостат монтируется в стену около розетки или выключателя. В подготовленную воронку в стене устанавливается монтажная коробочка для термостата, к которой подсоединяются электропровода (ноль и фаза) сети питания и температурного электродатчика. Далее, выполняется подсоединение термостата.

В механизме терморегулятора имеются боковые гнезда, к которым подсоединяется проводка электросети (220 В), температурный датчик и греющий элемент.

Важно знание проводов по цвету:

• Белый – L-фаза.
• Синий – N ноль.
• Желто-зеленый провод – заземление.

Схема соединения:

1. Электрические провода (напряжение 220В) подсоединяют к разъемам 1 и 2. К 1 проводится синий провод, а к 2 белый.
2. К гнездам 3 и 4 проводятся провода нагревательного электрокабеля: №3 – провод N, №4 – провод L.
3. Провода датчика температуры подсоединяются к контактам 6 и 7, независимо от полярности.
4. Проверка на функционирование. Для этого подключают электропитание, на приборе выставляют температурный режим на минимум и подключают систему нагревательных элементов (обычно с помощью специальной ручки или кнопки). Далее, выставляют максимальную температуру. Правильность работы терморегулятора покажет себя щелчком, который предупреждает об электрическом замыкании цепи.

Инструкция подключения теплого водяного пола:

• Для начала выполняется монтирование термодатчика. Рекомендуется выполнять монтаж термодатчика вблизи с терморегулятором.
• В конструкции греющего пола выполнить сборку сервопривода. Данный электромеханизм предназначен для авторегулировки водного напора, переходящего в контуры.
• Имеющиеся электропровода соединить в единую цепь.
• Настроить нагревательные элементы механизма.
• По окончании монтажа необходимо подсоединиться к сети и проверить функциональность всей системы. В течение 90-120 минут производить замеры температурных режимов обыкновенным градусником в области расположения датчика. Показатель правильной работы заключается в полном исключении отклонений в показаниях.

В этом случае терморегулятор контролирует температурный режим воздуха, а не нагревание покрытия.

Подключение терморегулятора к двухжильному кабелю. Система двухжильного кабеля под защитным слоем состоит из двух токоведущих проводок. Он удобен в установке тем, что подключение происходит с помощью одного провода, в отличие от одножильного электрокабеля.

Схема подключения показывает, что в двухжильном электрокабеле контактируют 3 электропровода: коричневый и синий являются токоведущими, желто-зеленый – заземлением. Фазу подключают к 3 разъему, к элетроконтакту 4 подводят ноль (синий), на контакт 5 – заземление (зеленый).

Подключение одножильного кабеля. Конструкция одножильного кабеля состоит из одного токоведущего электропровода (белый). Вторая проводка зеленого цвета предназначается для заземления экрана PE. На электроконтакты термостата №3 и №4 присоединяются провода белого цвета, а зеленый подключают к №5.

Подключение теплых матов почти не отличается от процесса для кабельного отопления.

Остановимся только на различиях:

• Для установки датчика температур на поверхности мата делается углубление. Конструкция включается в сеть с помощью медных проводников, расположенных по краям нагревательных матов.
• Имеется возможность разрезания пленочного покрытия по контурам. С изнаночной стороны пленки электропровода изолируются, а с лицевой оставляют открытыми для соединения к электропроводам. Пленочные полоски укладываются параллельно друг другу и соединяются между собой.

Подключение теплого пола к терморегулятору

Подключение электрического теплого пола к терморегулятору — это заключительный и поэтому очень ответственный этап установки системы теплых полов.

Перед подключением терморегулятора, был выполнен монтаж теплого пола Devi , концы нагревательного кабеля выведены в подрозетник. Так же туда подведен трехжильный питающий кабель и гофрированная труба (гофра), для датчика температуры.

Перед установкой, в первую очередь, отключаем подачу электрического тока. Для этого в электрощите, необходимо рычаги автоматических выключателей перевести в состоянии «выкл.», обычно это положение, при котором рычаг направлен вниз. Какой именно автомат необходимо выключить, если они не подписаны, определяется опытным путем, выключая их по очереди, и проверяя, например, индикаторной отверткой, наличие напряжения проводке для выключателя. В крайнем случае, выключайте все. Но затем еще раз обязательно убедитесь, в отсутствии электрического тока, в месте установки!

1. Устанавливаем датчик температуры теплого пола.

1.1. Отрезаем гофрированную трубу (гофру) в подрозетнике.

1.2. Помещаем датчик температуры теплого пола в гофру , как показано на изображении ниже.

Как определить какой из проводов фаза, ноль, а какой заземление самостоятельно, вам поможет наша подробная инструкция – ЗДЕСЬ.

2.2. Для большего удобства необходимо скрутить жилы экрана между собой , как показано на изображении ниже

2.3. Соединяем, с помощью клеммника экраны концов нагревательного кабеля , с заземлением (защитным нулём) питающего кабеля – желто-зеленый провод.

3. Подготавливаем терморегулятор к установке.

После чего щелкнет фиксатор, а лицевая панель подастся вперед, и вы сможете с легкостью разобрать терморегулятор, на составные части.

4. Подключаем провода к терморегулятору.

5. Подгибаем провода за терморегулятор .

6. Выставляем по уровню и фиксируем механизм терморегулятора в подрозетнике.

8. Защелкиваем лицевую панель.

Теперь можно включить подачу электричества и протестировать работу терморегулятора и всей системы теплого пола. Для этого нажимаем на кнопку включения (с левой стороны терморегулятора), после чего должен зажечься красный индикатор, а на ЖК экране появится текущая температура поверхности, куда установлен теплый пол.

На этом установка завершена. Только не ждите мгновенного нагрева поверхности пола, в свой стандартный режим работы теплый пол, подключенный к электронному терморегулятору, выходит только после нескольких часов, после первого включения.

Сервоприводы водяного пола

Автоматическое регулирование температуры теплого водяного пола невозможно без наличия сервоприводов. Это небольшие электро-термические устройства, которые открывают/закрывают подачу теплоносителя. Называют их еще сервомоторы, а официальное название звучит так «сервопривод электротермический». В принципе те же устройства можно поставить и на радиаторы, но так поступают нечасто.

Так сервоприводы выглядят «вживую» на коллекторе

Как работают сервоприводы? Основной рабочий элемент — сильфон. Это небольшой герметичный и эластичный цилиндр, который заполнен веществом, объем которого сильно зависит от температуры. Вокруг сильфона находится электрический нагревательный элемент. При поступлении команды с термостата, на нагревательном элементе появляется питание. Он включается в работу, вещество внутри сильфона разогревается и начинает расширяться. Увеличенный в размерах цилиндр давит на расположенный ниже шток. А он в свою очередь перекрывает поток теплоносителя. Как видите, никаких моторов и шестеренок, только электричество и тепловая энергия. Потому и называют их термоэлектрическими.

Сервопривод — внешний вид и внутреннее строение

Немного о разновидностях. Бывают сервоприводы нормально закрытые и нормально открытые. Эти названия показывают, в каком положении находится клапан при отсутствии питания: первый в обычном положении открыт, а при появлении сигнала закрывается, второй, соответственно, в обычном состоянии закрыт, а при наличии сигнала открывается.

Какой из них лучше использовать? Для нашей страны лучше отдавать предпочтение нормально открытым сервомоторам. И вот почему: если он выйдет из строя теплоноситель продолжит циркулировать и пол не заморозится (хотя нужны длительные и низкие температуры чтобы трубы в стяжке замерзли).

Бывают еще устройства, работающие от переменного тока 220 В, или от постоянного 24 В. Для подачи напряжения 24 В потребуется установить инвертор.

Как подключать сервоприводы

Схема подключения может быть разной и зависит в первую очередь от типа термостата. Если термостаты управляют одним контуром теплого пола, то они напрямую соединяются с соответствующими сервоприводами проводами. Если термостат мультизональный, то провода заводятся от соответствующих клемм.

Один из коммутационных узлов водяного теплого пола

Для упорядочивания проводов используют коммутаторы теплого пола. Кроме стандартной функции подключения и соединения разных устройств, они выполняют еще и защитную роль. При закрытом положении всех контуров водяного пола подается сигнал на отключение работы циркуляционного насоса. Это удобно, если установлены автоматизированные отопительные котлы (насос не будет работать вхолостую без расхода, и система не выйдет из строя из-за превышения давления).

Как подключать устройства через коммутационный узел водяного пола

Но в системах с обычными твердотопливными котлами насосы отключать нельзя: котел то не затухнет и отключение насоса грозит разрывом системы. В этом случае ставят байпас и перепускной клапан (смотрите схему подключения). Перепускной клапан настраивают на давление чуть ниже максимального давления насоса (если у него максимум 5 метров, выставьте 3-4 метра). При достижении в системе этого значения (бывает, если открытыми остаются небольшое количество контуров теплого пола) перепускной клапан начинает часть потока теплоносителя заворачивать в «обратку» и подавать снова на котел.

Схема включения с перепускным клапаном для предотвращения работы системы «вхолостую»

Эта схема работать будет с любым типом котлов, не только с твердотопливными. Но для них — она практически единственный недорогой способ уберечь систему от перегрева.

Установка датчика теплого пола

Штроба под датчик идет по стене до уровня пола, а затем по полу на расстояние не менее 50см от стены. Причем чтобы измерения были правильными, желательно контролирующий элемент размещать посредине между нагревательными элементами, а не вблизи одного из них. В канавку укладываете трубу или шланг (по рекомендации производителя). Один конец заводите в монтажную коробку, второй, тот который в полу будет, надежно изолируете, чтобы в него не попал раствор. Использовать можно изоленту, накрутив ее в несколько слоев, сделать заглушку из пенопласта и т.п. Закрепив шланг/трубу, в него заводите датчик температуры пола: просто опускаете его в соответствующее отверстие.