Водяна тепла підлога є зручною і надійною системою обігріву. Але щоб користуватися нею було комфортно, крім основних елементів (контурів, колектора, насоса, котла), необхідно ще передбачити пристрої для автоматичного управління нагріванням, які називаються просто автоматикою. Без неї налаштувати комфортну температуру буде складно. Якщо ви плануєте купити теплу підлогу в Києві або в іншому населеному пункті, то в магазині вам обов'язково порекомендують і допоможуть підібрати необхідні елементи для автоматичного управління опаленням. Розглянемо, які саме функції виконує автоматика для водяної теплої підлоги, з яких компонентів вона складається, що буде, якщо провести монтаж опалення без неї.
З яких елементів складається автоматика для водяної теплої підлоги
Система автоматичного управління водяною теплою підлогою повинна регулювати температуру нагріву контурів, залежно від того, яка температура в цей момент в приміщенні або на вулиці, з огляду на переваги користувача, тобто ту температуру, яку він встановив на панелі управління. Для реалізації такого функціоналу необхідні наступні комплектуючі:
- Кімнатні регулятори температури. Простіше кажучи, це панель управління, де користувач задає комфортну для нього температуру і надалі водяна тепла підлога буде прагнути підтримувати її. В Україні поширені й інші назви регуляторів температури, наприклад, використовуються терміни термостат, термореле. Під цим мається на увазі один і той же пристрій. Термостати можуть бути з механічним, електронним і сенсорним управлінням, а також доступні моделі, які підтримують бездротове управління. Бездротова автоматика для теплої підлоги також може забезпечувати управління через інтернет і бути підключеною до системи розумного будинку. Як правило, терморегулятори встановлюються на стіну накладним або вбудованим способом в нішу, як для розетки або вимикача. Також установка може здійснюватися на DIN-рейку. Кімнатні регулятори температури для водяної теплої підлоги підтримують певну кількість зон, контурів. Тому, роблячи вибір, потрібно відразу розуміти, скільки петель буде у вашій опалювальній системі. Крім того, для кожної зони кімнати можна встановити окремий регулятор. Це дозволить керувати нагріванням незалежно і, наприклад, в спальні задати температуру нижче, щоб було комфортно спати, а у вітальні – вище.
- Датчики температури. У товарах для опалення за доступною ціною зустрічаються кімнатні регулятори температури з термодатчиком в комплекті, який може бути вбудований або виносний. Також він може бути та в термоприводі. Але іноді їх немає або наявних датчиків буває недостатньо. У таких випадках їх потрібно купувати окремо. Датчики температури розраховуються для роботи в різному середовищі – вони вимірюють температуру повітря в приміщенні, підлогового покриття, стяжки або навіть на вулиці (з їх допомогою реалізується погодозалежна автоматика для теплої підлоги). В автоматиці можуть бути використані датчики як для одного середовища, так і для декількох.
- Термоприводи. Термоприводи можуть називатися сервоприводами або навіть термосервоприводами – це все одне і те ж. Функція сервоприводу в автоматичній системі управління водяною теплою підлогою полягає в регулюванні потоку теплоносія. Чим більше потрібен нагрів, тим більше теплоносія термопривід відправить в теплу підлогу. Кількість сервоприводів повинна дорівнювати кількості контурів теплої підлоги.
- Центр комунікації. Цей пристрій являє собою велику клемну колодку, до якої підходять всі електричні дроти від компонентів автоматики водяної теплої підлоги. У її завдання входить, по-перше, електричне підключення автоматики теплої підлоги водяної з забезпеченням надійного контакту. По-друге, правильний розподіл всіх електричних сигналів між компонентами системи автоматичного управління.
Як працює автоматика для водяної теплої підлоги
З описаних компонентів створюється система, принцип дії якої простий. Термодатчики вимірюють температуру підлоги, повітря в приміщенні або на вулиці. Отримані дані у вигляді електричного сигналу відправляються в термостат. Термостат вже налаштований користувачем на певну температуру нагріву, наприклад, 21 °C. Якщо термодатчик передав на термостат, що температура зараз менше, ніж 21 °C, то терморегулятор відправляє сигнал на сервопривід, який відкриває клапан і наповнює теплу підлогу гарячим теплоносієм. Якщо термодатчик передав інформацію, що температура понад 21 °C, то регулятор температури відправляє команду сервоприводу на те, щоб він припинив подачу теплоносія в контур. Термодатчик вимірює температуру періодично, постійно, в реальному часі. Так можна уявити автоматику в найпростішому теоретичному розумінні, але на практиці потрібно враховувати ще дещо.
Знаючи властивості, будову і принцип роботи водяної теплої підлоги, її автоматика повинна враховувати гістерезис – запізнювання реакції системи на зміну умов середовища. Це необхідно тому, що водяна тепла підлога інертна – вона повільно прогрівається і повільно остигає. Без урахування гістерезису, якщо терморегулятор відключить нагрів саме в той момент, коли температура повітря досягне 21 °C, тепла підлога ще деякий час продовжуватиме нагріватися. За цей час температура підвищиться вище 21 °C. А якщо нагрів увімкнеться, коли температура впаде точно нижче 21 °C – тепла підлога ще деякий час буде прогріватися. За цей час кімната охолоне значно нижче 21 °C. У такому випадку користувач не отримає бажаних 21 °C, оскільки температура повітря буде сильно коливатися. Врахування гістерезису не тільки допомагає більш точно утримувати температуру, але і виключає занадто часті включення і відключення теплої підлоги, що підвищують знос.
Гістерезис передбачає затримку. Терморегулятор не вмикає нагрів точно тоді, коли температура повітря досягне 21 °C, а робить це, коли вона буде, наприклад, 20,5 °C (задана температура мінус гістерезис). Відключення також відбувається не точно при досягненні 21 °C, а, наприклад, при 21,5 °C (задана температура плюс гістерезис). У такому випадку можна сказати, що гістерезис дорівнює 0,5 °C. Гістерезис може бути 0,25-2 °C і встановлюється досвідченим шляхом. Налаштовується він зазвичай на терморегуляторі. Це явище не завжди потрібно враховувати, використовуючи теплі електро підлоги, доступні в асортименті інтернет-магазину. Електрична тепла підлога може більш точно підтримувати бажану температуру. Але у неї інші особливості. Існують і більш просунуті терморегулятори для водяної теплої підлоги, що використовують технології ШІМ і TPI. У них також необов'язково враховувати гістерезис, оскільки регулювання відбувається плавно.
Що ще може передбачати автоматика та управління для водяної теплої підлоги
У деяких особливих випадках автоматика для водяної теплої підлоги може передбачати управління котлом і циркуляційним насосом. Якщо опалювальний котел застосовується тільки для теплої підлоги та не забезпечує інше опалення, гаряче водопостачання або якщо в ньому є окремий контур для теплої підлоги, то його можна включити в автоматику. При такому підключенні на котел буде відправлений сигнал припинити нагрів теплоносія, якщо всі контури теплої підлоги зараз нагрівати не повинні. Для реалізації такої функції також знадобиться центр комунікації, який підтримує підключення котла.
Так само можна вчинити та з циркуляційним насосом. Якщо контури теплої підлоги не повинні зараз нагріватися, то на нього буде відправлена команда на припинення циркуляції теплоносія. У такому випадку від центру комунікації потрібна наявність модуля для управління насосом.
Однак варто зауважити, що будь-яка автоматика для насоса теплої підлоги повинна обов'язково бути присутня в системі. Якщо виникає ситуація, коли жоден контур теплої підлоги не повинен наповнюватися теплоносієм, а насос при цьому продовжує працювати, він не тільки буде даремно витрачати електроенергію, але може швидко вийти з ладу. Крім підключення насоса до центру комунікації та автоматичного управління ним, існує ще два варіанти:
- в колекторі водяної теплої підлоги можна передбачити байпас, перемичку – коли тепла підлога не наповнюється теплоносієм, він перекачується насосом через байпас, але недолік в тому, що насос працює даремно;
- у продажу доступні насоси для циркуляції води в системі з вбудованою автоматикою, коли сервоприводи перекривають подачу теплоносія в контури теплої підлоги, насос автоматично на це реагує і припиняє роботу, переходить в енергозберігаючий режим, а коли клапани відкриваються знову, продовжує циркуляцію.
Автоматика для теплої водяної підлоги створюється до ремонту і після
Всі проекти, пов'язані з основним опаленням, безсумнівно, краще виконувати до ремонту. Це відкриє безліч переваг і спростить завдання. Можна встановити термодатчики безпосередньо в стяжці підлоги. Є можливість створити нові ніші в стіні для терморегулятора і розміщення проводки автоматики. А також передбачити розміщення центру комунікацій.
Однак часто користувачі бажають підключити автоматику до водяної теплої підлоги вже після ремонту. Наш досвід показує, що при правильному підході та в цьому випадку можна реалізувати автоматику грамотно. Терморегулятори можна придбати накладні, які монтуються поверх стіни або ті, що підключаються прямо в розетку на стіні. Щоб не довелося прокладати проводку, віддавайте перевагу товарам для монтажу теплої підлоги (терморегулятору, термодатчику) бездротового типу – їх ціна трохи вища, але в такому випадку вони значно спростять монтаж. А також проводку можна провести в плінтусі, якщо в ньому є кабельний канал.
Які функції виконує автоматика для систем теплої підлоги водяного типу і чи можна обійтися без неї
Наша практика показує, що оцінивши всю складність системи автоматики для водяної теплої підлоги, деякі користувачі ставлять питання – чи настільки важливі її функції й чи можна обійтися без неї? Щоб знайти відповідь, розберемося, які саме завдання вирішує автоматика:
- Зручність експлуатації. Інертність теплої водяної підлоги призводить до того, що вручну налаштувати та підтримувати потрібну температуру буде складно. Якщо задати одну температуру теплої підлоги, то повітря в приміщенні прогріється через значний час. Якщо потім виявиться, що це занадто жарко і зменшити нагрів, то охолоджуватися все буде довго. Автоматика дозволяє підтримувати на потрібному комфортному рівні ступінь прогріву.
- Усуває ймовірність перегріву. Вибираючи фінальне покриття для водяної теплої підлоги, завжди потрібно оцінювати його стійкість до нагрівання. Але навіть спеціальні підлогові покриття можуть зіпсуватися від перегріву, особливо ламінат і паркет. Автоматика дозволяє уникнути перегріву, вона не дасть теплій підлозі прогрітися до критичних температур.
- Енергоефективність. Коли тепла підлога гріє постійно, вона витрачає електроенергію на циркуляційний насос і паливо на котел. Автоматика відключає нагрів в ті моменти, коли він не потрібен, і запобігає перевитраті ресурсів. Можливість автоматизації системи опалення особливо енергоефективна, якщо котел і циркуляційний насос теж управляються автоматикою водяної теплої підлоги.
- Продовження терміну роботи техніки. З енергоефективності випливає ще одна перевага – насос, котел та інші компоненти водяної теплої підлоги прослужать довше. Адже вони будуть працювати не так інтенсивно, їх робота буде регулюватися за потреби.
- Просунуті функції. Автоматика теплої підлоги дозволяє користувачам скористатися просунутими функціями. Деякі термостати мають у своєму функціоналі елементарні таймери, які дозволяють включити нагрів на певний час. Інші наділені більш функціональними програматорами, завдяки яким можна налаштувати нагрів на кожну годину і день тижня індивідуально для кожної кімнати. Якщо організована бездротова автоматика, то вона дозволяє керувати опаленням з будь-якої точки будинку або навіть поза ним – можна заздалегідь увімкнути нагрів і до приходу користувача в будинку вже буде тепло.
- Багатозонний контроль. Автоматика водяної теплої підлоги може бути нескінченно складною – залежно від поставленого завдання. Вона може керувати опаленням не тільки в одній кімнаті, але і в декількох, що дозволяє створити комфортні умови в кожній з них. При необхідності можна додати в автоматику теплої водяної підлоги та інші опалювальні прилади, наприклад, радіатори в тій же або іншій кімнаті та керувати ними також.
Тепер, розуміючи призначення цієї системи, відповімо на питання – чи можна укласти теплу підлогу водяного типу зовсім без автоматики. Так, можна, але не рекомендується. В першу чергу це буде відчуватися на комфорті управління нею, оскільки задати та підтримувати потрібну температуру буде незручно. По-друге, з'являється ризик перегріву, який витримують далеко не всі підлогові покриття і в результаті за перероблювання доведеться платити більше. Тому краще відразу передбачити автоматику. Це особливо важливо для житлової кімнати або якщо тепла підлога має велику кількість контурів.
Ми розглянули, з яких компонентів складається автоматика підлогового опалення, як вона працює, які переваги відкриває. А також розібралися, на якій стадії її потрібно робити й чи можна обійтися без неї.
