Терморегуляторы (термостаты) для системы электрического тёплого пола

Тёплые полы как способ отопления помещений с каждым годом становятся всё более популярны. И это не удивительно — они бесшумны, незаметны (в отличие от радиаторов и конвекторов), не собирают пыль, обогревают мягко, а главное — прогревают нижний слой воздуха, обычно самый холодный и неприятный. Электрические тёплые полы, помимо прочего, ещё и не требуют подведения воды, легко монтируются и не угрожают протечками. Однако тёплый пол способен не просто отапливать помещение, но и виртуозно поддерживать комфортный климат с точностью до градуса. Чтобы это стало возможно, его оснащают специальными терморегуляторами.

Терморегулятор (термостат) для системы электрического тёплого пола — это небольшое устройство, оснащённое датчиком температуры, основная задача которого сводится к поддержанию заданной температуры посредством включения и выключения тёплого пола (буквально — замыкания и размыкания цепи). Однако сама реализация этой, казалось бы, простой задачи бывает разной. Производители стараются сделать терморегуляторы более удобными, чтобы пользователям не приходилось всё время контролировать работу этих устройств. Наконец, тенденция к внедрению энерго-
сберегающих технологий не обошла и термостаты для тёплых полов — многие современные модели позволяют значительно сократить энергопотребление тёплого пола без дискомфорта для людей.

Чаще всего терморегуляторы выпускают производители электрических тёплых полов, чтобы дополнить ими свою продукцию. Нередко термостат входит в комплект тёплого пола, в других случаях его можно выбрать отдельно из нескольких вариантов. Тем не менее терморегуляторы по большей части стандартизованы и допускают комбинацию с системами тёплых полов различных видов (кабельные, плёночные и т. д.) и марок.

На рынке представлены терморегуляторы многих производителей — AEG Haustechnik, Caleo, Devi, Electrolux, Energy, Gira, Uriel, Rehau, Siemens, Stiebel Eltron, Thermo, «Теплолюкс» и др.

ДАТЧИКИ

Чтобы терморегулятор мог поддерживать температуру пола на заданном уровне и реагировать на её изменения, он должен работать в паре с датчиком температуры. Существуют датчики для определения температуры пола или воздуха. Датчик пола — наиболее распространённый тип, он входит в комплект большинства терморегуляторов. Его устанавливают непосредственно в пол в ходе монтажа системы. Способ установки может быть различным в зависимости от типа пола. Если для отопления выбран пол в виде матов, то датчик допустимо монтировать и в слое плиточного клея под отделочным материалом. Если же помещение будет отапливаться при помощи кабельной системы, которую принято прокладывать на большей глубине, чем маты, датчик располагают непосредственно в слое стяжки. При этом важно, чтобы он находился на одинаковом расстоянии от витков кабеля, между которыми он проложен, в противном случае он будет некорректно определять температуру из-за избыточного нагрева от слишком близко проложенных проводов.

Датчик для определения температуры пола соединён с терморегулятором посредством кабеля. Несмотря на то что датчик имеет достаточно высокую защиту, выход его из строя по разным причинам — явление нередкое, а потому производители принимают меры, чтобы в случае неисправности датчика его можно было бы без проблем заменить. Так, благодаря монтажу внутри пластиковой трубки датчик легко извлечь, а в оставшуюся в полу трубку реально установить новый. Тут стоит отметить, что терморегуляторы не просто допускают замену сломанных датчиков на другие, исправные, но при этом даже не всегда обязательно, чтобы новый был точной копией предыдущего. Датчики имеют ряд стандартных характеристик, поэтому регуляторы и датчики даже разных производителей вполне совместимы при одинаковых параметрах. Кроме того, в некоторых моделях терморегуляторов предусмотрена возможность подключения к ним датчиков даже с другими параметрами — в этом случае достаточно задать в настройках регулятора тип нового датчика, чтобы система смогла настроиться на него и правильно обрабатывать получаемую с датчика информацию. Но удостовериться в совместимости датчика и регулятора лучше всего перед покупкой, так как датчик, приобретаемый отдельно, довольно дорог.

Терморегулятор, оснащённый только датчиком пола, в процессе работы может опираться только на его показания. Однако некоторые модели терморегуляторов оборудованы, помимо датчика пола, ещё и датчиком для определения температуры воздуха. Наличие двух датчиков даёт пользователям возможность выбора, на какую температуру будет ориентироваться регулятор. Например, датчик воздуха может быть полезен, если система тёплых полов служит основным, а не вспомогательным источником тепла в помещении. Если же тёплый пол не более чем дополнение к другим отопительным приборам, широко применяются датчики пола.

Датчик воздуха обычно располагается непосредственно в корпусе терморегулятора. Правда, для более корректной работы при установке терморегулятора нужно соблюсти несколько нехитрых условий. Во‑первых, регулятор должен находиться на высоте  1,5 м над уровнем пола и выше, чтобы фиксировать среднюю температуру в помещении (ведь известно, что слои воздуха на разной высоте прогреты неодинаково). Во‑вторых, важно, чтобы на датчик не влияли окружающие предметы — например работающая бытовая техника или отопительные приборы, которые могут излучать тепло, из-за чего датчик будет ошибочно считать температуру воздуха в целом более высокой, чем она есть на самом деле. Не стоит располагать терморегулятор вблизи окон, холодный поток воздуха от них также исказит показания датчика. Наконец, сам терморегулятор должен находиться на открытом месте, где воздух циркулирует свободно.

Как правило, в термостатах с двумя датчиками не предусмотрена возможность их одновременной работы — прибор должен опираться на показания либо одного, либо другого. Однако в некоторых моделях при выбранном «основным» датчике воздуха датчик пола может быть задействован для определения температуры пола, чтобы исключить риск его перегрева.

Датчики пола и воздуха определяют температуру по-разному. Так, температура пола стандартно выше, чем воздуха, поэтому при достижении желаемой температуры воздуха пол на самом деле будет несколько теплее. Кроме того, сами напольные покрытия тоже различаются своими свойствами, в том числе теплопроводностью. Так, покрытия из древесины прогреваются хуже, из-за чего температура пола под ними будет выше, чем при использовании плитки. Поэтому при настройке термостата и применении датчиков эти особенности также должны учитываться.

ВИДЫ И ВОЗМОЖНОСТИ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРОВ

Производители выпускают терморегуляторы для различных способов монтажа. Распространены модели накладного типа (корпус такого термостата выступает из стены) и встраиваемые (для установки внутри стены в монтажной коробке, снаружи закрыты тонкой декоративной накладкой).

По принципу работы различают терморегуляторы с механическим и электронным управлением.

Терморегуляторы с механическим управлением достаточно распространены и популярны в силу небольшой стоимости. Они просты в использовании — температуру в таких устройствах задают обычно при помощи поворотной ручки с делениями, а режимы, если они есть, переключаются изменением положения рычажка на корпусе. Все настройки на таких термостатах нужно делать вручную. Впрочем, для большего удобства пользователей и экономии энергии такой механический регулятор снабжают таймером — устройством, которое приобретается отдельно и позволяет заранее установить время включения и отключения прибора, перехода на экономичный режим и т. д.

Электронные термостаты представлены большим числом моделей, среди которых есть и экономичные образцы с минимальным набором функций, и дорогостоящие аппараты с широким функционалом. Приборы этого типа обычно снабжают дисплеями для упрощения настройки регулятора и отображения основных параметров работы тёплого пола. У некоторых современных терморегуляторов дисплей и вовсе сенсорный, такими устройствами управляют не с помощью кнопок, а прикосновениями к дисплею — совсем как у распространённых ныне смартфонов.

Наиболее простые электронные терморегуляторы имеют ручное управление. Как и в случае механических регуляторов, они поддерживают одну и ту же температуру до тех пор, пока пользователь не задаст новые параметры вручную. Однако большинство электронных термостатов сейчас имеют возможность программирования режимов работы тёплого пола. Такие термостаты позволяют сократить расходы электроэнергии на отопление помещений. Например, реально запрограммировать режим работы регулятора таким образом, чтобы в помещении комфортная для человека температура поддерживалась не круглые сутки, а только в то время, когда дома есть люди.

В периоды, когда все жильцы отсутствуют (например, уходят на работу в будние дни), терморегулятор не будет отапливать помещение в полную мощность, а снизит температуру на несколько градусов, уменьшая затраты энергии. Незадолго до возвращения жильцов тёплый пол начнёт нагревать воздух, и к назначенному сроку температура воздуха будет снова комфортной. Многие терморегуляторы позволяют задать программы на неделю и более, поэтому можно создать программу с самыми разными графиками работы тёплого пола. При этом терморегуляторы, как правило, поддерживают программирование графиков как блоками по несколько дней (например, отдельно — дни рабочей «пятидневки», отдельно — выходные), так и каждый день индивидуально.

Также в электронных термостатах часто можно встретить программы временного перехода в режим с другой температурой (для этого задают время периода, когда действует режим, и новую температуру) с последующим автоматическим возвратом к обычным настройкам. Такой режим может быть установлен и на несколько часов в течение дня, и на продолжительное время (что выгодно, например, во время долгих отъездов хозяев из квартиры или дома). В целом, чем больше программ реализовано в регуляторе, тем больше возможностей у пользователей спланировать работу тёплых полов с наименьшими затратами энергии и наибольшим удобством для жильцов.

Программирование термостата — несложный процесс, но повторять его часто из-за случайной потери данных всё равно неудобно. Поэтому во многих моделях термостатов установлены автономные источники питания, которые не дадут ему сбросить настройки при отключении электричества в доме. На защиту от потери или изменения настроек направлена и другая популярная функция — блокировка органов управления термостата (так называемая защита от детей).

На скорость нагрева воздуха в каждом помещении влияют сразу несколько факторов — материал покрытия пола, площадь комнаты, высота потолков, теплоизоляция помещения и т. д. Поэтому время достижения заданной температуры зависит от конкретных условий и заранее предугадать его невозможно. Тем не менее в некоторых регуляторах применяются специальные алгоритмы сбора и анализа данных — приборы собирают статистику за несколько дней о времени между началом нагрева и достижением нужной температуры, а затем учитывают её при следующих включениях. Таким образом, термостат может подстраиваться под условия в конкретном помещении и нагревать воздух точно к заданном сроку.

Несмотря на наличие программ по дням, большинство современных программируемых регуляторов могут работать и в ручном режиме управления, в котором пользователь задаёт параметры, а термостат поддерживает температуру на одном уровне на всём протяжении работы — пока ручной режим не будет отключён.

Подавляющее большинство термостатов для тёплых полов, представленных на рынке, так или иначе предполагают, что параметры для их работы будут вносить через органы управления, расположенные на корпусе, — будь то поворотные регуляторы, кнопки или сенсорные экраны. При этом человек должен находиться в том же помещении, что и терморегулятор. Однако сейчас это не единственный способ управления термостатами. На рынке уже появляются модели, позволяющие задавать настройки дистанционно. Примером такой инновации можно считать терморегуляторы с поддержкой Wi-Fi, управлять которыми можно со смартфонов и планшетов. На самом термостате такого вида может не быть органов управления вообще — все команды поступают через встроенный Wi-Fi модуль. Подобные технологии позволяют не только контролировать отопление жилища издалека, буквально не вставая с рабочего места, но и следить за состоянием тёплых полов в разных помещениях в зависимости от возможностей, заложенных производителями в свои продукты.

Самая распространённая схема работы терморегулятора такова: одна система тёплого пола управляется одним термостатом. В то же время существуют термостаты с поддержкой работы с несколькими системами сразу. Это удобно, если, например, в квартире или доме системы тёплого пола установлены в разных комнатах. В этом случае каждая снабжена отдельным датчиком температуры, который, в свою очередь, подключён к исполнительному модулю — особому устройству, поддерживающему связь с термостатом дистанционно (например, по радиоканалу). Термостат получает данные от исполнительных модулей и на их основании отдаёт им команды для включения и отключения систем тёплых полов. Поскольку сам терморегулятор при этом не требует привязки к датчику посредством кабеля, нет необходимости жёстко фиксировать его на стене. Поэтому такой термостат может быть портативным, наподобие пульта ДУ.

У каждого термостата есть свой диапазон температур, которые он способен поддерживать. Однако даже в пределах этого диапазона обычно можно установить ограничения на минимальную и максимальную допустимую температуру. Это требуется, например, для защиты пола от повреждений вследствие перегрева. У электронных термостатов настройки диапазона программируются, как и другие функции. У механических терморегуляторов для ограничения температур применяются специальные регулировочные фиксаторы внутри регулировочного колёсика, на которых нужные параметры выставляются вручную.

Отдельно стоит упомянуть функции защиты от замерзания. Как известно, низкие температуры в доме могут повредить коммуникациям (например, замёрзшая вода способна разорвать трубы и сантехническое оборудование). Чтобы избежать такой катастрофы, термостат включается автоматически, если температура в помещении опасно понизилась, и может поддерживать температуру на уровне 5–10 градусов.

В ряде термостатов реализована защита от замерзания и в случае неисправности датчика — терморегулятор не может контролировать температуру, но и полностью отключить тёплый пол нельзя, так как без обогрева помещение промерзнет. Тогда термостат включает тёплый пол на небольшие временные промежутки, чтобы хоть немного отапливать комнату, но без риска перегреть пол.

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Как и у любых электрических приборов, у терморегуляторов для систем тёплых полов есть свои правила эксплуатации. При их соблюдении риск поломки устройства снизится, а безопасность для человека повысится.

В первую очередь важен правильный монтаж терморегулятора. Его нежелательно устанавливать в помещениях с высоким уровнем влажности, и особенно если есть риск попадания брызг на корпус. Большинство моделей имеют низкую защиту от брызг и уязвимы перед влагой, которая грозит окислением контактов или даже замыканием. Поэтому не рекомендуется монтировать регуляторы в ванных комнатах — лучше вывести провод от датчика в коридор или другое сухое соседнее помещение, где расположить сам терморегулятор на стене в удобном месте.

При использовании тёплого пола во влажных помещениях необходимо обеспечить заземление терморегулятора, как и всей системы в целом. В сухих помещениях это требование не обязательно, но также желательно — для уменьшения риска случайного поражения электрическим током.

Длина провода позволяет устанавливать терморегуляторы на удалении от датчика. Регулятор даже не обязательно должен располагаться в том же помещении, что и тёплый пол. Обычно терморегулятор комплектуется датчиком с проводом длиной в несколько метров, но при необходимости возможно удлинить его до нескольких десятков метров (при соблюдении условий, указанных производителем: количества жил, их сечения и т. д.).

При выборе терморегулятора важно учитывать планируемую мощность тёплого пола. Производители указывают, на какую коммутационную мощность или силу тока рассчитана та или иная модель. Если мощность тёплого пола окажется выше, регулятор может перегреться и выйти из строя. Впрочем, существуют решения, которые позволяют монтировать терморегулятор с небольшой коммутационной мощностью на мощный пол, не повредив его. Для этого в схему включают магнитный пускатель, через который идёт ток, а сигнал на включение/выключение нагрева подаёт терморегулятор.

Причиной поломки терморегулятора могут стать и перепады напряжения. В силу высокой мощности системы тёплого пола защитить терморегуляторы от нестабильного питания сложно, поэтому, как и в случае датчиков, к неисправности и замене термостата нужно быть готовым.

Как правило, терморегуляторы для тёплых полов компактны, их малые габариты позволяют устанавливать их в стандартных электромонтажных коробках. А вот лицевая панель и отделка устройства зависят от производителя и его ассортимента. Одни компании ограничиваются единственным вариантом дизайна термостата, другие — несколькими, из которых пользователь может выбирать. Многие производители уделяют особое внимание дизайну своих продуктов и их стилю, поэтому их термостаты совместимы с большим числом декоративных рамок, разработанных для линеек электрических изделий. Некоторые термостаты в силу стандартных размеров могут подходить к рамкам других производителей. Все это позволяет легко интегрировать термостат в интерьер помещения. К слову, терморегулятор не обязательно должен располагаться отдельным блоком — его также можно включить в блок для группы элементов (вместе с розетками, выключателями, диммерами и т. д.).

Монтаж терморегуляторов требует внимания к деталям — правильному подключению контактов и соблюдению инструкции по установке. Во избежание поломок из-за ошибок при монтаже лучше доверить его квалифицированным специалистам. Услуги по монтажу систем электрических полов предлагают как сами продавцы оборудования, так и отдельные компании и мастера.

Круглый стол опубликован в журнале «Потребитель. Все для стройки и ремонта ОСЕНЬ-ЗИМА 2013 (№ 12` 2013)