Тёплые полы — один из самых современных способов отопления помещений, по уровню комфорта превосходящий традиционные радиаторы и конвекторы. Секреты популярности подобных систем кроются как в принципах работы самих тёплых полов, так и в широких возможностях контроля климата в отапливаемых помещениях, которые даёт специализированная автоматика. Все «плюсы» и «минусы» таких полов мы рассмотрим на примере оборудования Comap — компании, представляющей на мировом и российском рынках полный спектр компонентов для создания тёплого пола, включая полимерные и металлополимерные трубы, а также коллекторы, монтажные принадлежности и, конечно же, автоматику.
НЕМНОГО ТЕОРИИ НАПОЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Для начала стоит ответить на вопрос — как работают теплые полы? Почему они создают более комфортный климат, чем радиаторы и конвекторы? Казалось бы, средняя температура воздуха и в том, и в другом случае может быть одинаковой, но ощущения при этом возникают разные.
Всё дело в принципах действия. И конвекторы, и радиаторы являются, по сути, приборами воздушного отопления. Большая часть их тепловой мощности приходится на конвекцию — перенос тепла путём нагрева воздуха. Так как нагретый воздух стремится вверх, а холодный опускается вниз, конвективное отопление ведёт к большому градиенту температур воздуха в помещении. И если в середине температура комфортна, то под потолком она будет выше, а у самого пола — ниже. Приятными для человека такие условия назвать сложно — ногам холодно. О сидении на полу и говорить не приходится — можно простыть.
Теплый пол работает иначе. Источником тепла служит сама поверхность пола, нагретая проложенными в толще стяжки петлями труб с циркулирующим в них теплоносителем. Основная доля теплоотдачи приходится в этом случае на инфракрасное излучение, то есть когда тепло передаётся напрямую от одного твёрдого тела к другому за счёт электромагнитных волн, не нагревая воздух. Градиент температур в помещении получается более равномерным, чем при радиаторном отоплении, а самый прогретый слой воздуха находится внизу, у поверхности пола. Такое распределение тепла больше соответствует потребностям человеческого организма, к тому же оно более безопасно — на полу можно сидеть или ходить по нему босиком, не опасаясь простуды.
Но для того чтобы система тёплого пола работала эффективно и при этом обеспечивала наиболее комфортные условия, она должна быть правильно спроектирована, смонтирована, подключена к источнику тепла и автоматизирована.
Проектируют систему тёплого пола с учётом того, какую функцию она будет выполнять. Так называемый комфортный пол решает простую задачу — поддерживает безопасную для здоровья и приятную температуру своей поверхности, поэтому от него не требуется большая тепловая мощность. Другое дело — отопительный пол, который принимает на себя основную нагрузку по поддержанию климата в помещении.
К отопительному тёплому полу предъявляются особые требования по управлению, так как у пользователей должна быть возможность изменять температуру воздуха по своему желанию.
Модульный пластиковый коллектор Comap для подключения контуров тёплого пола — с шаровыми запорными кранами, термометрами, воздухоотводчиками и расходомерами
Чтобы понимать, как работает система управления теплым полом, стоит рассказать о принципах распределения тепла при напольном отоплении. Длина трубы в системе ограничена — по мере её протяжённости возрастает гидравлическое сопотивление, и перепад температур между подающим и обратным коллекторами может выйти за рамки допустимого значения. Поэтому тёплый пол на основе одной петли трубы подходит разве что для маленьких помещений (например, санузлов). Для средних и больших комнат пол разбивают на несколько контуров, подключённых к системе отопления по отдельности. Для распределения теплоносителя по контурам разработаны особые коллекторы, монтируемые парами: один коллектор — подающий, другой — обратный.
Расход теплоносителя через каждую петлю регулируют индивидуально (это необходимо для поддержания равномерного нагрева по всей площади пола, так как длины труб в контурах могут быть неодинаковыми). Для этого на коллекторах установлены специальные приспособления — расходомеры с прозрачными колбами с поплавками (позволяют определить расход через контур визуально) или вентили с ручной настройкой (расход выставляют нужным числом оборотов ручки вентиля). На отводах обратного коллектора смонтированы термостатические клапаны, которые, открываясь и закрываясь, изменяют пропускную способность контуров и таким образом регулируют теплоотдачу системы тёплого пола. Именно эти клапаны в процессе работы изменяют теплоотдачу системы напольного отопления. Когда они открыты, теплоноситель циркулирует в контурах и отдаёт им тепло, но при закрытых клапанах движение жидкости прекращается, а с ним — и поступление тепла в систему.
АВТОМАТИКА COMAP ДЛЯ ТЁПЛОГО ПОЛА
В системе отопительного тёплого пола Comap процесс управления теплоотдачей контуров автоматизирован. Для этого в систему объединены несколько компонентов, выполняющих определённые функции. Пользователь выставляет желаемую температуру на термостате — устройстве с интегрированным датчиком температуры, которое монтируется непосредственно в помещении. Если в комнате станет теплее, чем нужно, термостат подаст сигнал контроллеру — центральному элементу системы управления, обеспечивающему коммуникацию всех периферийных устройств. Контроллер, в свою очередь, даёт команду термоэлектроприводам закрыть клапаны на распределительном коллекторе. Стоит температуре, наоборот, упасть ниже установленного значения, контроллер возобновит циркуляцию теплоносителя.
Линейка автоматики Comap обширна и включает компоненты, из которых можно собрать систему управления для самых разных задач. В данной области компания придерживается распространённого на рынке модульного подхода. Основой системы управления является базовый контроллер, обладающий необходимым минимумом функций. Он поддерживает связь с комнатными термостатами и в соответствии с их показаниями отдаёт команду термоэлектроприводам об открытии или закрытии клапанов на отводах распределительного коллектора.
Comap предлагает такие модули в различных исполнениях — M070 с проводным подключением термостатов или M085 с поддержкой беспроводной связи посредством радиосигнала.
Как уже отмечалось выше, отопительный тёплый пол предполагает регулировку по температуре воздуха. Для этих целей разработаны различные модели термостатов Comap. В зависимости от типа контроллера (проводного или беспроводного) термостаты передают информацию через кабельные соединения или по радиоканалу. Таким образом, у пользователей есть выбор, какой тип автоматики им более подходит. Проводные системы надёжны и недороги, но потребуют прокладки проводов от термостатов к контроллерам, что не всегда удобно. Беспроводные модели дороже, но при этом они более эстетичны, не нуждаются в кабельных подключениях, легко монтируются на уже отделанных поверхностях и питаются автономно — от сменных батарей.В зависимости от конкретной модели контроллер управляет климатом в одном помещении или в нескольких. К базовому модулю можно подключить опциональные модули расширения, добавляющие различные новые функции. Так, с помощью модулей для дополнительных термоэлектроприводов (M090) и термостатов (M090B) легко увеличить число контролируемых автоматикой Comap помещений. Модуль управления насосом M091 позволит контроллеру выключать насос, когда клапаны на коллекторе закрыты, чтобы сэкономить электроэнергию и поберечь ресурс самого насоса. Дополнительные возможности в управлении комфортным климатом гарантирует модуль расширения M093 со встроенным таймером — вместе с ним контроллер получит функции программирования режимов работы в зависимости от времени суток. Если в летний период систему поверхностного отопления будут использовать для охлаждения (за счёт циркуляции по контурам не горячей, а холодной жидкости), для корректной работы автоматики потребуется модуль с поддержкой режима охлаждения, который также представлен в линейке автоматики Comap.
Помимо обычных термостатов, чьи функции сводятся к простому контролю температуры, Comap предлагает и модели термостатов с дополнительными возможностями. Они дублируют ряд функций модулей расширения и в некоторых случаях могут заменить их. Так, есть термостаты с поддержкой таймера и программирования режимов работы по заданному графику, а также модели для системы отопления и охлаждения. Но, делая выбор между термостатами и модулями расширения, важно понимать, что функции термостата распространяются лишь на одно помещение, а модуля — на все подключённые к контроллеру контуры.
Статья опубликована в объединённом выпуске «Лето 2015»
журналов «GardenTools»+»Инструменты»+»Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»