System ciepłej wody podłogowej jest dziś jednym z najpopularniejszych sposobów dogrzewania domów prywatnych. W porównaniu z elektrycznymi matami podłogowymi taka komunikacja jest tańsza pod względem zużycia chłodziwa, ale wymaga większego wysiłku ze strony urządzenia technicznego. Organizacja systemu sterowania wodnym ogrzewaniem podłogowym jest kluczowym etapem czynności instalacyjnych, przewidującym szereg operacji elektrycznych i uruchomieniowych.
Struktura podłogi wodnej
Typowy system podłogowy z ogrzewaniem wodnym można warunkowo podzielić na dwie części, z których jedną będzie sama jednostka grzewcza, a drugą - infrastruktura sterowania i zarządzania. Część robocza z chłodziwem zawiera następujące elementy:
- Podkład na chropowatej powierzchni, który stanowi podstawę konstrukcyjną do układania konturów rozprowadzania ciepła.
- Wodoodporność za pomocą taśmy tłumiącej.
- Izolacja zapobiegająca ucieczce ciepła do tyłu.
- Rury przewodzące ciepło.
- Warstwa wykończeniowa powłoki strukturalnej.
Praca obwodów przewodzących ciepło jest regulowana za pomocą sterownika podłogowego z ogrzewaniem wodnym, który również składa się z kilku części funkcjonalnych, które zasługują na szczególną uwagę.
Urządzenie węzła sterującego
W konfiguracji ogrzewania podłogowego z wodociągiem dostarczana jest jednostka mieszająco-grzewcza, która w zależności od konstrukcji może być podłączona do jednego lub więcej obiegów grzewczych. Jego podstawę stanowi element grzejny o mocy od 1000 do 1500 W, grupa kolektorów oraz pompa obiegowa. Oprócz tego węzła można podłączyć inteligentny system sterowania ogrzewaniem podłogowym.
Porada od ekspertów: układ regulacji powinien być jak najbardziej podzielony na segmenty pod względem poziomów podłączenia zaworów odcinających. Oznacza to, że sterowanie musi być zapewnione zarówno przez mechaniczne elementy sterujące, jak i połączony termostat. Ponadto pożądane jest umieszczenie zaworów odcinających na wszystkich obwodach w oddzielnej kolejności, co utrudni system, ale zwiększy niezawodność sterowania w trybach awaryjnych.
Funkcja pompy cyrkulacyjnej
Proces pracy dna wodnego rozpoczyna się od dostarczenia wody z centralnego wodociągu i podniesienia jej temperatury w podgrzewaczu. Ponadto gotowy płyn chłodzący musi być rozprowadzony wzdłuż ułożonych konturów. Zadanie to wykonuje pompa obiegowa. W układzie sterowania podłogi podgrzewanej wodą urządzenie to ma swoje własne zadania pomocnicze, które wykraczają poza regulację szybkości dystrybucji przepływu. Na przykład pompa może być wyposażona w czujniki przepływu wody, rejestrować krytyczne wskaźniki ciśnienia i, w niektórych konfiguracjach, wykonywać zadania zaworów odcinających. Ten zestaw funkcji zależy od urządzenia pompy i sposobu jej umieszczenia. Nawiasem mówiąc, złożone systemy, w których jedna jednostka sterująca obejmuje kilka systemów grzewczych (kotły, grzejniki, ciepłą wodę), zawierają kilka pomp obiegowych, aby zapewnić wystarczającą moc dystrybucji w kilku strefach dostarczania chłodziwa.
Sterowanie serwo
Infrastruktura mechanicznego sterowania i zarządzania jest obecnie wdrażana w oparciu o serwonapęd, który umożliwia sterowanie przepływem chłodziwa poprzez zamykanie i otwieranie zaworów kolektora. Istnieją dwa rodzaje tych regulatorów - normalnie zamknięte i normalnie otwarte. Różnica między nimi polega na zasadzie interakcji urządzenia z napięciem elektrycznym. W układzie zamkniętym zawór otwiera się tylko po przyłożeniu napięcia, a normalnie otwarty mechanizm sterujący zamyka się po przyłożeniu podobnego napięcia elektrycznego.sygnał.
Najczęściej stosowanymi systemami sterowania ogrzewaniem podłogowym są serwonapędy z czujnikiem temperatury, które umożliwiają monitorowanie wskaźników ogrzewania w jednym urządzeniu mechanicznym. Jednak dodanie opcji termometru ma raczej charakter kosmetyczny, ponieważ w termostatach automatycznych zaimplementowano te same czujniki z szerszą funkcjonalnością. Sama koncepcja mechanicznego regulatora ze zintegrowanymi urządzeniami pomiarowymi jest przestarzała.
Ale czy zasada sterowania ogrzewaniem podłogowym ogrzewanym wodą za pomocą serwonapędu bez czujnika temperatury jest tak dobra? Pomimo braku funkcji wskaźnika temperatury, mechanizm napędowy może nadal wykonywać swoje główne zadanie, odbierając odczyty temperatury z termostatu. Najważniejsze, co musi zrobić serwo, to dokładna mechaniczna regulacja stanu zaworów.
Jednostka sterująca dnem wodnym
Podstawowy elektroniczny element sterujący, który zapewnia ergonomiczną interakcję użytkownika z funkcjonalnością dna wodnego. Blok ten opiera się na zasadzie regulacji temperatury wody, realizowanej za pomocą elementu grzejnego. W recenzjach sterowania podłogą podgrzewaną wodą za pomocą regulatorów temperatury wielu podkreśla wygodę pracy z modelami wyposażonymi w wyświetlacz LCD i przyciski dotykowe. Zazwyczaj termostaty elektroniczne są krytykowane za niską dokładność regulacji nawet w porównaniu do mechanicznych odpowiedników, jednak nowoczesne modyfikacje jednostki sterującej umożliwiają regulację do 1 stopnia.
Wdrożenie automatyzacji
Automatyczne systemy sterowania stanowią rodzaj nadbudowy termostatów elektronicznych, rozszerzając ich podstawowe możliwości. Kluczową różnicą pomiędzy automatyczną regulacją jest możliwość autonomicznej pracy systemu. W szczególności nowoczesne regulatory działają na zasadzie proporcjonalno-całkującej kontroli, co oznacza niezależne rozliczanie i podejmowanie decyzji w sprawie ustalenia reżimu temperaturowego na podstawie aktualnych danych wyjściowych dotyczących temperatury i ciśnienia. Jednocześnie zachowany jest pełny zestaw narzędzi funkcji kontrolnych przez użytkownika. Wraz z bezpośrednią regulacją mechaniczną lub elektroniczną właściciel może korzystać z pilota zdalnego sterowania podgrzewaną wodą podłogi z telefonu za pośrednictwem Wi-Fi lub komunikacji komórkowej. Sam termostat automatyczny może prowadzić statystyki wskaźników według sezonu, przewidując możliwe przyszłe zmiany ustawień zgodnie z określonymi algorytmami.
Zarządzanie w systemie Fibaro
Fibaro oferuje niestandardowe rozwiązanie do sterowania funkcjami dna wodnego w postaci zestawu Z-Wave. W skład systemu wchodzi panel sterujący, termostat oraz programowy regulator PID, w którym można ustawić harmonogram pracy grzejnika podłogowego na dni i tygodnie w określonych trybach. Oczywiście funkcja inteligentnej kontroli temperatury, która jest realizowana na podstawie informacji z kompletnego czujnika na przewodzie, nigdzie nie zeszła. Do funkcji obsługi systemu sterowania ogrzewaniem podłogowym Fibaro można:obejmują zaawansowane opcje chłodzenia oraz opcję „Antifreeze”, która automatycznie uruchamia ogrzewanie, nawet jeśli zostało wyłączone na siłę. Ta funkcja jest wprowadzana ze względów bezpieczeństwa, ponieważ w pewnych (ekstremalnie niskich) temperaturach możliwe jest zamarzanie obwodów chłodziwa.
Kontrola Danfoss
Producent urządzeń i komponentów grzewczych Danfoss oferuje również specjalne zestawy do sterowania ogrzewaniem podłogowym. W tej rodzinie szczególnie skutecznie wdrażana jest infrastruktura mechaniczna do organizowania podgrzewania wody z zespołem mieszającym i grupą kolektorów. To rozwiązanie jest odpowiednie dla domów, w których planuje się zorganizowanie kompleksowego ogrzewania wraz z grzejnikami. Podstawą techniczną do sterowania wodnym ogrzewaniem podłogowym Danfoss jest rozdzielacz, do którego podłączony jest zespół mieszający. Ta konfiguracja jest korzystna, ponieważ podczas pracy podłogowej optymalna temperatura chłodziwa wynosi 35-40 ˚С. W procesie mieszania gorącej wody z kotła i strumieni chłodzonych spalinami z grzejnika uzyskuje się optymalny tryb ogrzewania, który nie wymaga regulacji. Użytkownik ustawia również określone parametry za pomocą termostatu elektronicznego, w tym dołączonego do dna wodnego.
Sterowanie za pomocą kontrolera Arduino
Stosowanie sterowników ma uzasadnienie w domach, w których zapewnione jest wielofunkcyjne sterowanie całymi grupami systemów grzewczych. programistaMikrokontroler Arduino najlepiej nadaje się do użytku z domowymi urządzeniami ogrzewania podłogowego. Za pomocą specjalnych ustawień użytkownik kompiluje algorytm sterowania uwzględniający listę wskaźników wejściowych. W nowoczesnych systemach tego typu szeroko wykorzystywane są również możliwości zdalnego sterowania. Tak więc sterowanie podgrzewaną podłogą Arduino można zorganizować za pomocą tego samego smartfona, pobierając odpowiednią aplikację na Androida z interfejsem graficznym. Wśród głównych zadań, które można rozwiązać za pomocą takich narzędzi, są następujące:
- Ustawianie i regulacja temperatury.
- Monitorowanie danych pochodzących z czujników temperatury.
- Informowanie o stanie technicznym systemu.
- Włączenie trybów awaryjnych z alarmem w przypadku wykrycia oznak wycieku lub nietypowej zmiany kluczowych wskaźników wydajności.
Instalacja węzła sterującego
Zaleca się umieszczenie urządzeń sterujących jak najbliżej miejsca pracy rurociągu grzewczego. Operacje mocowania za pomocą kompletnego zestawu zacisków i paneli montażowych są łatwe do wykonania bez pomocy specjalistów, własnymi rękami. Sterowanie ogrzewaniem podłogowym wodą może odbywać się zarówno z szafy instalacyjnej, jak i zdalnie. Dlatego ważne jest, aby z góry rozważyć najdogodniejsze miejsca instalacji pod względem dostępu. Jednocześnie nie zaleca się montowania zespołu z grupą kolektorów bezpośrednio do konstrukcji wsporczych, ponieważ działanie ciepłej podłogi przyczynia się dopropagacja drgań i hałasu. Wskazane jest mocowanie systemu za pomocą śrub do panelu instalacyjnego poprzez uszczelkę amortyzatora, co wytłumi drgania i efekty dźwiękowe.
Sprawdzenie systemu pod kątem wycieków
Przed pierwszym uruchomieniem grzejnika podłogowego należy go przetestować pod kątem szczelności, czyli obecności ewentualnych nieszczelności. Aby to zrobić, konieczne jest utrzymywanie w systemie ciśnienia, które jest 1,5 razy wyższe niż normalne wskaźniki pracy, przez około 5-10 minut. W takim przypadku maksymalna wartość nie powinna przekraczać 3 barów. Jeżeli w tym okresie ciśnienie nie przekracza 0,2 bara, oznacza to, że nie ma przecieków w połączeniach. W zależności od opcji konkretnego systemu sterowania ogrzewaniem wodnym, krytyczne spadki ciśnienia mogą być również zgłaszane przez automatykę za pomocą specjalnych wskaźników. Ponadto funkcje powiadamiania dają również możliwość włączenia się do systemów alarmowych domu.
Wniosek
Praktyka zaopatrywania systemów grzewczych w „inteligentne” regulatory i sterowniki znacznie podniosła komfort obsługi urządzeń. Wystarczy na odległość przywołać możliwość sterowania ogrzewaną wodą podłogę z telefonu, aby ocenić stopień zaawansowania technologicznego termostatów. Ale nie tylko ze względu na wygodę, popularne stały się automatyczne systemy sterowania. Optymalizacja przepływu pracy przyczynia się również do oszczędności energii i poprawia bezpieczeństwo systemu. Inna sprawa, że wciąż pozostaje czynnik wpływu użytkownika, na który algorytmy pracy programistów isterowniki podłogowe wody.
