Ovládanie podlahového vykurovania vodou: riadiaca jednotka, automatizácia

Systém podlahy s teplou vodou je jeden z najpopulárnejších prostriedkov dodatočné vykurovanie v súkromných domoch dnes. V porovnaní s elektrickými podlahovými rohožami sú takéto komunikácie lacnejšie z hľadiska spotreby chladiacej kvapaliny, ale vyžadujú veľa úsilia pre technické zariadenie. Organizácia systému riadenia vodného podlahového kúrenia je kľúčovou fázou inštalačných činností, ktorá zabezpečuje realizáciu mnohých elektrických a uvádzacích operácií.

Štruktúra vodnej podlahy

Typický podlahový systém ohrievaný vodou možno rozdeliť na dve časti, z ktorých jedna bude samotná vykurovacia jednotka a druhá-riadiaca a riadiaca infraštruktúra. Pracovná časť s chladiacou kvapalinou obsahuje nasledujúce prvky:

• Podklad na drsnom povrchu, ktorý tvorí konštrukčný základ pre kladenie obrysov distribúcie tepla.
• Hydroizolácia pomocou tlmiacej pásky.
• Tepelná izolácia, ktorá zabraňuje úniku tepla dozadu.
• Teplovodné potrubia.
• Konečná vrstva konštrukčného povlaku.

Regulácia prevádzky teplovodivých okruhov je zabezpečená pomocou riadiacej jednotky vodného podlahového kúrenia, ktorá sa tiež skladá z niekoľkých funkčných častí, ktoré si zaslúžia osobitnú pozornosť.

Zariadenie riadiaceho uzla

Zmiešavacia a vykurovacia jednotka je dodávaná s tepelnou podlahou s vodovodným potrubím, ktoré je možné v závislosti od konštrukcie pripojiť k jednému alebo viacerým vykurovacím okruhom. Jeho základ tvorí vykurovací článok s výkonom od 1 000 do 1 500 wattov, skupina kolektorov a obehové čerpadlo. Okrem tohto uzla je možné pripojiť inteligentný systém riadenia podlahového vykurovania.

Rady odborníkov: regulačný systém by mal byť čo najviac segmentovaný, pokiaľ ide o úrovne pripojenia uzatváracích ventilov. To znamená, že ovládanie musí byť zabezpečené mechanickými ovládacími prvkami a termostatom v kombinovanej verzii. Okrem toho je žiaduce umiestniť uzatváracie a štartovacie ventily pozdĺž všetkých obrysov v samostatnom poradí, čo spôsobí, že systém bude ťažkopádnejší, ale zvýši spoľahlivosť riadenia v núdzových režimoch.

Funkcia obehového čerpadla

Pracovný proces vodnej podlahy začína dodávkou vody z centrálneho prívodu vody a zvyšovaním jej teploty v ohrievači. Ďalej musí byť hotová chladiaca kvapalina rozložená pozdĺž položených obrysov. Túto úlohu vykonáva obehové čerpadlo. V systéme riadenia podlahového vykurovania vody má toto zariadenie svoje vlastné pomocné úlohy, ktoré presahujú reguláciu rýchlosti distribúcie prietoku. Napríklad čerpadlo môže má byť vybavený snímačmi prietoku opraviť kritické indikátory tlaku a v niektorých konfiguráciách vykonávať úlohy uzatváracieho ventilu. Táto sada funkcií závisí od čerpacieho zariadenia a spôsobu jeho umiestnenia. Mimochodom, zložité systémy, v ktorých jedna riadiaca jednotka pokrýva niekoľko vykurovacích systémov (kotly, radiátory, teplá voda), majú vo svojom zložení niekoľko obehových čerpadiel, aby zabezpečili dostatočný distribučný výkon v niekoľkých zónach dodávania chladiacej kvapaliny.

Servo riadenie

Mechanická riadiaca a riadiaca infraštruktúra je dnes implementovaná na základe servopohonu, ktorý umožňuje regulovať prietok chladiacej kvapaliny zatváraním a otváraním kolektorových ventilov. Existujú dva typy týchto regulátorov – s normálne zatvoreným a normálne otvoreným ventilom. Rozdiel medzi nimi spočíva v princíp interakcie zariadenia s elektrickým napätím. V systéme uzavretého typu sa ventil otvára iba pri napájaní napätia a normálne otvorený riadiaci mechanizmus sa zatvára pri použití podobného elektrického signálu.

Najrozšírenejšie riadiace systémy pre vodné podlahové kúrenie sú servopohony so snímačom teploty, ktoré umožňujú sledovať ukazovatele vykurovania v jednej mechanickej jednotke. Pridanie možnosti teplomeru je však skôr kozmetického charakteru, pretože v automatických termostatoch sú rovnaké senzory implementované so širšou funkčnosťou. Samotný koncept mechanického regulátora s integrovanými meracími prístrojmi je zastaraný.

Ale je princíp ovládania vodného podlahového kúrenia so servomotorom bez snímač teploty? Napriek absencii funkcie indikátora teploty môže hnací mechanizmus dobre vykonávať hlavnú úlohu prijímaním signálov o údajoch teploty z termostatu. Hlavná vec, ktorú musí servo vykonať, je presná mechanická regulácia stavu ventilov.

Riadiaca jednotka pre vodnú podlahu

Základný elektronický ovládací komponent, ktorý poskytuje ergonomickú interakciu používateľa s funkčnosťou vodnej podlahy. Základom tohto bloku je zásada regulácie teplota vody, ktorý je realizovaný vďaka vykurovaciemu telesu. V recenziách o ovládaní vodného podlahového vykurovania pomocou regulátorov teploty mnohí zdôrazňujú pohodlie práce s modelmi vybavenými LCD displejom a dotykovými tlačidlami. Elektronické termostaty sú zvyčajne kritizované za nízku presnosť regulácie, a to aj v porovnaní s mechanickými analógmi, ale moderné úpravy riadiacej jednotky umožňujú nastavenie až do 1 stupňa.

Implementácia automatizácie

Automatické riadiace systémy sú akýmsi doplnkom elektronických termostatov, ktorý rozširuje ich základné možnosti. Kľúčovým rozdielom medzi automatickou reguláciou je možnosť autonómnej prevádzky systému. Najmä moderné regulačné orgány fungujú na princípe proporcionálnej integrálnej kontroly, čo znamená nezávislé účtovníctvo a rozhodovací o nastavení teplotného režimu na základe aktuálnych počiatočných údajov o teplote a tlaku. Zároveň sa zachová celá sada nástrojov ovládacích funkcií zo strany používateľa. Spolu s priamou mechanickou alebo elektronickou reguláciou môže majiteľ využiť prostriedky diaľkového ovládania vodného podlahového kúrenia z telefónu cez Wi-Fi alebo Mobilná komunikácia. Samotný automatický termostat môže viesť štatistiku ukazovateľov podľa sezóny a robiť predpovede o možných budúcich zmenách v nastaveniach podľa zadaných algoritmov.

Riadenie v systéme Fibaro

Fibaro ponúka špecializované riešenie na ovládanie funkcií vodnej podlahy vo forme Z-Wave kitu. Systém obsahuje ovládací panel, termostatickú jednotku a softvérový PID regulátor, v ktorom môžete v určitých režimoch nastaviť prevádzkový plán podlahového ohrievača podľa dní a týždňov. Funkcia inteligentnej regulácie teploty, ktorá sa vykonáva na základe informácií o kompletnom senzore na drôte, samozrejme nikam nešla. Medzi pracovné vlastnosti systému riadenia vodného podlahového kúrenia Fibaro patria pokročilé možnosti chladenia a možnosť "Nemrznúca zmes", ktorá automaticky aktivuje Kúrenie, aj keď bolo násilne vypnuté. Táto funkcia je implementovaná z bezpečnostných dôvodov, pretože pri určitých (extrémne nízkych) teplotách je možné zmraziť okruhy chladiacou kvapalinou.

Manažment v systéme Danfoss

Výrobca vykurovacích zariadení a komponentov Danfoss ponúka aj špeciálne súpravy na reguláciu podlahového vykurovania. V tejto rodine je obzvlášť úspešne implementovaná mechanická infraštruktúra organizácie ohrevu vody so zmiešavacou jednotkou a kolektorovou skupinou. Toto riešenie je vhodné pre domy, kde sa plánuje organizovať komplexné vykurovanie spolu s radiátormi. Technické základ pre Ovládanie podlahového kúrenia Danfoss predstavuje rozvodný hrebeň, ku ktorému je pripojená zmiešavacia jednotka. Táto konfigurácia je výhodná, pretože počas prevádzky podlahy je optimálna teplota chladiacej kvapaliny 35-40 C. V procese miešania horúca voda z kotla a použitých chladených prúdov z radiátorovej jednotky sa dosiahne optimálny režim vykurovania, ktorý nevyžaduje nastavenie. Užívateľ tiež nastavuje špecifické parametre pomocou elektronického termostatu, vrátane termostatu, ktorý je dodávaný s vodnou podlahou.

Ovládanie pomocou ovládača Arduino

Použitie regulátorov sa ospravedlňuje v domácnostiach, kde je zabezpečené multifunkčné ovládanie celých skupín vykurovacích systémov. Programátor mikrokontroléra Arduino je najvhodnejší na použitie s domácimi podlahovými vykurovacími zariadeniami. Pomocou špeciálnych nastavení používateľ zostaví riadiaci algoritmus s prihliadnutím na zoznam vstupných indikátorov. V moderné systémy tohto typu sú tiež široko používané možnosti diaľkového ovládania. Ovládanie vodného podlahového kúrenia Arduino je teda možné organizovať prostredníctvom rovnakého smartfónu stiahnutím príslušnej aplikácie pre Android s grafickým rozhraním. Medzi hlavné úlohy, ktoré je možné pomocou takýchto nástrojov vyriešiť, patria:

• Nastavenie teploty a jej regulácia.
• Monitorovanie údajov pochádzajúcich zo snímačov teploty.
• Informovanie o technickom stave systému.
• Aktivácia núdzových režimov s alarmom, keď sa zistia príznaky úniku alebo nezvyčajná zmena hlavných prevádzkových indikátorov.

Inštalácia riadiacej jednotky

Je žiaduce umiestniť Ovládacie zariadenia čo najbližšie k miestu prevádzky vykurovacieho potrubia. Upevňovacie operácie pomocou kompletnej sady svoriek a montážnych panelov sa dajú ľahko vykonať bez pomoci špecialistov vlastnými rukami. Ovládanie vodného podlahového kúrenia je možné vykonávať z montážnej skrinky aj na diaľku. Preto je dôležité vopred premýšľať o najvhodnejších miestach inštalácie z hľadiska prístupu. Zároveň sa neodporúča namontovať uzol so skupinou kolektorov priamo na nosné konštrukcie, pretože práca podlahového vykurovania prispieva k šíreniu vibrácií a hluku. Odporúča sa pripevniť systém pomocou skrutiek k inštalačnému panelu cez tesnenie tlmiča, ktoré tlmí vibrácie a zvukové efekty.

Kontrola tesnosti systému

Pred prvým spustením podlahového ohrievača v prevádzke by sa mala testovať tesnosť, to znamená prítomnosť možných netesností. Aby ste to dosiahli, je potrebné udržiavať systém pod tlakom asi 5-10 minút, čo je 1,5-krát viac ako bežné prevádzkové parametre. V tomto prípade by maximálna hodnota nemala presiahnuť 3 bary. Ak počas tohto časového obdobia tlak nepresiahne 0,2 baru, znamená to, že v spojoch nedochádza k úniku. V závislosti od možnosti konkrétneho systému riadenia podlahového vykurovania môže automatizácia hlásiť kritické poklesy tlaku aj prostredníctvom špeciálnych indikátorov. Okrem toho oznamovacie funkcie umožňujú aj možnosť začlenenia do všeobecných poplachových systémov domu.

Záver

Prax zásobovania vykurovacích systémov "inteligentnými" regulátormi a regulátormi výrazne zvýšila komfort prevádzky zariadenia. Na posúdenie stupňa technologického vývoja termostatov stačí pripomenúť možnosť ovládania vodného podlahového kúrenia z telefónu na diaľku. Ale nielen kvôli pohodliu sa automatické riadiace systémy stali obľúbenými. Optimalizácia pracovných procesov tiež prispieva k úsporám energie a zvyšuje úroveň bezpečnosti systému. Ďalšia vec je, že stále existuje faktor vplyvu používateľa, od ktorého závisia algoritmy programátorov a regulátorov pre vodnú podlahu.