Сервопривод и его разновидности
Сервопривод регулирует поступление воды в систему
Как говорилось выше, сервопривод – это дополнительное оборудование, которое устанавливается на распределительный коллектор для теплого водяного пола.
Устройство применяется для регулирования потока воды, поступающего в нагревательные элементы. Это процесс осуществляется при помощи открытия и закрытия регулирующих вентилей, которые располагаются на обратной гребенке коллектора.
Механический сервопривод
Данное устройство самый простой вариант
Сервопривод механического типа является наиболее простым вариантом данного устройства.
Он имеет не сложную конструкцию и приемлемую стоимость.
Регулировка температуры производится непосредственно на самом устройстве вращением специального колесика, уменьшающего или увеличивающего показатели температуры.
Механические устройства не совмещены с термодатчиком
Такое приспособление не согласовывается с термодатчиком и не может автоматически срабатывать (включаться и выключаться) при повышении и понижении температуры теплого пола от заданной установки.
Устройство требует постоянного контроля значения температуры при уходе из дома и даже перед сном, но срок его эксплуатации очень долгий и прибор не требует профилактических настроек и дополнительного обслуживания.
Электронный сервопривод для коллектора
Электронное устройство получает информацию от термодатчика
Электронный вариант сервопривода теплого водяного пола представляет собой также достаточно простое устройство, которое способно автоматически осуществлять регулировку подачи теплоносителя в отопительный контур системы.
Схема коллектора с сервоприводом
Прибор имеет постоянное электронное согласование с терморегулятором, который является мозговым центром. Терморегулятор или термостат согласован с температурным датчиком, который устанавливается возле нагревательных элементов в стяжке теплого пола.
Соответственно на термостате выставляются граничные значения температуры, при которых сервопривод будет открывать и закрывать регулируемый вентиль для подачи горячей воды в контуры отопления. Один из вариантов подключения термостата к сервоприводам можно увидеть из таблицы-схемы.
Устройство электронного типа способно полностью самостоятельно производить и контролировать подачу теплоносителя в систему обогрева, но чтобы его приобрести, каждому хозяину придется выложить немалую сумму денег.
Если они случаются нередко, то стоит дополнительно устанавливать ИБП (индивидуальный блок питания) или свой выбор останавливать на механическом устройстве регулировки подачи теплоносителя. Подробнее о сервоприводах смотрите в этом видео:
Дистанционный сервопривод
Дистанционная система регулирования подачи воды является достаточно сложным электронным механизмом, который часто применяется в помещениях, где теплый пол – и основа системой отопления, которая устанавливается во всех комнатах квартиры.
Дистанционный сервопривод регулирует подачу теплоносителя в каждый контур системы. Он согласовывается с терморегуляторами, установленными в различных комнатах, которые могут отстраиваться автоматически от температуры окружающей среды, и нагревает каждое помещение по своим собственным (необобщенным) параметрам.
Организовывая такую систему отопления, многие специалисты советуют приобретать надежные и функционально наполненные терморегуляторы, которые будут подавать на сервопривод своевременные команды, на основании которых устройство сможет создать свой уникальный микроклимат (по требованию хозяина) в каждой комнате. Подробнее о дистанционных устройствах смотрите в этом видео:
Следует знать, что сервоприводы можно классифицировать еще по следующим параметрам:
- нормально закрытые;
- открытые.
В таком состоянии через сервопривод вода протекать не может. Открытое положение является противоположным описанному выше, и, наоборот, пропускает теплоноситель в систему, что не всегда приносит пользу.
Как располагаются коллекторные отделы?
Для системы теплый пол можно установить один общий коллектор или же смонтировать перед каждым отопительным контуром индивидуальное устройство. В этом случае каждый коллектор должен быть оснащен терморегуляторами, расходомером и тремя основными элементами:
- Смесительным клапаном, который определяет степень нагрева теплоносителя в отопительном контуре.
- Запорным вентилем балансировки радиатора, связывающим коллектор с отопительной системой. Открывает и при необходимости закрывает подачу воды в контур.
- Переливным клапаном. Он отвечает за постоянное давление в трубах, для чего направляет лишний теплоноситель в байпас.
Схемы сборки могут быть самыми разными. Для системы с одной радиаторной трубой, к примеру, наличие байпаса обязательно. Причем он должен быть всегда открытым, так избыток горячего теплоносителя будет отводиться напрямую в радиатор.
При наличии обратного контура байпас необязателен. Если отапливаемая площадь невелика, коллекторный отсек можно разместить во вторичном контуре.
Трёхходовой клапан в системе отопления
Установка трёхходового клапана на тёплый пол
При подключении тёплого водяного пола не обойтись без трёхходового смесительного клапана. Горячая вода из радиатора проходит через такой клапан, температура снижается. В результате в трубопровод водяного пола поступает теплоноситель нужной температуры. Трехходовый клапан подключают к отопительному контуру пола согласно схеме. Самой производительной считается последовательная схема.
На пути горячего теплоносителя к коллектору находится трёхходовой клапан с термостатом. Если температура входного потока превышает допустимую для тёплого пола, то срабатывает клапан. Холодная обратка подмешивается к горячей. Когда температура достигает нужного значения, термостат заставляет клапан сработать снова.
Установка трёхходового клапана на твердотопливный котёл
Если дом отапливается твердотопливным котлом, то достигнуть того, чтобы температура теплоносителя была неизменна, сложно. Прямое подключение котла к системе — это ошибка. Когда он не разогрет, а во входящий трубопровод поступает холодная вода, то образуется конденсат. Смесь пепла с конденсатом образует на стенках топки нагар — наросты, которые очень непросто удалить. Из-за нагара ухудшается теплообмен, снижается эффективность работы котла.
Ещё одна проблема — внезапное отключение электричества. В таком случае, отключается насос и снова возникает скачок температуры. Котлы, особенно чугунные, очень чувствительны к таким перепадам. Поэтому подключение котла к системе требует использования трёхходового смесительного крана. Он заставляет воду проходить по малому кругу до тех пор, пока она не достигнет нужной температуры.
Функции трёхходового клапана на твердотопливном котле
- Распределение. Клапан распределяет входной поток на два отопительных контура, которые работают при одинаковой температуре. В таком случае кран имеет один входной и два выходных патрубка.
- Смешивание. Клапан даёт возможность подключить к котлу систему пола с подогревом. Теплоноситель для тёплого пола и для радиаторов должны иметь разную температуру. Поэтому у трёхходового клапана для тёплого пола — два патрубка на вход горячей и холодной воды и один патрубок на выход.
Трёхходовой термостатический смесительный клапан незаменим в системе водяного отопления. Он позволяет регулировать температуру. При установке тёплого пола необходимо подключить трёхходовой кран по последовательной схеме. Он поддерживает разную температуру в радиаторах и в трубопроводе водяного пола. Без трёхходового термостатического крана невозможна нормальная работа твердотопливного котла.
Устройство и принцип действия
Удобство пребывание в помещениях во многом зависит от применяемой системы отопления. Контроль над температурой водяного теплого пола производится с использованием специальных приборов – терморегуляторов.
Применяются множество конструкций таких систем, но в большинстве случаев в них используется всего несколько принципиально различных способов регулировок.
Смотреть видео — процесс настройки
терморегулятор для теплого пола, обзор и настройка
Watch this video on YouTube
Но, прежде чем рассмотреть принцип работы и устройство терморегуляторов, нужно понять объект регулирования.
Что такое разводка отопления
Обогрев помещения водяным полом может осуществляться различными способами. Одним из них является использование тепла подогретой воды, выполняющей роль теплоносителя. Передача производится по трубам. Раньше в отоплении в основном использовали стальные трубы, сейчас им на смену пришли современные из пластиковых материалов.
Греющий контур может располагаться вдоль стен в виде радиаторов, а может располагаться под поверхностью пола, нагревая его и воздух в помещении.
Терморегулятор для радиатора отопления: установка, принцип работы, характеристики, критерии выбора.
Горячая вода или антифриз нагревается в котле, после чего, с использованием циркуляционного насоса подается в греющий контур водяного пола.
Проходя по его трубам, теплоноситель отдает тепло в закрытое окружающее пространство, нагревая поверхность. Охлажденная жидкость возвращается в систему котельной. В зависимости от температуры «обратки» в узле подмеса производится ее подогрев, либо охлаждение подмешиванием более холодной воды из бака.
В контурах с теплыми полами, который подключаются отдельным контуром, терморегулятор устанавливается для каждого из них, поскольку все они имеют собственный тепловой режим. А контуры радиаторного отопления нагреваются до температуры, практически вдвое выше, чем для теплого пола.
Как работает принцип регулирования температурного режима
Основными элементами регулировки нагрева является сервоприводы, датчики температуры и терморегуляторы. Такой состав оборудования позволяет производить регулировку температуры водяного теплого пола бесступенчато в непрерывном автоматическом режиме. Происходит это следующим образом:
- Если с термодатчика приходит сигнал о недостаточной температуре, сервопривод открывает вентиль и в контур отопления поступает больше горячей воды.
- При перегреве теплоносителя открывается вентиль подмеса охлажденной воды, снижая степень нагрева в контуре.
- Однако возможна регулировка и в ручном режиме путем установки крана в определенное положение. Но такой способ требует постоянного визуального контроля, поскольку факторы, от которых зависит режим отопления, в течение суток изменяются неоднократно. При относительной дешевизне таких устройств, они очень неудобны в эксплуатации, поскольку за каждым имением условий в помещении требуется вмешательство в работу отопления.
Параметры регулировки
Смотреть видео — регулировка мощности блока термодатчика
Регулировка теплого пола используем терморегулятор для водяного теплого пола
Watch this video on YouTube
- Степень нагрева напольного покрытия. В таком случае датчик нагрева устанавливается в непосредственной близости от него. Такое устройство теплого пола лучше всего подходит для небольших помещений и маломощных отопительных контурах, которые используются только в качестве вспомогательных, в частности для теплого пола.
- Температура воздуха в помещении – при такой схеме контроля используются датчики, вмонтированные непосредственно в корпусе терморегулятора. Корректной работы такого прибора можно добиться только, если выполняются все требования к утеплению обогреваемого здания. В противном случае эффективной работы отопления добиться сложно – значительные потери энергии неизбежны. Правильно построенный дом с обширной отопительной системой и терморегулятором может дать до 30% экономии ресурсов.
- Комбинированные системы регулирования, при которой датчики температуры водяного теплого пола устанавливаются и в отапливаемом помещении и на системе узла подмеса. Параметры настраиваются из соображений максимально комфортной температуры в доме. Такая аппаратура с терморегулятором используется в обширных помещениях. Для управления могут использоваться оба датчика одновременно или один из них.
Виды сервоприводов
Устройства, которые выполняют функцию сервопривода, работают по разным принципам. Можно выделить 2 вида устройств – электромеханические или термоэлектрические. На клапаны коллекторов в подавляющем большинстве устанавливают простые устройства, в которых используется расширение нагревающейся жидкости. Эти механизмы имеют стандартные размеры, их посадочные гнезда и длина выдвигающегося штока для давления на клапан (как и сами клапаны) унифицированы.
Электротермический регулятор
Поскольку приборы работают от электросети, основной их характеристикой является положение штока при отсутствии электроэнергии. Такое состояние устройства, когда на него не подается ток, называется нормальным положением. Таким образом, существует два варианта сервоприводов по типу нормального положения:
- Открытый. Без подачи тока шток спрятан в корпусе и клапан на трубе открыт.
- Закрытый. Шток выдвинут, и клапан на трубе закрыт.
Есть сервоприводы с универсальной конструкцией, в которой есть возможность изменить нормальное положение с «открытый» на «закрытый».
Выбирая сервопривод по этому признаку, нетрудно сообразить, что если подогрев будет непрерывно функционировать в течение длительного промежутка времени, то сервопривод в нормальном положении должен быть открытым и включаться только в случае превышения заданной температуры. То есть, сервопривод основное время работы не будет потреблять электроэнергию, а при отключении света пол не перестанет обогревать комнату из-за того, что сервопривод закрыл клапан.
Электромеханический сервопривод
Электромеханические регуляторы, в конструкции которых имеется электромотор с фиксацией точного положения ротора, используются в сложных многоконтурных системах. Такие устройства позволяют дозировать и смешивать теплоноситель в многопетлевых контурах, перераспределяя его в зависимости от показаний датчиков температуры и заданных параметров. Электромеханические сервоприводы не только открывают и закрывают клапаны, они изменяют их просвет. Электроприводы устанавливаются в комплекте с другим сложным оборудованием, включая контроллер и расходомер. Обычно такой сложный комплекс монтируется с коммутатором, который собирает данные от нескольких измерительных приборов и посылает управляющий сигнал на определенный механизм.
Самым распространенным сервоприводом, который устанавливают на выходы коллектора теплого пола, является электротермический нормально открытый.
Что такое сервопривод и принципы его работы
Сервопривод — это автономное электрическое устройство, которое вращает части машины с высокой эффективностью и с большой точностью. Выходной вал этого двигателя перемещается на определенный угол, положение и скорость, что обычный двигатель не имеет возможности делать. Мотор сервопривода использует обычный двигатель и соединяет его с датчиком для позиционирования обратной связи
Контроллер является наиболее важной частью сервомотора, разработанного для этой цели
Элемент представляет собой замкнутый механизм, который включает позиционную обратную связь для управления вращательной или линейной скоростью и положением. Двигатель управляется электрическим сигналом (аналоговым или цифровым), он определяет величину движения, которая представляет собой конечное командное положение для вала. Тип кодировщика определяется датчиком, обеспечивая обратную связь скорости и положения. Эта схема построена прямо внутри корпуса двигателя, который обычно оснащен системой передач. Сервопривод для теплого пола с Алиэкспресс позволяет сэкономить время и денежные средства, но он доступен и в других магазинах.
Основное отличие сервомотора от двигателя состоит в том, что он управляется по моменту, а также положению и скоростью. Основные виды устройств:
- асинхронные;
- синхронные;
- постоянного и переменного тока.
Ход работы: как правильно установить термоголовку на радиатор
Чаще всего подключение термоголовки проводится с установкой новых батарей для отопления. Как правило, новые радиаторы устанавливаются до начала отопительного сезона.
Установка термоголовки:
- В местах, где головка будет соединяться с радиаторами, на трубах сделать резьбу с помощью плашки.
- На часть трубы, которая выходит от стояка, нужно закрепить контрагайку. На нее намотать уплотнитель для резьбы – фумленту.
- Накрутить термоголовку, но не сильно затягивать ее.
- На трубу, ведущую к радиатору накрутить контрагайку и совместить ее с головкой.
- Плотно затянуть гайки с трубами – одновременно зажать их с помощью разводных ключей.
После установки устройства нужно проверить его на корректность работы. Для этого сперва нужно включить устройство на максимум. Разместив посредине комнаты термометр, понаблюдайте за повышением температуры.
После того, как температура в помещении повыситься, поверните вентиль в обратную сторону и ожидайте желаемого показание термометра, например 20 градусов. Когда увидите нужную температуру, медленно поверните кран на увеличение температуры, пока в корпусе не зашумит вода. На ручке можно сделать пометку –это положение регулятора соответствует оптимальной температуре.
Материалы изготовления
Термосмесительные клапаны трёхходового типа изготавливаются из следующих материалов:
- Латунь — медный сплав с добавками цинка. Изделие не подвергается коррозийному разрушению, оно прочное, долговечное. Иногда данные термосмесители имеют хромовое или никелевое покрытие, оно защищает от потемнения. Этот вариант наиболее часто применяется в жилом помещении.
- Бронза — медный сплав с добавками олово. Встречается редко, хотя качеством не хуже латунного.
- Нержавеющая сталь — прекрасный металл для изготовления регулирующих изделий. Отличается долговечностью, прочностью, стойкостью к коррозии. Но стоимость приборов из него высокая, поэтому для частного дома не подходят.
Встречаются регуляторы титановые, из углеродистой стали, но они рекомендованы для промышленного применения. Выпускаются вентиля из силумина (сплав алюминия с кремнием), их минус — низкая прочность.
Достоинства и недостатки коллекторов теплого пола
Наглядность подключения теплого пола
К достоинствам и недостатком коллекторов следует отнести:
- эффективное распределение потока теплоносителя по всем петлям теплого пола;
- возможность перекрыть поток на отдельных петлях, или изменить режим подачи;
- простота и удобство регулировки режима обогрева;
- наглядность подключения, возможность визуально определить количество петель;
- простота ремонта или замены устройства;
- возможность изменить количество петель, подключая новые контуры или устанавливая дополнительные узлы.
- регулировка режима требует некоторого опыта — водяной теплый пол обладает большой инерцией и не сразу реагирует на изменения режима подачи теплоносителя;
- количество петель, которые можно подключить к коллектору, конструкционно ограничено;
- при выходе из строя клапанов, регуляторов или соединительных элементов возможны протечки;
- стоимость коллектора довольно высока по сравнению с ценой обычных комплектующих для отопительных систем.
Недостатки коллектора — это, скорее, особенности его конструкции. Как правило, пользователи относятся к ним именно с этих позиций. Если подключение и эксплуатация производятся без нарушений, проблем с коллектором не возникнет. В любом случае, обойтись без этого узла невозможно, поэтому, правильнее относиться к его свойствам с пониманием.
Состав коллекторной группы
Сам по себе коллектор является лишь отдельной частью коллекторного узла (или группы). В ее состав входят следующие элементы:
коллектор подачи
К нему подключается общий трубопровод с горячим теплоносителем и петли теплого пола, в которые поступает горячий поток;
коллектор обратки
Этот элемент выполняет обратную функцию — в него поступает остывший теплоноситель, прошедший по всей длине каждой петли. После этого жидкость поступает на повторную подготовку;
циркуляционный насос
Он обеспечивает рабочее давление в системе теплого пола. Иногда можно обойтись без него, если количество и длина петель невелики, а питание теплого пола производится от собственного котла. В таких случаях может быть достаточно давления от насоса, встроенного в котел;
устройства для регулировки режима нагрева
На прямом коллекторе над каждым выходом стоят расходомеры, а на обратке — вентили. Иногда на входе ставят клапаны с сервоприводом, способные производить регулировку в автоматическом режиме;
узел смешивания
Иногда он устанавливается отдельно, но чаще всего присутствует в составе коллекторной группы.
Перечислены только самые основные элементы. Кроме них могут присутствовать измерительные приборы, клапаны для удаления воздуха и другие дополнительные элементы. Рекомендуется приобретать коллекторы, оснащенные группами безопасности. Они состоят из сливного клапана (со штуцером под шланг), а также с автоматическим воздухоотводчиком. Группы безопасности должны присутствовать на обоих коллекторах — прямом и обратном.
Узел смешивания
Производит подготовку теплоносителя
Одним из важнейших элементов коллекторной группы является узел смешивания. Он производит подготовку теплоносителя — смешивает горячую жидкость с более холодной обраткой. Как правило, из котла поступает слишком горячий теплоноситель. Для того, чтобы обеспечить заданную температуру, в поступающую жидкость подмешивают некоторое количество более холодного потока.
Этот процесс можно организовать двумя способами:
- с помощью трехходового клапана. Он подключается в прямой и обратной линиям, а на выходе получается жидкость с нужной температурой. Клапан регулирует пропорции смешивания по сигналу с датчика температуры. Возможна установка с сервоприводом, обеспечивающим полную автоматизацию процесса регулировки;
- с помощью двухходового клапана. Принцип работы — изменение производительности прямой линии, которая смешивается с обраткой. Чем меньше напор, тем холоднее теплоноситель.
Схемы смешивания на трехходовом клапане считаются более надежными и стабильными. Они работают автоматически и требуют лишь установки нужного режима смешивания. Дополнительная регулировка производится только для изменения нагрева и производится в рабочем порядке.
Монтаж
Сервопривод устанавливается на готовый узел коллектора по следующей схеме:
- Монтаж устройства происходит в любом положении, независимо от того, какой он – нормально закрытый, открытый или универсальный. Но до первого включения привод должен находиться в открытом состоянии.
- Проверяют совместимость клапана и сервопривода при помощи шаблона. Его можно найти на коробке от устройства.
- Резьбовой адаптер (входит в комплект) устанавливается на клапан. Правильность установки подтверждается защелкиванием фиксатора.
Для монтажа привода не нужно использовать никаких дополнительных инструментов. Также в резьбовом соединении нет необходимости применять любые уплотнительные материалы. Электрическое подключение привода должно осуществляться по схеме, которая представлена производителем. С ней можно ознакомиться в инструкции к эксплуатации. Для демонтажа сервопривода необходимо надавить на его корпус сбоку и потянуть вверх. В результате устройство отсоединится от адаптера.
Схема оборудования для теплого пола
