Комбинированная система отопления в загородном доме
Как показывает практика, в большинстве загородных домов используется комбинированная система отопления, когда для отопления дома используются не только радиаторы, но и теплый пол. Мои читатели часто спрашивают меня, как «подружить» эти две системы отопления, чтобы иметь не только комфорт в использовании, но и экономию в затратах на отопление дома. Вот о том, как спроектировать комбинированную систему отопления в загородном доме, мы и поговорим в этой статье.
Как я уже сказал выше, комбинированная система отопления предполагает одновременное использование в системе отопления дома, как радиаторов, так и теплого пола. Применение ее будет целесообразным, когда с помощью напольного отопления не получается компенсировать расчетные потери тепла в отапливаемом помещении даже при максимально допустимой температуре теплоносителя. Согласно нормативных документов, в частности пункта 6.4.9. СП 60.13330.2016, температура поверхности пола в помещениях с постоянным пребыванием людей не должна превышать 26 °С. Если предположить, что средний коэффициент теплоотдачи пола составляет 10,8 м2/°С • Вт, а средняя расчетная температура воздуха в помещении 21,5 °С, то с поверхности теплого пола можно получить удельный тепловой поток, не превышающий 10,8 (26-21,5) = 48,6 Вт/м2.
Как управлять комбинированной системой отопления
Наиболее оптимальным способом управления системой отопления загородного дома является применение электронных комнатных термостатов вместе с электротермическими сервоприводами, устанавливаемыми на коллекторе системы отопления. Принцип такого управления системой отопления заключается в том, на комнатном термостате программируется желаемая температура воздуха в конкретном помещении, например 21,5 °С. Когда фактическая температура воздуха превысит установленную, термостат выключит сервопривод, тем самым перекроет подачу теплоносителя к радиатору или петле теплого пола. Через некоторое время фактическая температура воздуха опустится ниже запрограммированной величины более чем на 0,5 °С, в нашем случае 21 °С, термостат включит сервоприводы, которые откроются, и тем самым восстановят циркуляцию теплоносителя в системе отопления. Разница в 0,5 °С необходима для корректной работы термостата, так как при достижении требуемой величины в 21,5 °С термостат вынужден будет постоянно включаться и выключаться. Такой режим называется режимом «дребезга».
Давайте разберем варианты управления комбинированной системой отопления. На рисунке ниже показана описанная выше система управления теплым полом с помощью обычного комнатного термостата.
Но как быть в случае использования теплого пола вместе с радиаторами? На первый взгляд, можно было бы с помощью одного комнатного термостата управлять одновременным включением или выключением и теплого пола и радиаторов. Но как показывает практика, такой способ управления не всегда удобен особенно в период межсезонья — осень и весна. В это время очень часто возникает ситуация, когда от системы отопления требуется 10—15 % от расчетной мощности, т.е. теплых полов вполне достаточно для обогрева помещения. Однако, когда температура наружного воздуха понижается, часто это бывает в ночное время, для компенсации тепловых потерь может потребоваться подключение системы радиаторного отопления. Для организации такого режима работы системы отопления понадобится комнатный термостат с двумя реле. Пример такой системы отопления можно посмотреть на рисунке ниже.
Здесь мы видим, что комнатный термостат управляет не одним, а сразу двумя контурами отопления с помощью дополнительного реле. В перечне настроек такого термостата появилась величина dT, определяющая диапазон температур выше запрограммированной, при которой работает только одно реле. На рисунке, эта величина установлена dT = 3 °С.
Давайте подробнее рассмотрим принцип работы такого термостата. При программировании термостата задаются две величины: первая — желаемая температура воздуха в помещении (20 °С), и вторая — dT, которая устанавливается один раз и применима при любых режимах работы системы. В том случае, если фактическая температура воздуха в помещении ниже запрограммированной величины, т.е. в помещении холодно, необходимо систему отопления включить на полную мощность. Для этого комнатный термостат включает оба реле, тем самым подключив сразу и радиаторы, и теплый пол. Этот режим обозначен на рисунке как зона 1. Данная ситуация, чаще всего, возникает, в пиковые периоды холода, когда за окном устанавливается минимальная температура.
Если температура поднимется выше запрограммированной (20 + 0,5 °С = 20,5 °С) реле, управляющее радиатором отопления, отключится, в то время как система теплого пола останется включенной. Если температура воздуха в помещении начнет снижаться, комнатный термостат снова включит реле радиаторного отопления. В том случае, если температура воздуха в помещении продолжит расти, то при нагреве воздуха на величину dT (3 °С) термостат отключит и напольное отопление. После того, как температура внутреннего воздуха опустится ниже 23 °С термостат включит теплый пол, а если его мощности окажется недостаточно, включается и радиаторное отопление. В результате такой работы комнатного термостата, мы получим диапазон температур от 20 °С до 23 °С, в котором наша система отопления нашего дома будет работать с максимальной эффективностью.
Приведенная выше схема двухконтурного регулирования может также применяться в загородном доме, когда, основным отоплением является теплый пол. Известно, что теплый пол имеет инерционность. При включении отопления требуется время, чтобы теплый пол нагрелся и стал повышать температуру в помещении. В это время температура в помещении опускается ниже запрограммированной на 0,3-0,5 °С. Чтобы исключить это понижение, одновременно с теплым полом включится радиатор, который нагревается значительно быстрее. Как только температура войдет в запрограммированный диапазон, радиатор выключится и обогрев будет осуществляться только теплым полом. Это позволяет не просто экономить тепловую энергию, но и поддерживать более комфортные условия.
