Водно подово отопление

Въздухоохлаждаеми водоохлаждащи термопомпени агрегати

Системите за централна климатизация, работещи на базата на въздухоохлаждаем водоохлаждащ термопомпен агрегат (чилър), се отличават с редица доказани достойнства при климатизацията на големи сгради. Чилърни инсталации се използват успешно от години и у нас в обществени, търговски, административни и дори жилищни сгради. За разлика от други технически решения за централна климатизация, при чилърните инсталации няма ограничение към мащабите на сградата, броя на помещенията или предназначението им. Тяхно предимство е и възможността за независимо регулиране на температурата в отделните помещения.

Основно изискване към водоохладителните системи е да се направи оптимален избор на водните дебити, както и те да се поддържат в определените граници. Целта е да се направят съвместими потоците между отделните хидравличните кръгове за производство и разпределение на енергия. Условието има съществена роля върху постигането на пълната проектна мощност на инсталацията. Съществуват някои специфични ограничения, които изискват свеждане на възможните колебания на потока във водоохлаждащите агрегати до определени граници.

Чилърът е хладилна машина
Конструктивно чилърът представлява хладилна машина, в която се охлажда или нагрява вода или незамръзваща течност. Циркулирането й в системата се осигурява от помпена станция. Години наред, производителите на водоохлаждащи агрегати препоръчваха при проектиране на чилърна климатична инсталация дебитът на водния поток, преминаващ през изпарителя, да бъде постоянен. Това е необходимо, тъй като рязкото намаляване на дебита може да доведе до нарушаване нормалната работа на цялата система. В действителност, дебитът на водния поток не би могъл да се поддържа абсолютно постоянен. Той варира, но промените следва да протичат с много ниска скорост и в определени граници. Добре е да се знае, че бързото понижение на потока, преминаващ през системата, би довело до спад на изходящата температура на водата от агрегата. В резултат на това се създава риск от замръзване на изпарителя. Също така е възможно да възникнат и проблеми в компонентите за защита на системата, което би наложило повторното им ръчно активиране. Рискът от замръзване се увеличава поради влошен коефициент на топлообмен, наблюдаван при понижение под определено ниво на дебита на водните потоци в системата. Колкото по-нисък е дебитът, толкова по-труден е контролът на изходящата температура на водата в агрегата. От друга страна, за отбелязване е и фактът, че значителните дебити силно намаляват живота на тръбите. Сред причините за това е, че тръбите са обект на силни удари от страна на механичните примеси във водата, което ускорява ерозията на тръбната мрежа.

Елементи на водна подова отоплителна система
Основните компоненти на системата за водно подово отопление са изолационна основа за пода, тръби, източник на топлоподаването, подаващ и събирателен колектор, помпа, регулираща арматура и автоматика.
Дебелината на изолационната основа трябва да е добре преценена в зависимост от помещенията, които се намират отдолу. Ако те не се отопляват или етажът е приземен, изолацията трябва да е по-дебела. Върху нея се полагат гъвкави тръби от полиетилен или най-често полиетилен с алуминиева вложка. Пространството около тях и над тях се запълва със замазка. За разлика от бетона, който се използва като основа, ако няма повърхностно отопление, в този случай замазката се обогатява с пластификатор. Благодарение на него, тя уплътнява добре всяко свободно пространство около тръбите, формирайки общ топлообменник с тях. Пластификаторът е необходим, за да работи добре “екипът” от тръби и замазка, отдавайки максимално възможната топлина към помещението. Логично, по тръбите циркулира топла вода, пренасяйки топлина от източника към отопляваните помещения.

Видове способи за полагане на тръбите
Ходът на гъвкавите тръби върху изолационната основа се осигурява по различни начини. Съществуват четири способа за формиране рисунъка на гъвкавите тръби. Единият се състои в използване на релефна плоча. В този случай гъвкавата тръба се “вие” върху плочата, лежейки между отделните издатини. Специалисти определят решението като лесно, удобно и бързо. Традиционно, тръбите се монтират върху основата чрез скоби. В този случай изолационният слой е гладък, свързването на тръбите върху слоя е по-сложно, но сигурността на решението е не по-малка от тази, характерна за релефната плоча. Сред възможностите за избор е и т.нар. релсова система. При нея полагането на тръбите за повърхностно отопление е максимално улеснено. Благодарение на конструкцията й, гъвкавите тръби просто се залепват върху изолационната основа. Четвъртата възможност се базира на т.нар. система за сухо строителство. Тя се различава сериозно от останалите три подхода по това, че при нея отсъства вече споменатата замазка. Изолационната плоча е с каналчета, в които се монтират тръбите. Вместо замазка, обаче, върху тях се поставят ламели, които увеличават топлоотдаващата площ.
Върху замазката или ламелите потребителят може да оформи подовото пространство според вижданията си, като не забравя, че дървото не е добър вариант, тъй като е изолатор и ще спира топлината от пода или стените. Необходимо е напълнената с вода система да не работи около 20 дни след полагане на тръбите, за да се осигури необходимото време циментът да засъхне добре, освен ако системата не е от типа сухо строителство. След описания период, специалистите препоръчват т.нар. темпериране на системата или първоначалното й пускане в действие. Три дни температурата на циркулиращия в нея топлоносител не трябва да превишава от 20 - 25 градуса по Целзий, а след това в продължение на няколко дни трябва да функционира под пълна мощност.

Източници на топлоподаването
Топлината, която водата пренася в системата, би могла да се произвежда от различни източници. Сред тях приоритетно място заемат т.нар. нискотемпературни източници, например термопомпи или кондензационни котли. С успех могат да се използват и камини, обикновени котли на дърва, въглища или електричество и други. Все пак, най-рационално е водните подови отоплителни системи да се комбинират с нискотемпературен източник, защото тогава системата е най-ефективна.
Главна роля в повърхностните отоплителни системи играе и т.нар. колекторна група, която обхваща подаващ и събирателен колектор. Тя разпределя топлината от източника равномерно във всички стаи. Важна част от колекторната група е помпа, която осигурява постоянното циркулиране на водата в системата. Без нея съществува риск движението на водата да се затрудни от многобройните гънки и обрати по трасето на системата. Ако топлоизточникът не е нискотемпературен, системата следва да е оборудвана и с трипътен вентил, който намалява температурата до оптималната за повърхностно отопление.

Отоплителни кръгове в системата
Работата на колекторната група е неразривно свързана с т.нар. отоплителен кръг. Най-общо казано, едно отоплявано помещение представлява отделен отоплителен кръг. Известни са и изключения от правилото. Ако, например, отопляваното помещение е по-голямо от 20 квадратни метра, просто е невъзможно да се намери достатъчно дълга тръба, която би могла да обхване целия под. Известно е, че снаждането между две тръби в системи за повърхностно отопление е недопустимо. Следователно, в случай че дневната и кухнята в един апартамент са обединени, според съвременните интериорни тенденции, общото помещение би могло да обхваща няколко отоплителни кръга. Колекторната група разпределя топлината от източника към отделните отоплителни кръгове, а регулатор на дебит пропуска само необходимото количество вода.
Автоматиката на системата определя колко топла вода трябва да пропуснат дебиторегулаторите от колекторната група към съответния отоплителен кръг. При работата си тя разчита на т.нар. стайни термостати, които измерват температурата в помещенията и подават сигнал към колекторната група. Използват се технически решения, разчитащи на различни комуникационни технологии. При традиционните системи връзката между терморегулаторите и колекторната група е кабелна. Предлагат се и решения с радиочестотна комуникация.

Регулиране температурата на топлоносителя
Сред начините за регулиране на температурата в помещенията е използването на специално регулиращо устройство, което обединява температурен регулатор, трипътен вентил и помпа с електронно регулиране. Чрез използването му се регулира както температурата на топлоносителя, който постъпва в системата, така и дебитът му. Температурният регулатор е с вграден контактен датчик, чрез който непрекъснато се следи температурата на топлоносителя в системата за подово отопление.
Термостатична глава на регулатора е градуирана не в относителни единици - 1, 2, 3 и т.н., а директно в градуси. Както вече бе посочено, чрез нея се настройва температурата на топлоносителя, постъпващ в системата за водно подово отопление. И ако например маркерът е настроен за температура 45 градуса по Целзий, а датчикът на регулатора измери по-висока, устройството предприема определени действия. А именно, отваря трипътния вентил толкова, колкото е необходимо горещата вода в подаващата тръба да се смеси с вече изстиналата вода до постигане на настроената температура. Точното количество гореща вода, която се подава към системата, се определя от помпа с електронно регулиране. Ако температурният регулатор откаже, в системата би могъл да постъпи и топлоносител с прекомерно висока температура. Именно с цел избягване на подобни ситуации, регулиращото устройство разполага с модул, който веднага изключва помпата, ако температурният регулатор спре да функционира. В същото време, модулът регулира и оборотите на въртене на помпата. По този начин системата е по-енергийноефективна, защото консумацията на електричество при високи обороти на помпата е по-голяма в сравнение с тази при по-ниски обороти.

Регулиране температурата в отделните помещения
За регулиране на температурата в отделните помещения се използват стайни термостати и специални регулиращи устройства. Стайните термостати се поставят в някое от помещенията на дома и се настройват на желаната комфортна температура. Стайният термостат следи температурата в помещението и я сравнява със зададената. Когато открие разлика, подава сигнал към регулиращо устройство, свързано със съответната тръба в разпределителния колектор. Нека припомним, че в колектора горещият топлоносител се разпределя към отоплителните кръгове (тръби).
Невинаги, обаче, е удобно, за да се регулира температурата в едно помещение, да се отваря колекторната кутия, за да се направят съответните настройките. Затова се използват специални кутии, в които са вградени един или два термостатични вентила, чрез които се настройва желаният комфорт. Те се вграждат в стените и регулират едновременно температурата на подаващата вода и тази в помещението (когато термостатичните глави са две). Специалните кутии се използват, когато цялата отоплителна инсталация е радиаторна, а само в отделни помещения като бани, тоалетни, антрета и други, отоплението е подово.

Уважаеми читатели, очакваме коментарите и допълненията ви за статията, посветена на водните подови отоплителни системи.