Для чего нужен сервопривод в отоплении
Трехходовой клапан для отопления: устройство, принцип работы и схема подключения
Привет всем читателям этого блога! В данной статье будут обсуждаться трехходовые клапаны и сервоприводы.
Написана статья на уровне ликбеза, поэтому специалистов попрошу громко не смеяться над обсуждаемыми здесь вопросами.
Начнем обсуждение с трехходовых клапанов, а потом перейдем к сервоприводам. Переходим к делу.
Что такое трехходовой клапан: зачем нужен и как работает?
Из названия трехходового клапана понятно, что он имеет три резьбовых или фланцевых соединения.
Существуют два вида таких клапанов:
Устройство трехходового клапана котла
Теперь давайте рассмотрим техническое устройство трехходовых клапанов.
Начнем по порядку с устройства термосмесительного клапана.
Для того, чтобы иметь наглядное представление о его внутреннем строении, посмотрите на следующий рисунок:
Термочувствительный элемент расширяется или сжимается в зависимости от температуры.
Это позволяет выдерживать определенную температуру на выходе подмеса (4).
Колебания температуры обычно лежат в пределах двух или трех градусов в зависимости от разности давлений горячей и холодной воды.
Наличие в термосмесительном клапане накипи также уменьшает точность его регулировки.
Температура воды на выходе клапана может быть задана жестко при изготовлении клапана, либо может изменяться в некоторых пределах.
Делается это при помощи вращения регулировочного колеса.
Трехходовой клапан отопления: принцип работы
Теперь перейдем к рассмотрению другого вида клапанов — переключателей направления потока.
Собственно, такие клапаны могут работать и как смесительные, но управляются они при помощи ручной настройки или сервопривода.
Для большей наглядности смотрите рисунок ниже:
Трехходовой клапан для отопления: принцип работы
По сути своей такой клапан — шаровой кран, у которого отверстия в шаре не находятся на одной линии, а сделаны под прямым углом друг к другу.
Для полного переключения потока необходим поворот шара на 90°. Давайте посмотрим вид такого клапана сверху:
Трехходовой смесительный клапан: принцип работы
Угловая шкала указывает на то в каком положении находится шар внутри клапана.
Трехходовой клапан: схема подключения к котлу
Как я уже говорил, чаще всего такие клапана используют для подключения бойлера косвенного нагрева к котлу.
Схема подключения будет выглядеть следующим образом:
Трехходовой клапан: схема подключения к бойлеру
В этой схеме теплоноситель будет циркулировать либо через теплообменник бойлера, либо через радиаторы отопления.
Сервопривод клапана будет управляться термостатом бойлера.
Теперь давайте поговорим о наиболее важных технических характеристиках таких клапанов:
Давайте двигаться дальше, следующая остановка — сервопривод!
Что такое сервопривод и как он работает?
Давайте начнем с определения. Сервопривод — это электродвигаетль, управляемый через отрицательную обратную связь.
В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.
Чтобы наглядно себе представлять сервопривод, смотрите ниже на картинку:
Сервопривод для трехходового клапана
Сервопривод: устройство и принцип работы
Как обычно, для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:
Устройство сервопривода
Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
Управляющий сигнал сервопривода
Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале.
Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса.
Для тех, кто не знает о чем идет речь привожу еще одну картинку:
То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала.
Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода.
Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.
Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.
Заключение статьи
В этой статье я рассмотрел (очень кратко) трехходовые клапана и сервоприводы.
Главное для чего они нужны — автоматизация управления инженерными сетями (водоснабжением, отоплением и так далее).
Они стоят дорого и во многих случаях без них можно обойтись, но все же есть случаи когда без них не обойтись, например при описанной выше схеме подключения бойлера.
На этом все, пишите свои вопросы в комментариях и нажимайте кнопки социальных сетей.
Сервопривод для коллектора теплого водяного пола — назначение, принцип работы и самостоятельное подк
Обратите внимание! При выборе модели сервопривода обратите внимание на параметры нагревательного элемента и время нагрева жидкости, указанные в паспорте прибора
Обратите внимание! Горячий на ощупь сервомотор означает, что в данном случае прибор закрыт и отключен. Если прибор на ощупь прохладный, следовательно, клапан открыт, теплоноситель нормально циркулирует по водяным контурам теплого пола
Обратите внимание! При выходе из строя прибора, теплоноситель в трубопроводе продолжает циркулировать, оставляя пол теплым на определенное время. Такая особенность особенно актуальная для загородных домов, расположенных в холодной климатической зоне
Обратите внимание! При перебоях с электрическим снабжением, выход прибора из строя не остановит циркуляцию теплой воды в отопительных водяных контурах. Теплый пол будет продолжаться снабжаться теплоносителем подготовленной водой
Сервопривод для систем отопления. Для чего он нужен и принцип его работы
Для чего нужен сервопривод
При организации в помещениях контроля температурного и теплового комфорта в автоматическом режиме (систем радиаторного отопления или водяного теплого пола) термоэлектрические сервоприводы играют важную роль. Сервопривод нужен для регулирования количества теплоносителя, проходящего через термостатический клапан радиатора отопления или гребенки теплого пола. Сервопривод получает сигнал с термостата, и в зависимости от температуры в помещении закрывает или открывает клапан.
Устройство сервопривода
Устройство сервопривода выглядит следующим образом. Привод имеет наружный корпус (12), внутри которого расположен герметически закрытый сильфон (11)(специальная емкость с эластичными стенками), который соединен с толкательной манжетой (5) через подвижную платформу (4). Платформа приводится в движение прижимной пружиной (9), а пружина возвратная (10) предназначена для возврата платформы в первоначальное положение. Внутри сильфона закачан специальный наполнитель, очень быстро реагирующий на колебания температуры, и здесь же размещен, зачастую сделанный из нихромового сплава, нагревательный элемент (2). Нагревательный элемент подключается непосредственно к основному электрическому кабелю.
Принцип работы
Принцип работы сервопривода (электротермического привода) основан на свойстве теплового расширения тел при нагревании, в данном случае воздействии электрического тока.
Рассмотрим, как происходит процесс терморегуляции при работе сервопривода. В момент изменения (увеличения или падения) комнатной температуры, датчик комнатного термостата подает сигнал, замыкаются контакты, в результате происходит подача электрического напряжения на сервопривод.
Почему сервопривод перекрывает клапан?
Нихромовый элемент под воздействием электрического тока нагревается, выделяемая тепловая энергия передается термочувствительному веществу сильфона. Внутренний объем сильфона увеличивается, через подвижную платформу прижимная пружина начинает воздействовать на толкательную манжету.
В результате манжета перемещает шток термостатического клапана в нижнее положения, закрывая подачу теплоносителя в систему.
Почему сервопривод открывает клапан?
Происходит охлаждение системы отопления, комнатная температура начинает опускаться, и на комнатном термостате размыкаются контакты. Так как электричество на сервопривод не подается, тепловое воздействие не происходит, термочувствительный наполнитель начинает охлаждаться. Рабочий объем сильфона уменьшается в размерах, а под воздействием возвратной пружины толкательная манжета перемещается в первоначальное положение. Термостатический клапан переходит в открытое положение, пропуская теплоноситель в систему. Таким образом снова начинается прогрев.
Цикл открытия/закрытия термостатического клапана постоянно повторяется, и в итоге система отопления отдает такое количество тепла, которое необходимо для поддержания параметров комфортной температуры воздуха в помещениях.
Как мы указывали ранее, работа сервопривода устроена на преобразовании электрической энергии в тепловую, а тепловая энергия сервопривода механически воздействует на термостатический клапан. Поэтому сервоприводы имеют свое полное наименование термоэлектрические регуляторы.
Сервопривода отличаются по типу и по способу электрического питания.
По типу сервопривода разделяются на нормально закрытые (NC) и нормально открытые (NO). В чем разница?
В нормально закрытых сервоприводах (NC) при отсутствии электрического напряжения контактная платформа с прижимным кольцом находятся в нижнем положении, т.е. термостатический клапан будет перекрыт, и соответственно теплоноситель не поступает в систему. Такие сервопривода обычно применяются в системах, где напольное отопление является дополнительным. Например, если для основного обогрева помещений используется радиаторное отопление, а теплые полы выполняют функцию поддержания комфортной температуры пола.
В нормально открытых сервоприводах (NO) обратная ситуация – при отсутствии электрического напряжения платформа с прижимным кольцом находятся в верхнем положении, т.е. термостатический клапан будет открыт, и теплоноситель поступает в систему. Использование нормально открытых сервоприводов целесообразно в системах, где напольное отопление является основным, и период отопительного сезона длительный. Следует отметить, что в случае прекращения электрического напряжения, термостатические клапана будут в открытом положении, теплоноситель продолжит циркуляцию, и система останется в стадии обогрева.
По способу электрического питания
сервоприводы имеют напряжение 24 В постоянного тока, и 220В переменного. Применяются в зависимости от технических характеристик комнатных термостатов или клемных колодок (коммутаторов), с которых подается напряжение на термоэлектрические сервоприводы.
Как выбрать?
В заключение хочется отметить, что сервопривода к термостатическим клапанам желательно подбирать одного производителя, так как у различных производителей накидная гайка для подключения имеет разную резьбу, а также различаются размеры посадочного места непосредственно на клапане. В результате может сервопривод не корректно работать, или окажется что он полностью не совместим с термостатическим клапаном. Касательно выбора производителей следует учитывать, что автоматика должна служить длительный период, поэтому лучше сразу выбрать качественную арматуру и получать комфорт в течении нескольких лет. У многих европейских производителей, таких как Danfoss, Oventrop, Honeywell, Schlosser, Herz, Valtec, MNG, Heimeier, Rehau вся продукция сертифицирована, имеет установленные гарантийные обязательства, и обычно срок службы комплектующих составляет 10-20 лет.
Cервопривод для водяного теплого пола: технические характеристики, как выбрать и установить на коллектор
Сервопривод — это автоматический электромеханический кран, который включает, выключает или регулирует интенсивность потока горячей воды в отдельном контуре водяного тёплого пола.
Важный элемент системы тёплого пола представляет собой коробочку с накидной гайкой, которой крепится на одном из выпусков коллектора.
Принцип работы коллектора с сервоприводами
Коллектор – это распределитель теплоносителя, поступающего из котла по контурам (петлям, состоящим из отопительных труб). Часто коллектор называют гребёнкой. Гребёнка состоит из подающей и возвратной балки с резьбовыми выводами.
Двусторонних выводов на одной балке бывает от 2 до 12. На подающей консоли в верхних выпусках устанавливают расходомеры, а в нижние выводы подаётся теплоноситель, поступающий в трубопроводы контуров.
Приводы с накидными гайками крепятся на верхних выпусках, а к нижним выводам подводят возвратные концы петель (контуров).
Поворачивая головки сервоприводов тёплого пола, можно механически включать или отключать подачу тепла в тот или иной контур. В среднем положении приборы функционируют в автоматическом режиме.
Сигнал в виде изменённого напряжения, поступающего по проводу от термостата, приводит в действие механизм осуществляющий нажим на шток клапана вывода возвратной балки коллектора. Тем самым, происходит управление прогревом контура под полом определённого помещения.
Устройство сервопривода
Сервопривод для водяного тёплого пола является важной частью системы отопления полов. Основной его частью является сильфон – подвижная колба, заполненная специальной жидкостью (метилобезолом или толуолом). Вещество под воздействием электрического тока, поступающего от терморегулятора, нагреваясь, увеличивает сильфон. Колба начинает давить на шток клапана вывода возвратной консоли.
Виды, технические характеристики, отличия
На сегодняшний день, существует несколько видов сервомоторов. Наиболее используемые механизмы можно представить по способу их действия следующим списком:
Механические
Самый простой прибор для управления. Он не представляет сложный механизм. Для регулировки степени нагрева нужного контура достаточно будет повернуть рукой головку прибора на возвратной гребёнке влево или вправо соответственно для увеличения или уменьшения нагрева петли тёплого пола. Устанавливать ручной вентиль целесообразно там, где система отопления состоит из 2 – 3 контуров и особая автоматика не требуется.
Последующая настройка не требуется так, как регулировка происходит автоматически. Одним из достоинств механического приспособления является невысокая стоимость и долгий срок службы. К недостаткам можно отнести то, что отсутствует возможность программирования работы сервопривода коллектора для тёплого пола. Поэтому, покидая жилище, хозяин должен устанавливать необходимый температурный режим вручную.
Электронные
Электронные модели оснащены жидкокристаллическими дисплеями, на которых отображаются этапы работы сервоприводов.
Также есть возможность программировать свой микроклимат для каждого помещения.
Это можно делать, как автоматически, так и вручную.
Электротермические
Приборы данного вида являются двухпозиционными исполнительными механизмами в автоматизированных системах тёплых полов. На корпусе сервопривода расположены два светодиода. Зелёный свет горит при подаче напряжения на привод, синий индикатор загорается, когда клапан открыт. Если питание отключено, оба индикатора гаснут.
Дистанционный
Главным отличием от других моделей дистанционный сервопривод можно программировать онлайн. Сервопривод имеет два датчика, которые отслеживают изменения температуры снаружи и внутри помещения. Дистанционные приборы имеют 9 режимов эксплуатации. Помимо этого, регуляторы способны выдавать информацию на дисплей термостата о количестве потреблённой электроэнергии.
Кроме этого, существуют приводы закрытого и открытого типа. Первые находятся в закрытом положении по умолчанию, а вторые практически всегда открыты.
Рекомендации по выбору сервоприводов
Существует два типа сервоприводов. Они отличаются заданным изначальным положением клапанов гребёнки. Открытый по умолчанию вентиль будет таковым при аварийном отключении электричества на входе в сервопривод, и теплоноситель будет свободно проходить по контуру. В противном случае привод в нормальном положении будет закрытым. То есть, без питания сервопривод оставит клапан закрытым.
Потребителю лучше выбирать ту модель, которая больше всего подходит к условиям эксплуатации в доме.
Так, например, в районе с продолжительной зимой и частыми перебоями электроснабжения, лучше выбирать устройства открытого типа. Пол не остынет, пока будет подаваться горячая вода из котла.
Сервоприводы закрытого типа предпочтительно устанавливать в местности с тёплым климатом. В случае отключения электричества в помещениях температура не упадёт до критического уровня и не вызовет негативных последствий.
Принцип работы сервопривода для системы отопления
Система теплых водяных полов включает в себя различные технические решения. Самым простым вариантом считается прямое подключение к котлу нагревательных труб с помощью коллектора, используемого как обычный соединитель. Такая схема будет работать и отдавать тепло, однако о каких-либо регулировках температуры придется забыть. Поэтому в нормальные рабочие системы включаются дополнительные элементы, выполняющие функции управления и контроля. Одним из них является сервопривод для теплого пола, отвечающий за подачу жидкости в контур водяных труб.
В отличие от электрических систем, сервоприводы оборудуются механической составляющей, непосредственно выполняющей запорное действие.
Сервопривод электротермический
В конструкциях теплых полов и системах радиаторного отопления устанавливаются электротермические сервоприводы. С их помощьюосуществляется автоматическое управление различными типами термостатических клапанов.
В основе работы электротермических сервоприводов лежит свойство расширения жидкости внутри сильфона, когда по нагревательному элементу начинает протекать электрический ток. Отсюда произошло и название всего регулирующего устройства.
Следовательно, сильфон является основным конструктивным элементом любого сервопривода. Он выполнен в виде герметичного цилиндра небольших размеров. В его эластичном корпусе помещается специальный наполнитель, чувствительный к изменениям температуры. При ее повышении или понижении, соответственно увеличивается или уменьшается объем этого вещества.
На рисунке ниже хорошо просматривается непосредственный контакт сильфона и электрического нагревательного элемента. Когда с термостата поступает сигнал, происходит включение данного элемента от сети и приведение его в рабочее состояние. Одновременно выполняется подогрев наполнителя в сильфоне, что приводит к его расширению.
Изменение объема увеличивает и размеры цилиндра, который оказывает давление на шток, заставляя изменить положение. Таким образом, движение теплоносителя перекрывается, а весь процесс происходит без участия каких-либо механических звеньев – только за счет взаимосвязи электричества и тепловой энергии. На переключение между закрытым и открытым положением затрачивается примерно 3-4 минуты, следовательно, при срабатывании наблюдается определенная задержка.
Иногда сервопривод сравнивается с термоголовкой, применяемой в радиаторах отопления. Такое сравнение будет неверным, поскольку термоголовка устанавливается непосредственно на клапане радиатора, а сервопривод выносится в коллекторный шкаф за пределы нагревательной системы. То есть, данный прибор управляется на расстоянии в соответствии с получаемыми сигналами от устройств, расположенных в соседнем помещении. По этой схеме возможно подключение к общему термостату сразу нескольких сервоприводов.
Существуют различные модификации этих устройств, различающиеся по напряжению (24 и 220 В), по типам и функциональным возможностям.
Основные виды сервоприводов
Нормальная работа теплых полов зависит от множества факторов. Сама по себе, это достаточно сложная конструкция, включающая большое количество компонентов, требующих правильной установки. Среди всех устройств, особое место занимают сервоприводы, выпускаемые в нескольких вариантах:
Вся аппаратура классифицируется и разделяется также на приборы закрытого и нормально открытого типа. В первом варианте клапан изначально установлен в закрытом положении, поэтому проход теплоносителя будет невозможен даже при включении электротока. Во втором случае нормально открытый сервопривод для теплого пола пропускает через себя нагретую воду без каких-либо препятствий.
В настоящее время появились современные устройства с универсальными функциями, в которых нормальное положение устанавливается по необходимости. Во время работы оно может изменяться из положения «открыто» на «закрыто» и обратно.
Сервопривод для коллектора теплого водяного пола
Стабильное функционирование любой схемы теплых водяных полов зависит от множества внешний и внутренних условий. Одним из них является правильный монтаж и дальнейшее использование всех составляющих, на которые возложена заранее определенная нагрузка.
Важное место в системе занимает сервопривод, устанавливаемый на коллектор и регулирующий потоки теплоносителя. Периодически закрывая и открывая вентили, он поддерживает на нужном уровне заданную температуру.
Выбирая конструкцию сервопривода, нужно заранее установить, какой режим для него будет наиболее продолжительным. При необходимости регулярной циркуляции теплового носителя, рекомендуется воспользоваться нормально открытым типом устройства. Этот вариант лучше всего подходит для районов с холодными климатическими условиями. Даже в результате выхода из строя такого оборудования, тепловой носитель все так же будет поступать в трубы и отдавать тепло до тех пор, пока будет осуществляться нагрев воды. Для нормально закрытых приборов лучше всего подходит теплый климат, когда прекращение подачи тепла не имеет решающего значения.
Среди множества модификаций существуют сервоприводы с плавными настройками. Они дополнительно оснащаются электронными регуляторами, обеспечивающими необходимое значение напряжения. Такое оборудование хорошо зарекомендовало себя при необходимости дозированной подачи теплоносителя. В других случаях его применение может оказаться нецелесообразным.
Нужное изделие следует выбирать не только по внешнему виду и типу, но и по его совместимости с термостатом. Приобретая универсальный сервопривод для отопления, потребитель делает для себя управление максимально удобным, независимо от типа прибора – закрытого или открытого. Остается лишь правильно смонтировать устройство и выполнить все необходимые настройки.
Подключение сервопривода
Еще до начала монтажа нужно установить, с каким термостатом будет работать сервопривод. Если с помощью термостата осуществляется контроль всего лишь над одним водяным контуром, между обоими приборами устанавливается прямая связь посредством проводников.
Если же используется так называемый мультизональный термостат, контролирующий сразу несколько участков, то его соединение с каждым сервомотором осуществляется через специальный коммутатор теплого пола. С его помощью различные устройства подключаются и соединяются между собой в единую цепь.
Коммутатор выполняет не только связующую и распределительную функции, но и служит предохранителем. Если положение всех отсекающих клапанов будет закрытым, коммутатор автоматически выполнит отключение питания циркуляционного насоса. Это особенно удобно, когда в работе теплых полов принимает участие автономный автоматизированный газовый котел.
Среди многочисленного оборудования, которое участвует в работе систем отопления «теплый пол» можно обнаружить небольшой приборчик, играющий важнейшую роль в управлении и в регулировке отопительной системы. Это сервопривод, электромеханическое устройство, без которого автоматическая регулировка температурного режима для теплого водяного пола не возможна.
В основе прибора лежит электротермическая реакция на изменение температуры нагрева теплоносителя в основной подающей трубе и последующее механическое действие, обеспечивающие в комплексе открытие или закрытие поступление горячей воды в отопительные контуры. Сервоприводы или сервомоторы, официально на языке профессионалов устройство называется сервопривод электротермический, сегодня присутствуют практически во всех автономных системах отопления. Новые загородные жилые постройки, коттеджи и дачи, оборудованные теплыми полами, имеют на оснащении теплый пол, который управляется сервоприводами. Именно сервопривод, устанавливаемый для теплого пола на коллектор, выполняет задачу по регулировке потока теплоносителя в системе отопления водных полов.
Существующие виды сервоприводов на сегодняшний день
Среди существующих на сегодняшний день регуляторов, получивших распространение в быту, встречаются следующие сервоприводы. Все приборы можно разделить на несколько видов. Каждая разновидность отличается принципом действия и функционалом. По типу конструкции устройства бывают двух видов:
По названиям можно судить о принципе действия. Для закрытых сервоприводов характерным является открытое положение при отсутствии питания. Поступающие сигнал приводит в действие механическую часть, перекрывая доступ воды в систему. Для устройств открытого вида, принцип действия в обратном порядке. В обычном состоянии сервопривод закрыт, только с поступлением сигнала механическая часть приводится в действие, открывая поступление воды в трубопровод. О том, какой вид лучше подходит для бытового использования, судить вам, оценивая возможности собственной системы обогрева и климатические условия за окном. Чаще всего используются у нас в стране нормально открытые сервоприводы.
На заметку: при выходе из строя прибора, теплоноситель в трубопроводе продолжает циркулировать, оставляя пол теплым на определенное время. Такая особенность особенно актуальная для загородных домов, расположенных в холодной климатической зоне.
По способу питания сервомоторы делятся на приборы, питающиеся постоянным поток напряжением 24В и устройства, подключаемые к обычной электросети переменного тока напряжением 220В. Сервоприводы с питанием в 24В оснащаются инверторами.
Нередко потребители используют еще один, достаточно редкий вид устройств. Речь идет о приборах, которые выставляются в нормальное положение в зависимости от технологических требований отопительной системы. Такие сервоприводы называются универсальными и могут менять функциональность с нормально открытого состояния на нормально закрытое состояние, и наоборот.
Подключить к коллектору можно все три вида сервомоторов. Единственное условие, правильная настройка, балансировка и условия эксплуатации отопительной системы.
Критерии выбора вида сервопривода
В данном разделе постараемся ответить на вопрос. На чем основывается выбор приборов того или иного вида.
Если вырешили оснастить свою отопительную систему «теплый водяной пол» сервоприводами, учитывайте параметры эксплуатации вашего отопления. В каком положении большую часть времени должен находиться клапан. В той ситуации, когда для вас теплый пол является основным вариантом обогрева жилых помещений, когда горячий теплоноситель постоянно поступает в трубопровод, делайте ставку на сервомотор нормально открытый. Такой вид является идеальным в условиях длительного отопительного сезона.
На заметку: при перебоях с электрическим снабжением, выход прибора из строя не остановит циркуляцию теплой воды в отопительных водяных контурах. Теплый пол будет продолжаться снабжаться теплоносителем подготовленной водой.
Для регионов с теплым климатом подойдет сервомотор нормальный закрытый. Если вам не страшна размораживание отопительного контура, и вы периодически включаете напольный обогрев, этот прибор будет вполне справляться со своими функциями.
Важно! Сервопривод для теплого пола с плавной настройкой имеют регулятор электронного типа. Такие устройства более точно реагируют на изменения температуры потока теплоносителя, плавно переводя шток в необходимое положение. Сервомоторы с плавной настройкой рассчитаны на теплые полы, в которых часто приходится выполнять дозировку объема поступающего потока.
В большинстве случае подобные устройства в домашних системах отопления с греющими полами не используются. Поэтому при покупке, обратите внимание, требуется или нет к прибору монтаж электронного регулятора. Если в инструкции написано что такое оснащение необходимо, значит, вы имеете дело с электронным сервоприводом. Скажем сразу, такой прибор использовать в домашних условиях нецелесообразно и нерентабельно.
Устройство и принцип работы сервомоторов
Основным рабочим элементом сервопривода является сильфон. Т.е. такая же деталь, как и в трехходовом клапане. Небольшой по размерам, герметичный цилиндр с эластичным корпусом заполнен веществом, чутко реагирующим на температуру. В зависимости от того, происходит повышение или понижение температуры, происходит соответственно изменение объема вещества. Рисунок – схема наглядно демонстрирует устройство сервомотора, где основным местом занимает сильфон.
Сильфон находится в тесном контакте с электрическим нагревательным элементом. Получая сигнал с термостата, нагревательный элемент включается от сети и включается в работу. Внутри сильфона вещество подогревается и увеличивается в объеме. Таким образом, увеличившийся в размерах цилиндр начинает давить на шток, меняя его положение и перекрывая путь потоку теплоносителя. Оценивая работу сервопривода можно сделать вывод – прибор не оснащен никакими моторами, в нем нет никаких шестерней и передаточных звеньев. Обычная рабочая связь «тепловая энергия и электричество». Отсюда и распространенное название приборов, термоэлектрические регуляторы.
Для того, что бы клапан снова стал открытым, весь процесс повторяется только в обратном направлении. Отсутствие электропитания приводит к тому, что нагревательный элемент перестает работать. Следовательно, вещество внутри цилиндра остывает, уменьшаясь в объеме. Давление на шток уменьшается, он подымается, действуя на клапан, а, следовательно, открывается доступ горячей воды в систему.
На заметку: вещество, помещенное внутрь цилиндра – толуол, обладающее высокими термодинамическими характеристиками. Электрическим нагревательным элементом выступает нихромовая нить.
Ознакомившись с принципом работы устройства, важно помнить, что для механического действия клапана необходимо определенное время. Несмотря на то, что при поступлении сигнала с термостата, нагревательный элемент начинает нагревать вещество внутри цилиндра. Время, необходимое на изменения физического состояния жидкости, составляет 2-3 минуты, поэтому клапан приводится в действие не сразу.
Для справки: при выборе модели сервопривода обратите внимание на параметры нагревательного элемента и время нагрева жидкости, указанные в паспорте прибора.
В отличие от нагрева, остывание жидкости проходит медленнее. На обратный процесс, т.е. на закрытие клапана потребуется уже не 2-3 минуты, а 10-15 минут. При перегреве каждый сервомотор должен автоматически отключаться. Для этого в конструкции предусмотрен механизм аварийного отключения.
Для примера: используемые в работе коллекторной группы сервоприводы не все оснащаются цилиндрами и баллонами с веществом. Ест модели, в которых эту роль играют термоэлементы, напоминающие собой пружину или пластину, которые под действием все того же нагревательного элемента нагреваются. Расширяясь, эти детали воздействуют опять же, на шток, приводя в конечном итоге в рабочее состояние клапан. Определить в каком положении находится клапан, можно по изменению внешнего вида сервопривода. Выдвигающийся элемент сигнализирует о работе прибора. Если этого не происходит, значит, ваш прибор неправильно подключен или система отопления работает с перебоями.
Для справки: горячий на ощупь сервомотор означает, что в данном случае прибор закрыт и отключен. Если прибор на ощупь прохладный, следовательно, клапан открыт, теплоноситель нормально циркулирует по водяным контурам теплого пола.
Установка сервопривода. Особенности и нюансы
Перед монтажом сервопривода определитесь, с каким типом термостата прибору придется взаимодействовать. В случаях, когда термостат контролирует работу одного водяного контура, оба прибора напрямую связываются между собой проводами. Когда речь идет об использовании мультизонального термостата, прибора, обслуживающего сразу несколько трубопроводов, подключение сервомоторов осуществляется следующим образом.
Что бы правильно присоединить все провода и клеммы, используются коммутатор теплого пола. В функции этого устройства входит подключение и соединение устройств различного назначения в единую цепь. Помимо распределительной и связующей функции, коммутатор играет еще роль и предохранителя. В ситуациях, когда закрыты все отсекающие клапаны водяных контуров, коммутатор отключает питание циркуляционного насоса.
Коммутатор очень удобен в тех случаях, когда теплые полы работают от автоматизированного автономного газового котла. Рисунок показывает, каким образом подключаются термостаты и сервоприводы к единой системе управления.
Место установки сервопривода, термостатический клапан, устанавливаемый на коллектор.
Важно! При работе системы отопления теплые полы от твердотопливного котла, такая функция коммутатора, как отключение насоса, чревата остановкой самого нагревательного прибора. Установка байпаса и перепускного клапана позволит вам избежать остановки насоса и работы нагревательного прибора в холостую.
Выводы
Следует отметить, что благодаря появлению современных устройств и приспособлений, управление и регулировка теплых полов стала обыденным и простым процессом. Конструкция многих приборов, используемых для работы отопительных контуров, особой сложностью не отличается. Понятен и принцип работы многих узлов и агрегатов. Это можно с уверенностью сказать и о сервоприводах. Приборы в большинстве своем надежны, практичны и удобны в эксплуатации. Благодаря сервомоторам стало возможным полностью автоматизировать систему управления теплыми полами, сделать условия использования отопительного оборудования простым и понятным.
Выбирая вариант попроще, можно обойтись установкой обычных регулирующих кранов. Автоматические регуляторы, термодатчики и сервоприводы, категория устройств, работающих на ваш комфорт и безопасность. Установка дополнительных приборов, таких как коммутатор и перепускной клапан, сделают вашу систему отопления максимально эффективной и безопасной.
В прошлом к отопительным системам не выдвигались очень твёрдые требования – достаточно было того, что в комнате тепло. Современная отопительная система обязана кроме надежности снабжать еще и возможность регулировки температуры в широком диапазоне. Сервопривод именно и рекомендован чтобы сделать отопление максимально отзывчивым, он разрешает регулировать температуру в комнате с точностью до градуса
Сфера применения
В отопительной системе его возможно установить в различных местах, к примеру, при необходимости регулирования поступления теплоносителя в отопительный прибор, он устанавливается на подающий трубопровод. А вот сервопривод заслонки отопителя разрешит регулировать уже поступление воздуха в топку котла, другими словами будет выполняться регулировка мощности отопителя (читайте кроме этого статью «Современное отопление Терем – высокий уровень качества по доступной цене»).
Регулировка температуры в помещении значительно чаще выполняется двумя методами:
Обратите внимание! Сервоприводы возможно установить на гребенку коллектора отопления вместо простых термоголовок.
В случае с теплыми полами особенно принципиально важно удерживать теплоноситель не выше определенной температуры. В случае если, к примеру, регулировать подачу теплоносителя посредством простых терморегуляторов, то при пуске системы может появиться обстановка, в то время, когда в трубы отправится тёплая вода. В следствии по полу не составит большого труда некомфортно ходить какое-то время, а вероятен и выход из строя части труб.
Установка сервопривода с 3-ходовым клапаном до коллектора разрешит избежать этого. В большинстве случаев так и поступаю, тем более что цена для того чтобы устройства минимальна.
Подробнее о конструкции
Сервоприводы по конструкции возможно поделить на 2 группы устройств – электромеханические и электротермические. В первых употребляется механическое зацепление чтобы привести в движение какую-то деталь. В электротермических устройствах вместо этого употребляется свойство жидкости (газа, жёсткого вещества) изменять количество при нагревании, их и применяют в системах отопления.
При выборе конкретной модели необходимо знать применяемые обозначения, смогут видеться такие варианты как:
С напряжением все ясно – 230 В подразумевают питание устройства от сети, а 24 В – от батареек. А вот открытый/закрытый напрямую связаны с режимом работы и сферой применения прибора.
Устройство и принцип действия
Основным элементом этого устройства возможно назвать герметичную камеру с гофрированной стенкой. В данной камеры может находиться газ, жидкость, или жёсткое вещество – при нагревании оно будет изменять размеры сильфона (герметичной камеры) и регулировать ток вещества по трубе.
На протяжении работы термостат, расположенный в любой точке помещения сигнализирует сервоприводу о том, что температура превышает оптимальную. Цепь замыкается и через него начинает течь ток.
Наряду с этим происходит нагрев сильфона и его удлинение. При удлинении сильфон начинает давить на шток клапана, уменьшая проходное отверстие в трубе.
Конструкция подпружинена, так что по окончании того, как цепь снова разомкнется и сильфон остынет, пружина вернет толкатель в исходное положение, а проходное отверстие увеличится в размерах.
Особенности установки
При независимой установке сервопривода инструкция будет выглядеть следующим образом:
Обратите внимание! В 4-жильных сервоприводах 1 контакт предусмотрен для вероятного подключения других устройств.
В случае если все работы по подключению выполнены верно, то на головке сервопривода должен загореться светодиод, по его цвету возможно делать выводы о положении:
Применение двух- и трехходовых клапанов
Сервопривод может употребляться с двух-, трех- и четырехходовыми клапанами. В системах отопления значительно чаще употребляются первые 2 типа клапанов.
Двухходовые клапаны с сервоприводом, в большинстве случаев, устанавливаются перед радиаторами. Такое устройство имеет лишь вход и выход, а изменение проходного отверстия разрешает регулировать прохождение теплоносителя через клапан. Установка регулирующего устройства выполняется своими руками.
Трехходовые предоставляют значительно больше шансов. Установка сервопривода разрешает не только регулировать ток теплоносителя через него, но и при необходимости изолировать отопительные контуры друг от друга.
Обратите внимание! Разделение отопительных контуров просто нужно при применении простого радиаторного и низкотемпературного отопления (теплый пол).
При терморегулировке сервопривод на 3-ходовом клапане может, к примеру, организовать подмес в подающую трубу воды из обратки. Это дает 100%-ную гарантию, что через чур тёплый теплоноситель не попадет в отопительный прибор.
Подведение итогов
Применение сервоприводов разрешает достигнуть высокой гибкости регулировки отопительной системы. Наряду с этим цена для того чтобы устройства низка, а простота установки лишь додаёт ему популярности. Такая система отопления разрешит адекватно и быстро реагировать на мельчайшее трансформацию температуры в доме (см.кроме этого статью «Установка отопления: советы по выбору компонентов автономной системы»).
На видео продемонстрирован пример установки сервопривода на коллектор отопления.