Назначение и виды
Теплый водяной пол отличается большим количеством контуров труб и невысокой температурой циркулирующего в них теплоносителя. В основном требуется нагрев теплоносителя до 35-40°C. Единственные котлы, которые способны работать в таком режиме, — конденсационные газовые. Но они устанавливаются редко. Все остальные виды котлов на выходе выдают боле горячую воду. Однако ее с такой температурой в контура запускать нельзя — слишком горячий пол это некомфортно. Чтобы снизить температуру и нужны узлы подмеса. В них, в определенных пропорциях, смешивается горячая вода с подачи и остывшая из обратного трубопровода. После чего, через коллектор для теплого пола, она подается на контура.
Чтобы во все контура поступала вода одинаковой температуры она подается на гребенку теплого пола — устройство с одним входом и некоторым количеством выходов. Подобная гребенка собирает остывшую воду с контуров, откуда она поступает на вход котла (и частично идет в узел подмеса). Это устройство — гребенки подачи и обратки — называют еще коллектором для теплого пола. Он может идти с узлом подмеса, а может — только гребенки без какой-либо дополнительной «нагрузки».
Материалы
Коллектор для теплого пола делают из трех материалов:
- Нержавеющей стали. Самые долговечные и дорогие.
- Латуни. Средняя ценовая категория. При использовании качественного сплава служат очень долго.
- Полипропилена. Самые дешевые. Для работы с невысокими температурами (как в данном случае) полипропилен — неплохое бюджетное решение.
При установке к подающей гребенке коллектора подключаются входы контуров теплого пола, к гребенке обратного трубопровода — выходы петель. Подключаются они попарно — чтобы проще было регулировать.
Комплектация
При устройстве водяного теплого пола рекомендуют делать все контура одной длины. Необходимо это для того, чтобы теплоотдача каждой петли была одинаковой. Жаль только что этот идеальный вариант встречается нечасто. Намного чаще отличия по длине есть, причем существенные.
Для выравнивания теплоотдачи всех контуров на подающей гребенке ставят расходомеры, на обратной гребенке — регулировочные вентили. Расходомеры — это устройства с прозрачной пластиковой крышкой с нанесенной градуировкой. В пластиковом корпусе находится поплавок, который отмечает с какой скоростью движется теплоноситель в данной петле.
Понятно, что чем меньше проходит теплоносителя, тем прохладнее будет в комнате. Для корректировки температурного режима изменяют расход на каждом контуре. При такой комплектации коллектора для теплого пола делают это вручную при помощи регулировочных вентилей, установленных на обратной гребенке.
Расход изменяют поворотом ручки соответствующего регулятора (на фото выше они белого цвета). Чтобы проще было ориентироваться, при монтаже коллекторного узла, все контура желательно подписать.
Такой вариант неплох, но регулировать расход, а значит, и температуру приходится вручную. Это далеко не всегда удобно. Для автоматизации регулировки на входах ставятся сервоприводы. Они работают в паре с комнатными термостатами. В зависимости от ситуации, на сервопривод подается команда закрыть или открыть поток. Таким способом поддержание заданной температуры автоматизируется.
Изготовление самодельного коллектора
Чтобы сделать коллектор из полипропиленовых труб, рекомендуется использовать конструкции диаметром 32 мм или 25 мм, соответствующие им тройники и запорные вентили.
Сколько будет подключено петель теплого пола, столько тройника и вентилей понадобится для коллектора. Также нужно будет приобрести циркуляционный насос и клапан для смесительного узла.
Если система водяного теплого пола не нуждается в серьезном автоматическом регулировании, можно сделать коллектор самостоятельно или приобрести простую модель с обычными запорными кранами
Для пайки труб нужен специальный паяльник, а также хотя бы минимальный опыт использования такого оборудования. Из тройников и труб формируют подающую и отводящую секцию коллектора. Отрезки труб должны быть очень короткими, чтобы тройники разделялись совсем небольшим пространством.
После этого припаивают запорные краны, а также фитинги для присоединения к насосу и т.п. Такое простое устройство обойдется недорого, если не устанавливать расходомеры и прочие управляющие элементы.
Но более продвинутый коллектор из пластика проще купить, чем сделать, стоимость такого прибора невелика.
Это интересно: Как утеплить пол в бане
Как сэкономить на смесительном узле
Многие мастера – сантехники считают его неотъемлемой частью коллектора для напольного обогрева, хотя это 2 разных элемента, выполняющих отдельные функции. Задача гребенки – распределение теплоносителя по контурам, а смесительного узла — ограничение его температуры на уровне 35—45 °С, максимум — 55 °С. Изображенная ниже схема подключения коллектора работает по такому алгоритму:
- Пока происходит прогрев системы, стоящий на подаче двухходовой клапан полностью открыт и пропускает максимум воды.
- Когда температура поднимается до расчетного значения (как правило, это 45 °С), выносной датчик воздействует на термоголовку, а та начинает перекрывать проток через клапан, нажимая на шток.
- После полного закрытия клапанного механизма теплоноситель, побуждаемый к движению насосом, циркулирует только в замкнутой сети теплого пола.
- Постепенное охлаждение воды регистрирует температурный датчик, отчего термоголовка отпускает шток, клапан открывается и в систему поступает порция горячей воды, а часть холодной уходит в обратку. Цикл нагрева повторяется.
Хорошая новость для тех, кто сильно ограничен в средствах, но желает отапливаться теплыми полами: установка двух— или трехходового клапана с насосом нужна далеко не всегда. Снизить стоимость системы, избежав покупки смесителя, можно двумя способами:
- запитать греющие контуры напрямую от газового котла через коллектор;
- поставить на коллекторные клапаны термоголовки RTL.
В коллекторном узле, собранном из латунных тройников, предусмотрено регулирование путем автоматического ограничения обратного потока головками RTL
Сразу отметим, что первый вариант противоречит всем канонам и правильным считаться не может, хотя и применяется довольно успешно. Суть такова: высокотехнологичные газовые котлы настенного типа могут поддерживать температуру подаваемой воды на уровне 40—50 °С, что приемлемо для теплого пола. Но есть 3 негативных момента:
- Весной и осенью, когда на улице минимальные морозы, котел не сможет опустить температуру теплоносителя ниже 35 °С, отчего в комнатах станет душно и жарко из-за нагрева всей поверхности пола.
- В режиме минимального горения детали отопительного агрегата покрываются сажей вдвое быстрее.
- Из-за того же режима КПД теплогенератора снижается на 5—10%.
Термостатические головки типа RTL действуют по принципу двухходового клапана, только стоят они на каждом контуре и не оснащены выносными датчиками. Реагирующий на изменение температуры воды термоэлемент стоит внутри головки и перекрывает течение по контуру, когда она нагрелась выше 45—55 °С (в зависимости от регулировки). При этом гребенка подключена напрямую к источнику тепла, работающему на любом виде топлива – дрова, дизель или пеллеты.
Важное условие. Для нормальной работы теплых полов, регулируемых термоголовками RTL, длина каждого контура не должна превышать 60 м
Подробнее об устройстве такого отопления и правильных схемах сборки коллектора рассказывается в отдельной инструкции и в очередном видео:
Коллекторный узел для теплого пола – преимущества
Система водяного подогрева пола с коллекторным узлом управления имеет ряд неоспоримых преимуществ:
Гигиеничность. Тёплые водяные полы быстро сохнут после влажной уборки, на них не появляется плесень и грибок, они не требуют частой дезинфекции и дополнительного ухода.
Комфорт. Благодаря тому, что тёплые потоки воздуха поднимаются с пола, создаётся ощущение уюта и комфорта – в помещениях с тёплым полом можно ходить босиком круглый год.
Экономичность. Коллектор для тёплого водяного пола в сочетании с дополнительным оборудованием сводит к минимуму расход энергии на обогрев – экономия составляет до 50%.
Долговечность. Коллекторная группа для тёплого пола не требует ремонта и служит в системе отопления так же долго, как и трубы – до пятидесяти лет.
www.polteplov.ru
Самостоятельная сборка
Заводской коллектор стоит немало, поэтому часто принимается решение сделать его самостоятельно. Собрать коллектор для теплого пола несложно. Но все элементы сделать не получится, насос для смесителя и запорную арматуру купить все же придется.
Самодельный коллектор
Пайка осуществляется из полипропиленовых труб и фитингов. Понадобятся трубы диаметром 2,5 или 3,2 см, фурнитура. Для работ понадобятся:
- Тройники.
- Отводы.
- Вентили.
Количество элементов зависит от числа контуров отопления. Из инструментов нужен специальный паяльник с насадками и ножницы для обрезки труб.
К тройникам монтируются краны и переходники, а к коллектору оставшиеся фитинги и требуемые элементы. Подсоединение проводится так же, как и заводского.
Недостатки
У самодельного элемента отопительной системы будут недостатки, среди них:
- На ответвлениях нет термоклапанов.
- На обратке не предусмотрены датчики протока.
Результат — необходимость самостоятельной регулировки, а это не всегда результативно. Эти элементы установить можно, но тогда стоимость создания будет аналогична заводской. В таком случае дешевле купить прибор промышленного производства из пластика.
Небольшой коллектор, сделанный своими руками
Строение смесительного узла
Смесительная группа для теплого пола может строиться на основе двухходового и трехходового клапана. Если система отопления смешанная — с радиаторами и теплыми полами, то в узле присутствует еще и циркуляционный насос. Даже если в котле имеется свой циркуляционник, все петли теплого пола «продавить» он не сможет. Потому и ставят второй. А тот, который на котле, работает на радиаторы. В таком случае эту группу иногда называют насосно-смесительным узлом.
Схема на трехходовом клапане
Трехходовой клапан — это устройство, которое смешивает два потока воды. В данном случае — это разогретая вода подачи и более холодная вода с обратного трубопровода.
Принцип работы трехходового клапана
Внутри этого клапана установлен подвижный регулирующий сектор, который регулирует интенсивность потока более холодной воды. Управляться этот сектор может от термореле, ручного или электронного термостата.
Схема смесительного узла на трехходовом клапане проста: к выходам клапана подключается подача горячей воды и обратка, а также выход, который идет к подающей гребенке коллектора для теплого пола
После трехходового клапана устанавливается насос, который «давит» воду в сторону подающей гребенки (направление важно!). Чуть дальше насоса установлен температурный зонд от термоголовки, установленной на трехходовом клапане
Схема смесительной группы для теплого водяного пола на трехходовом клапане
Работает все так:
- От котла поступает горячая вода. В первый момент она пропускается клапаном без подмеса.
- Датчик температуры передает на клапан информацию о том, что вода горячая (температура выше заданной). Трехходовой клапан открывает подмес воды из обратки.
- В таком состоянии система работает до тех пор, пока температура воды не достигнет заданных параметров.
- Трехходовой клапан перекрывает подачу холодной воды.
- В таком состоянии система работает пока вода не станет слишком горячей. Далее снова открывается подмес.
Алгоритм работы несложный и понятный. Но данная схема имеет существенный недостаток — есть возможность того, что при сбоях в контура теплого пола будет подаваться горячая вода напрямую, без подмеса. Так как трубы в теплый пол укладываются в основном из полимеров, при длительном воздействии высоких температур они они могут разрушиться. К сожалению, данный недостаток в этой схеме не устранить.
Обратите внимание, что на схеме выше зеленым цветом нарисована перемычка — байпас. Она нужна для того, чтобы исключить возможность работы котла без расхода
Эта ситуация может возникнуть тогда, когда все запорные вентили на коллекторе для теплого пола будут закрыты. То есть возникнет ситуация, когда расхода теплоносителя не будет совсем. В этом случае, если байпаса в схеме нет, котел может перегреться (даже перегреется наверняка) и сгореть. При наличии байпаса вода с подачи через перемычку (делается трубой, диаметр которой на шаг меньше магистральной) будет подаваться на вход котла. Перегрева не произойдет, все будет работать в штатном режиме до тех пор, пока не появится расход (не понизится температура в одном или нескольких контурах).
Схема на двухходовом клапане
Двухходовой клапан ставится на подаче от котла. На перемычке между подающим и обратным трубопроводом устанавливается балансировочный клапан. Это устройство регулируемое, оно настраивается в зависимости от требуемой температуры подачи (регулируется обычно ключом-шестигранником) . Он определяет количество подаваемой холодной воды.
Двухходовой клапан нужно установить управляемый с датчиком температуры. Как и в предыдущей схеме, датчик ставится после насоса, а насос гонит теплоноситель в сторону гребенки. Только в этом случае изменяется интенсивность подачи горячей воды от котла. Соответственно, меняется температура подаваемой воды на входе насоса (поток холодной настроен и стабилен).
Схема смесительного узла на основе двухходового клапана
Как видите, подмес холодной воды в такой схеме идет всегда, так что в данной схеме попадание воды в контура напрямую от котла невозможно. То есть схему можно назвать более надежной. Но смесительная группа на двухходовом клапане может обеспечить обогрев только 150-200 квадратных метров теплых водяных полов — нет клапанов с большей производительностью.
Зачем нужен коллектор
По сути, коллектор — это труба с отверстиями для входа и выхода теплоносителя, он ещё называется распределительно-смесительный узел. Функция устройства — поддержание требуемого температурного уровня в системе и управление водяным потоком.
Прибор предназначен для смешивания воды поступающей от котла, где она нагревается, с охлаждённой жидкостью, идущей из обратки, до нужного уровня для тёплых полов. Ведь в котле теплоноситель прогревается обычно до +90 градусов, а для пола с обогревом это высокая температура.
Для него требуется +40 — 45 градусов, поэтому без коллектора не обойтись. Если вода будет поступать на прямую от источника тепла в контуры, это приведёт к перегреву системы и выходу её из строя.
Кроме того, контуры имеют различную длину, и потребность в тепловой энергии у них различна. Поэтому, между котлом и трубопроводом нужен специальный узел, который будет распределять потоки горячей воды по петлям.
Как собрать коллектор своими руками
Напрямую подключить теплый пол своими руками к котлу невозможно. Для этого нужен коллектор с вентилями. Он устанавливается в шкаф, а от него начинается разводка трубопроводов. К коллектору обеспечивается доступ только одного человека, который будет обслуживать систему.
Ассортимент коллекторов в магазинах довольно большой, но часто трудно выбрать подходящий для своей системы отопления. Кроме того, распределительный прибор нужен на каждом этаже частного дома, что приводит к значительному росту расходов. Самодельный коллектор для теплого пола является правильным решением, позволяющим сэкономить значительную долю средств.
Подключение
Поскольку у отопления есть подающая и возвратная ветки, коллектор должен состоять из подключенных к ним двух гребенок. В местах соединений устраиваются ответвления для слива воды и удаления воздуха из труб.
Коллектор собирается по числу подключаемых петель. На каждом выходе, расположенном сверху или снизу гребенки, устанавливаются краны, обеспечивающие отключение отдельных контуров при работающем остальном отоплении. Расстояние между ними рекомендуется сделать 10-20 см.
Изготовление коллектора
Перед тем как собрать коллектор для теплого пола надо разобраться с назначением каждого элемента. Гребенки рекомендуется делать своими руками из трубы квадратного сечения. К ним привариваются круглые патрубки с резьбой для подключения к котлу и к контурам. Для этого сначала делается разметка, потом высверливаются отверстия, а затем крепятся патрубки. Все места соединений тщательно обвариваются. На одном из торцов делается заглушка.
Окалину сбивают, коллектор зачищают и красят масляными составами. На рис. ниже изображен простой коллектор на 3 петли. В красный цвет покрашены гребенка и трубы подачи теплоносителя из котла, а синим – обратные, по которым охлажденная вода поступает на подогрев.
Распределительный коллектор, сделанный своими руками
Сверху на гребенках подключаются воздухоотводчики, а в нижней части устанавливаются заглушки для сброса шлама. Каждый контур можно перекрыть вентилями, которые также служат для регулирования температуры и давления.
Распределительный коллектор предназначен для управления небольшой системой, служащей дополнительным отоплением. Он будет значительно сложнее, если его использовать для системы основного отопления в большом доме. Сборка коллектора из полипропиленовых труб намного проще, но таким образом изготавливаются простейшие модели.
Коллектор своими руками из полипропиленовых труб
Сборка коллекторного узла
Коллектор теплого пола содержит приспособления, обеспечивающие эффективную работу системы. На каждом контуре обязательно должны быть управляющие вентили. Для сложной системы целесообразно установить автоматические регулировочные клапаны.
Обычно они работают в постоянном режиме, расход теплоносителя изменяется только на главном подающем входе. Для площади дома до 200 м ² используют двухходовые клапаны. Их преимуществом является плавная регулировка. Клапаны часто забиваются. Поэтому их устанавливают на разъемных муфтах («американках»), чтобы можно было снимать для чистки.
Более сложным устройством является трехходовой клапан. Он обеспечивает смешивание потоков прямой и обратной подачи воды, поддерживая на выходе заданную температуру. Внутри него расположена подвижная перегородка, регулирующая подачу воды из двух входных труб. Устройство используется во всех сложных системах с автоматическим регулированием работы большого количества контуров. Его достоинством является значительная пропускная способность.
При малейшем повороте крана температурный режим системы изменяется. Регулировка может быть ручной и автоматической. Трехходовой кран часто совмещают с сервоприводом, работающим от датчика температуры воздуха на улице. При изменении погоды температура в помещениях поддерживается постоянной. Как только происходит похолодание, сигнал от датчика погоды поступает в блок управления и температура теплоносителя повышается.
Проектирование самодельного коллектора
Первым этапом работы по созданию самодельного распределительного коллектора является его проектирование. Грамотно созданный проект существенно упростит работу и позволит создать качественный сварной коллектор для отопления, который оптимально подойдет для конкретных условий эксплуатации.
Перед тем, как собрать коллектор отопления, нужно оценить ряд параметров отопительной сети здания:
- Количество отопительных контуров, в которые нужно подать теплоноситель;
- Количество и параметры отопительного оборудования (мощность, температура нагрева, давление и т.п.);
- Необходимость и возможность дальнейшего встраивания в отопительную систему дополнительных элементов;
- Количество дополнительных элементов системы (насосы, клапаны, запорная арматура и пр.).
Далее нужно внимательно рассмотреть особенности подключения разных контуров к распределительному коллектору:
- Электрические и газовые отопительные котлы можно подводить к коллектору сверху или снизу;
- При наличии циркуляционного насоса в схеме отопительной системы подключать котлы можно только с торца коллектора;
- Врезка бойлеров косвенного нагрева и твердотопливных котлов в коллектор может осуществляться только с торцевой стороны;
- Подача каждого отопительного контура подключается к коллектору сверху или снизу.
Чтобы точно и наглядно видеть, как правильно собрать коллектор отопления, стоит изобразить его проект на бумаге или распечатать, если схема создавалась на компьютере. Наличие четкого изображения с соблюдением масштаба и необходимым количеством элементов дает возможность сверяться при работе для предотвращения монтажных ошибок.
На схеме обязательно нужно проставить размеры каждой детали коллектора. Например, расстояние между подающими и обратными патрубками должно составлять около 10-20 см – отклонения в большую или меньшую сторону усложнят обслуживание устройства. Схожее расстояние должно быть между подающей и обратной частью коллектора.
Конструкция
Самодельный коллектор для теплого пола состоит из таких конструктивных элементов:
- 2 горизонтальные трубки с выходами для труб, которые подключены к входу и обратке. Труба для подачи оснащена ответвлениями, на которых содержатся термостатические клапаны. На обратке отводы, на которых датчики протока.
- Детали изготовлены из латуни, нержавейки, полипропиленовых элементов.
- Термостаты имеют пластиковые колпачки для наладки системы, если их закрутить, происходит перекрытие подачи потока для подключенных труб.
- Расходометры дают возможность визуально контролировать объемы воды, которая циркулирует, исполнять регулировку гидравлического баланса.
- Термометр и манометр – выступают в качестве контрольных элементов для коллекторов для водяных полов. Манометр оснащается клапаном спуска, который снизит давление.
- Дополнительные элементы – заглушки и отводы, скобы для крепежа и краны, металлические рейки, крепить которые нужно в шкаф.
- Дополнительный циркуляционный насос.
Подобный комплект можно купить в сборе и осуществить монтаж коллектора теплого пола без особых временных затрат, но так же успешно можно создать из полипропилена своими руками.
Из чего можно сделать коллектор
Поставляемые на рынок стандартные коллекторы для теплого пола изготовляются из разных материалов: это и полипропилен, и сталь, и различные сплавы. Наибольшее распространение получили металлические элементы из-за своего качества, прочности и надежности.
Выпускаются отдельные гребенки с различным количеством отводов из полипропилена, которые можно компоновать друг с другом и создавать коллекторы разного размера. Это же относится и к латунными элементам.
Если стоит задача установки коллектора для теплого пола не из заводских элементов, можно использовать куски труб, тройники и другие элементы сети теплоснабжения. Подойдут стальные трубы большого диаметра, в которые врезаются патрубки для подключения трубопроводов. Также существуют варианты использования полипропиленовых тройников, которые соединяются между собой с использованием обрезков труб. В результате этого действия получается гребенка нужного размера и характеристик.
Коллектор из полипропилена.
Для чего нужен коллектор теплого пола
Система «водяной теплый пол» – эффективный способ равномерного обогрева всех помещений в доме. Монтаж такого вида отопления без коллекторной группы возможен при условии того, что будет проложен единственный контур. Однако, максимально возможная длина одной трубы не должна превышать 70 м, что фактически покрывает семь квадратных метров. Таким образом, в среднем на комнату потребуется минимум 2 контура.
Насосно-смесительный узел с минимальным количеством контуров
При прокладке водяных теплых полов одновременно в нескольких комнатах без включения коллектора, регулировать основные показатели корректной работы отопительной системы будет нельзя. Отсутствие коллекторной группы чревато серьезными проблемами:
- Невозможность регуляции давления в системе отопления и стравливания воздуха;
- При повреждении трубы водяного теплого пола, придется отключать его полностью во всем доме;
- Неравномерный обогрев помещений дома.
Неправильное функционирование системы приведет к дорогостоящему ремонту. Если вы обладаете некоторыми навыками, возможна установка узла без привлечения специалистов. Достаточно приобрести подходящую по параметрам насосно-смесительный узел коллекторную группу и подключить их с соблюдением технологии.
Место расположения
Перед тем как подключить коллектор, определитесь с местом расположения. Лучшее решение — на стене, на такой высоте, чтобы без проблем завести трубы отопления пола и осуществить регулировку.
Требование по отдаленности элементов соблюдать важно, но если это совершенно невозможно, то смонтировать сразу 2 элемента, между ними нагрузка распределится равномерно. Конструкцию размещают в металлическом коробе, который обеспечивает безопасность и скрывает неприглядные монтажные элементы
Конструкцию размещают в металлическом коробе, который обеспечивает безопасность и скрывает неприглядные монтажные элементы.
Вариант самодельного коллектора примитивного типа
Собираем заводской коллектор
Чтобы сэкономить на цене отопительного оборудования и самому смастерить коллекторный узел, нужно понимать, из чего состоят изделия заводского изготовления. В комплект входят такие детали:
- Распределительный элемент для подключения подающей магистрали на 2 и больше отводов, оснащенный евроконусами (фитингами для подсоединения труб). В большинстве случаев оборудован прозрачными колбами, где виден расход теплоносителя в каждом контуре (ротаметрами).
- То же, для подсоединения к обратной линии. Вместо расходомеров здесь стоят термостатические клапаны, управляемые вручную, от сервоприводов или термоголовок типа RTL. Их принцип работы прост: при нажатии на подпружиненный шток проходное сечение сужается, а проток воды через элемент уменьшается.
- Автоматические воздухоотводчики, устанавливаемые отдельно на подающий и обратный коллектор.
- Краны с пробками для опорожнения и заполнения контуров теплоносителем.
- Термометры, регистрирующие общую температуру на подаче и в обратке.
- Отсекающие шаровые краны и крепежные кронштейны.
Устройство коллекторной группы теплых полов
Приобретая гребенку, вы можете менять комплектность в зависимости от бюджета и схемы подключения к котлу. Например, купить распределитель без ротаметров, поставить 1 термометр вместо двух либо поместить узел в шкаф управления.
Заводские комплекты изготавливаются с таким расчетом, чтобы коллектор для теплого пола можно было легко и быстро собрать своими руками. Судите сами: распределительные элементы идут уже в сборе, их надо лишь подключить к греющим контурам и поставить вспомогательные детали согласно схеме. Как это правильно сделать, смотрите в следующем видео:
Помимо латунных и стальных изделий, существуют разновидности гребенок, сделанные из пластиковых секций, как показано на фото
Их монтаж выполняется аналогично, разве что с большей осторожностью при затяжке. Заметьте, что основные резьбовые соединения на группах для слива воды и подключения труб не нужно запаковывать льном либо ФУМ-лентой, практически везде предусмотрены резиновые уплотнители
Пластмассовые распределители с установочным комплектом
