Коллектор для теплого пола своими руками

Система теплых водяных полов — единственная бесперебойно работающая и более эффективная альтернатива традиционному отоплению. Теплый пол также можно использовать как дополнение к обычной схеме, например, для одной или нескольких комнат. Ее преимущество в том, что система всегда работает автономно и от главной схемы отопления не зависит. Такую автономность обеспечивает коллектор для теплого пола своими руками, работающий, как многофункциональное устройство. В чем заключается многозадачность коллектора в системе «тёплый пол»?

Устройство коллектора

Прежде всего разберем понятие «теплый пол». Это автономная отопительная система, подключающаяся к главному кольцу отопления. Чтобы подключение было максимально эффективным и в местах стыковки не было тепловых потерь, применяют коллекторное подключение (в некоторых случаях — несколько коллекторов, если в системе работает несколько нагревательных контуров). Самый примитивный коллектор для теплого водяного пола — это отрезок теплопроводной трубы, от которого идут отводы для подключения других труб отопления.

То есть коллектор — это трубная схема распределения теплоносителя, которая направляет и регулирует потоки горячей воды по трубам отопления в доме. Стандартное подключение коллектора теплого пола следующее: вход коллектора подключается к обратке или подаче теплоносителя (в зависимости от схемы отопления), выхода устройства подключаются к системе труб теплого пола.

Примитивные коллекторные системы в отоплении применяют очень редко, так как более сложные и более эффективные узлы, выпускаемые промышленностью в большом ассортименте, можно подобрать к любой, даже самой сложной схеме отопления. Современный коллектор — это технологическая конструкция со многими элементами, которые направляют и регулируют потоки теплоносителя. Регулировка необходима из-за того, что котел разогревает теплоноситель до 70⁰С, а иногда и до 95⁰С, что для теплого пола неприемлемо — ходить по такой поверхности нельзя, да и не всякое напольное покрытие выдержит высокие температуры. Поэтому монтаж коллектора теплого пола нужен обязательно — устройство равномерно распределит температуру потоков теплоносителя, выровняет ее и будет контролировать показатели отопительной системы. Эффективное функционирование коллектора обеспечивается следующими элементами в его составе:

1. Гребенки: подающая и обратная;
2. Клапаны: двух- или трехходовые;
3. Циркуляционный насос;
4. Расходомеры, манометры и термостаты.

Стандартная схема коллектора теплого пола (см. рисунок) работает следующим образом: гребенки соединяются друг с другом и с общим коллекторным блоком. Обратка и подача теплоносителя перемешиваются в смесителе с одновременным выравниванием и регулировкой температуры горячей воды. Показанная схема — не единственная, и конечная схема коллекторного узла зависит от количества контуров отопления и их предназначения. В любой схеме должны применяться смесительные клапаны, которые будут смешивать подачу и обратку. Обратка (охлажденный теплоноситель) подается в коллектор из контура отопления, подача теплоносителя происходит из котла.

К двух- или трехходовым гребенкам подключается циркуляционный насос для отопления. Вся схема работает так: после достижения заданной температуры в помещении сигнал от термодатчика поступает на клапаны, которые на определенное время перекрывают подачу теплоносителя в трубы и останавливают насос. После остывания теплоносителя до заданной точки все происходит в обратном порядке.

Управление и настройка коллектора теплого пола происходят вручную или автоматически. Для автоматической работы необходима установка управляющего блока или сервопривода. Управляющее устройство включает в себя питающие клапана — двух- или трехходовые. От обычных вентилей питающие клапана отличаются возможностью пропускать теплоноситель в одном направлении. Устанавливать клапана нужно особо внимательно — если поставить клапана в обратном направлении, он быстро сломается.

Запорный элемент питающего клапана — стальной шарик или шток. При повороте ручки клапана происходит перекрывание отверстия, а само поворачивание может осуществляться вручную или при помощи сервоприводов, подключенных к термодатчикам.

Двухходовой клапан смешения пропускает теплоноситель в одном направлении, регулируя количество горячей жидкости. Регулировка происходит плавно и медленно из-за небольшой пропускной способности устройства. Существует несколько технических решений смесительных клапанов, и один из них — термостат с жидкостным датчиком. Такая термостатическая головка контролирует температуру теплоносителя в контуре отопления, открывая или закрывая клапан, тем самым регулируя подачу горячего теплоносителя, поступающего от котла в систему. В коллектор термостат включается так, что теплоноситель из обратной трубы подается непрерывно, а от отопительного аппарата — по мере необходимости.

Таким образом, установка коллектора с двухходовым клапаном обеспечивает постоянную и комфортную температуру теплоносителя на протяжении всего трубопровода теплого пола, а плавность регулировки температуры обеспечивается низкой пропускной способностью устройства. Двухходовые клапаны просты в монтаже и замене, они надежны и долговечны. Единственный их недостаток — не рекомендуется включать в системы отопления, которые рассчитаны на большую площадь прогрева (≥ 200м²).

Трехходовый питающий клапан имеет более сложное и многофункциональное устройство, совмещающее в одном корпусе возможности байпаса и перепускного вентиля. Корпус трехходового коллекторного клапана имеет одно выходное и два входных отверстия, а регулировка теплоносителя осуществляется так же, как и в двухходовом устройстве — или стальным шариком, или штоком. Отличие этого клапана в том, что ни шарик, ни шток полностью не перекрывают поступление теплоносителя, а сама конструкция предназначена для перераспределения и смешивания обратки и подачи. Для автоматической регулировки температуры в клапан встраивается сервопривод, работающий от сигналов термодатчиков и контроллеров. Сервопривод управляет запорной арматурой в конструкции, обеспечивая нужную степень смешения потоков.

Трехходовые питающие клапаны устанавливаются в коллекторных узлах для отапливаемых помещений большой площади — ≥ 200 м², а также в многоконтурных системах отопления.

Коллектор для системы теплый пол

Для теплых полов чаще всего монтируют общий коллекторный узел, или перед каждым контуром отопления устанавливают свой отдельный коллектор. Если реализуется последний вариант, то все коллекторы оборудуются расходомерами, термостатами, а также следующими элементами:

1. Клапан смешения обратки и подачи;
2. Запорный кран балансировки обогревательного прибора;
3. Клапан перелива.

Самому собрать коллектор для теплого пола можно по разным схемам, и в некоторых схемах коллекторных узлов применяются байпасы, но не всегда — только в одноконтурных системах. Если система теплых полов организована по двухконтурной схеме, то коллектор можно включить без байпаса во вторичный контур.

Перед тем, как собрать коллекторный узел для теплого пола, взвесьте свои возможности — иногда проще купить готовую конструкцию. Если коллектор будет покупаться, то лучше, чтобы все его детали и элементы были от одного производителя. При самостоятельной сборке узла необходимо выбрать материал, из которого будут собираться основные составляющие узла: из меди, стали, полимеров или латуни.

Также при выборе промышленной конструкции важно учитывать следующие параметры:

1. Сколько в системе будет контуров отопления (обычно от 2 до 12), общая длина трубопровода и пропускная способность контуров;
2. Максимально допустимое давление в трубах;
3. Возможность расширения отопительной системы;
4. Ручное или автоматическое управление коллектором;
5. Электрическая мощность всех узлов и агрегатов;
6. Диаметр внутренних отверстий коллектора (пропускная способность).

Максимально эффективную работу собранных коллекторных узлов можно обеспечить подключением к ним одинаковых по длине отопительных контуров. Чтобы с достаточной точностью уравнять трубопроводы по длине, их делят на равные отрезки, которые и подключают к коллектору. Проще всего коллекторный узел рассчитать в специальной компьютерной программе или на онлайн калькуляторе, чтобы не появилось явление, называемое «тепловая зебра», то есть, неравномерное прогревание пола.

Для расчета понадобятся следующие данные:

1. Тип декоративного напольного покрытия;
2. площадь отапливаемого помещения и план размещения в нем крупных предметов;
3. Материал и диаметр труб контура;
4. Номинальная мощность котла;
5. Тип утеплителя пола.

Важно: при прокладке труб теплого пола необходимо избегать стыков труб — это запрещается существующими нормами. Также необходимо помнить, что гидравлическое сопротивление теплоносителя увеличивается на каждом повороте трубопровода и при увеличении его длины.

Монтаж коллектора — рекомендации

При проектировании системы теплого пола сначала нужно найти оптимальное место для монтажа коллектора. Стандартно узел устанавливают в коллекторном шкафу, а сам шкаф монтируют на высоте 30-40 см от уровня пола рядом с подачей и обраткой.

Чтобы не нарекать на собственные ошибки и обеспечить максимальный нагрев труб теплого пола, изучите инструкцию по подключению коллектора. Затем соберите узел в следующей последовательности (это касается промышленного коллекторного узла):

1. Распакуйте трубки для прямой и обратной подачи теплоносителя. Трубки должны быть с расходомерами и питающими клапанами. Если коллектор многосекционный, соберите секции в одну конструкцию;
2. Из собранных секций нужно собрать узел на кронштейнах (идут в комплекте);
3. Далее устанавливаем запорную арматуру, автоматику, датчики и остальную соединительную арматуру;
4. Узел крепим к стене или в шкафу, монтируем термостат, сервопривод и циркуляционный насос;
5. Подсоединяем трубы от котла и трубы от отопительных контуров системы «теплый пол».

Теперь схема подключения коллектора теплого пола опрессовывается, после чего можно заливать бетонную стяжку. Тепловые настройки коллектора можно проводить после монтажа финишного покрытия.

Коллекторный узел своими руками

Заводской коллектор — изделие достаточно дорогостоящее, поэтому многие мастера хотят сделать его своими руками. Многие элементы все равно придется покупать, но стоимость будет дешевле. Проще всего самодельный коллектор спаять из ПВХ труб и фитингов Ø 25-32 мм. Также понадобятся тройники и отводы таких же диаметров, и запорная арматура.

Важно: самодельный коллекторный узел имеет много стыков, поэтому всю пайку необходимо тщательно проверять, и не только при сборке, но и во время эксплуатации теплых полов.

Количество вентилей и фитингов подсчитывается по числу контуров отопления. Из инструментов нужен паяльник для элементов из пропилена и насадки к нему, специальные ножницы для резки труб и рулетка.

Разметка коллектора заключается в разметке и отрезании труб нужной длины, соблюдая минимальное расстояние между тройниками. К ПВХ тройникам паяльником припаиваются вентили и переходы. К этой конструкции припаиваются фитинги для подключения насоса. Как видите, все просто, но более сложные коллекторные узлы лучше покупать готовыми.