Коллектор узла теплого пола

Эффективная и правильная работа системы водяного теплого пола во многом зависит от распределительного коллектора. Наличие этого элемента в системе позволяет поддерживать задаваемую на терморегуляторе определенную температуру теплоносителя в контуре теплого пола. Основным элементом всей конструкции коллектора является смесительный узел для теплого пола, в котором и происходит смешивание теплого и холодного теплоносителя. От того, насколько правильно работает коллектор для теплого пола, и будет зависеть комфортный микроклимат в помещении.

Коллектор для водяного теплого пола позволяет эффективно распределять теплоноситель по всем отопительным контурам. Полноценная и правильная работа коллектора невозможна без термостатических клапанов и регуляторов расхода для каждого отопительного контура, а также смесительных узлов и клапанов.

Регуляторы расхода

Наличие этого элемента конструкции коллектора обязательно, особенно для систем теплого пола, где присутствуют несколько контуров с различной длиной труб. Все дело в том, что если подать одинаковое количество теплоносителя с одинаковой температурой на входе в контуры различной длины, то на выходе из более длинного контура теплоноситель будет с меньшей температурой, чем из короткого. На первый взгляд все в порядке — длинный контур, как и положено, отдал больше тепла, но этот нюанс отрицательно сказывается на общем уровне обогрева помещения. Во-первых, если длинный и короткий контуры уложены в одном большом помещении, то обогрев происходит неравномерно и зонально. Во-вторых, длинный контур имеет более высокое гидравлическое сопротивление, и при подаче теплоносителя тот устремится в контур с меньшим сопротивлением, а именно — в более короткий. Регулятор расхода как раз и выполняет работу по сбалансированию подачи теплоносителя в каждый обогревательный контур и подает в них ровно такое количество теплоносителя, сколько требуется, исходя из их длины.

Термостатические регуляторы

Открытые окна, двери, сквозняки или палящее в окно солнце изменяют комфортную температуру в помещении в ту или иную сторону. И чтобы вся система теплого пола могла вовремя среагировать на изменения температурного режима, используются комнатные термостаты и термостатические регуляторы. Сами регуляторы устанавливаются на каждый контур в отдельности. Чтобы контролировать температуру, используются комнатные термостаты, по одному на помещение, которые могут управлять несколькими тепловыми регуляторами, для каждого регулятора один тепловой контур. Самих контуров в помещении может быть несколько, и они могут быть различной длины. Термостаты в зависимости от конструкции и модели могут обладать возможностью программирования и работы по таймеру, чтобы включать или выключать обогрев в определенный промежуток времени.

Смесительный узел

Теплоноситель из отопительного котла подается при температуре от 70 °С до 90 °С, что вполне приемлемо для радиаторного отопления, водоснабжения или подогрева бассейна, да и то на всех отопительных элементах приходится устанавливать специальную регулирующую арматуру. Система теплых полов относится к низкотемпературным видам отопления, и ее рабочая температура находится в диапазоне 35 — 50 °С. И чтобы выйти на этот уровень, используются специальные смесительные узлы.

Смесительный узел для теплого пола состоит из двух частей — циркуляционного насоса и регулирующего клапана. Благодаря насосу выполняется постоянная циркуляция теплоносителя, а регулирующий клапан при необходимости добавляет горячего теплоносителя ровно столько, сколько требуется для поддержания определенной температуры.

Смесительный клапан

В конструкции смесительного узла может быть использовано два вида клапанов: 2-х и 3-х ходовой смесительный клапан. Смесительный клапан необходим для смешивания горячего теплоносителя, поступающего из котла, с уже остывшим — из отопительного контура. Клапаны регулируются вручную или автоматически при помощи сервопривода и устройства управления.

Коллектор для водяного пола, оснащенный 3-х ходовым смесительным клапаном, используется в основном для помещений с площадью теплых полов более 200 м2. Такие клапаны зачастую оснащены погодозависимыми датчиками с заложенными специальными программами, которые определяют нужную температуру для теплого пола в зависимости от внешних факторов. Такие клапаны чаще всего используются в теплых полах, которые являются основным отопительным элементом в помещении.

К сожалению, 3-х ходовой клапан имеет два существенных недостатка. Первый недостаток — он может по сигналу термостата подать напрямую воду из котла, температура которой 80 — 90 °С. Тем самым повредить отопительный контур, напольное покрытие и стяжку. Второй недостаток — такие клапаны обладают очень высокой пропускной способностью, что при минимальном изменении в в регулировке может сильно повысить температуру в помещении. Узнайте как сделать стяжку под теплый пол.

Коллектор для водяного теплого пола, оснащенный 2-х ходовым смесительным клапаном, обычно используется для помещений с площадью до 200 м2. Сам клапан производит регулировку температуры путем подмешивания теплоносителя из обратки, регулируя количество поступающей воды из котла. Благодаря этой особенности работы клапана теплый пол никогда не перегревается, за счет этого увеличивается его срок эксплуатации. 2-х ходовой клапан имеет малую пропускную способность, более плавную и стабильную регулировку.

Все смесительные узлы и коллектор имеют множество различных модификаций и вариантов установки. При выборе того или иного варианта необходимо руководствоваться целесообразностью и удобством их установки. Всю конструкцию коллектора наиболее удобно располагать в специальном шкафу со всеми регулирующими и измерительными приборами. А правильное их подключение будет гарантировать продолжительную и бесперебойную работу всей системы «теплый пол».

При устройстве водяного подогрева пола укладывается немалое количество труб — несколько отрезков, которые называют контурами. Все они заводятся на устройство, раздающее и собирающее теплоноситель — коллектор для теплого пола.

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.

Пример коллектора для теплого пола со смесительным узлом и циркуляционным насосом

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.
    Коллектор для теплого пола на 6 контуров

    Коллектор для теплого пола на 6 контуров

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.

Расходомеры (справа) и сервоприводы/сервомоторы (слева)

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.

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.

Выбор параметров клапанов

И двухходовые и трехходовые клапана характеризуются пропускной способностью или производительностью. Это величина, отображающая количество теплоносителя, которое он в состоянии через себя пропустить в единицу времени. Чаще всего выражается в литрах в минуту (л/мин) или в кубометрах в час (м3/час).

Вообще, при проектировании системы, требуется сделать расчет — определить пропускную способность контуров теплого пола, учесть гидравлическое сопротивление и т.п. Но если коллектор для теплого пола собирается своими руками, расчеты делают крайне редко. Чаще основываются на опытных данных, а они таковы:

  • клапана с расходом до 2 м3/час могут обеспечить нужны примерно 50-100 кв.м. теплого пола (100 квадратов — с натяжкой при хорошем утеплении).
  • если производительность (обозначается иногда как KVS) от 2 м3/час до 4 м3/час, их модно ставить на системы, в которых площадь теплого пола не более 200 квадратов;
  • для площадей более 200 м2 требуется производительность более 4 м3/час, но чаще делают два узла подмеса — это получается проще.

Материалы из которых делают клапана — двухходовые и трехходовые — латунь и нержавеющая сталь. При выборе эти элементы стоит брать только фирменные и проверенные — от их работы зависит работа всего теплого пола. Есть три явных лидера по качеству: Овентроп, Эсби, Данфос.

Есть еще один параметр, по которому надо выбирать — пределы регулировки температуры теплоносителя. В характеристиках обычно указывается вилка — минимальная и максимальная температура. Если вы проживаете в Средней Полосе или южнее, на период межсезонья комфортная температура в помещении поддерживается если нижний предел регулировки 30°C или меньше (при 35°C уже жарко). В этом случае пределы регулировки могут выглядеть так: 30-55°C. Для более северных регионах или при плохом утеплении пола берут с пределом регулировки от 35 градусов. При сборе смесительная группа устанавливается перед коллектором для теплого пола. Тогда в контура попадает теплоноситель нужной температуры.

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.