Устройство и назначение коллектора для водяных тёплых полов

Чтобы система тёплого водяного пола эффективно эксплуатировалась, необходим качественный распределительный коллектор. Он призван поддерживать определённую температуру теплоносителя, установленную на терморегуляторе, во всей системе тёплого пола.

Основным элементом коллектора является смесительный узел, который используется для смешивания холодного и горячего теплоносителя. Правильная работа коллектора водяных тёплых полов обеспечивает комфортную температуру во всём помещении.

Коллектор для водяных тёплых полов необходим для эффективного распределения теплоносителя по всем имеющимся отопительным контурам. Чтобы его работа была качественной и полноценной, на помощь приходят такие элементы, как термостатические клапаны и регуляторы расхода, а также смесительные узлы.

Особенности регулятора расхода коллектора

Это обязательный элемент, входящий в конструкцию коллектора. Особенно важен он для системы тёплого пола, где имеется несколько контуров с трубами разной длины.

Объясняется это тем, что если на входе в контуры разной длины подать одинаковое количество теплоносителя, имеющих одинаковую температуру, то на выходе из длинного контура температура теплоносителя будет намного ниже, чем из короткого.

Кажется, так и должно быть, – длинный контур способен отдать больше тепла. Однако это может отрицательно сказаться на общем состоянии обогрева всего помещения. Это может быть по двум причинам:

1. Если в одном большом помещении уложены короткие и длинные контуры, то обогрев будет осуществляться зонально и неравномерно.
2. Длинный контур обладает более высоким гидравлическим сопротивлением, а когда подаётся теплоноситель, то он сразу же устремляется в контур, имеющего меньшее сопротивление, т. е. в короткий.

Регулятор расхода коллектора призван сбалансировать подачу теплоносителя в отопительные контуры разной длины и подаёт в них столько количества теплоносителя, сколько требуется, ориентируясь на их длину.

Назначение термостатических регуляторов коллектора

Открытые двери и окна, палящее в окно солнце или сквозняки могут температуру в помещении делать не такой комфортной, как надо.

Чтобы вся система тёплого водяного пола смогла своевременно отреагировать на такие изменения температуры, на помощь приходят термостатические регуляторы и комнатные термостаты. Регуляторы коллектора устанавливают на каждый отдельный контур.

Для контроля температуры используют комнатные термостаты, по одному на помещение, которые управляют несколькими тепловыми регуляторами. На каждый регулятор коллектора приходится один тепловой контур.

Такие контуры имеют разную длину и в помещении их может быть несколько. Термостаты могут быть разными, и они способны программировать и осуществлять работу по таймеру, включая и выключая обогрев водяных тёплых полов в определённое время.

Характеристика смесительного узла

Насос требуется для постоянной циркуляции теплоносителя, а регулирующий клапан, когда это необходимо, осуществляет подачу горячего теплоносителя в таком объёме, сколько этого нужно, чтобы поддержать оптимальную температуру.

Коллектор имеет такой важный элемент, как смесительный узел. Систему тёплых полов можно отнести к низкотемпературным видам отопления, потому что её рабочая температура обычно составляет 35–50 градусов. Чтобы этого достигнуть, используют специальные смесительные узлы.

Такой узел состоит из следующих элементов:

• циркуляционный насос;
• регулирующий клапан.

Применение смесительного клапана коллектора

Система коллектора состоит из двух видов клапанов: 2 — х и 3 — х ходовых. При помощи смесительного клапана происходит смешивание горячей воды, которая поступает из котла, с остывшей из отопительного контура. Смесительные клапаны можно регулировать вручную или автоматически при помощи средства управления.

Коллектор, имеющий 3 — ходовой смесительный клапан, чаще всего используется для помещений с большой площадью водяных полов (больше 200 м2).

Часто такие клапаны оснащаются погодозависимыми датчиками со специальными программами, которые выставляют оптимальную температуру, ориентируясь на внешние факторы. Такие клапаны применяют в основном для тёплых полов, являющимися в помещении основным отопительным элементом.

Однако, такой клапан имеет довольные существенные недостатки. Во-первых, он по сигналу термостата может напрямую подавать воду из котла, температура которой составляет 80–90 градусов. Это может нанести вред отопительному контуру, стяжке и напольному покрытию.

Во-вторых, такие клапаны имеют высокую пропускную способность, в результате чего при незначительном изменении в регулировке в помещении может сильно повыситься температура.

Коллектор, имеющий 2 — х ходовой смесительный клапан используется для помещений с площадью меньше 200 м2. Такой клапан регулирует температуру путём подмешивания теплоносителя из обратки.

Таким образом контролируется количество воды, поступающей из котла. Благодаря этому тёплый пол никогда не будет перегреваться. Это, в свою очередь, увеличивает срок его службы. Такой клапан обладает маленькой пропускной способностью, плавной и стабильной регулировкой.

Где должен находиться коллектор для водяных тёплых полов

Коллектор обязательно должен где-то прятаться. Для этого используется специальный коллекторный шкаф, представляющий собой изделие из металла с дверцей, в которой находится крепёжная арматура.

Такие шкафы бывают наружные и встраиваемые. В боковых панелях делается перфорация, благодаря которой можно легко проделать отверстия в необходимых местах. У многих моделей имеются регулируемые ножки, позволяющие менять высоту. У встраиваемых шкафов предусмотрена подвижная рамка, при помощи которой они могут изменяться и в глубину.

Чтобы определить необходимые габариты такого изделия, следует хорошо знать размеры всего оборудования, которое туда впоследствии будет помещено. Шкафы для коллектора прикрепляют к полу через ножки или к стене через расположенные на задней стенке отверстия.

Преимущества тёплых водяных полов

Тёплый пол имеет много преимуществ. К самым важным относятся следующие:

• Безопасность. Часто люди обжигаются об разнообразные отопительные приборы. В этом случае такая ситуация исключена.
• Гигиеничность. Ухаживать за тёплыми полами очень легко, а благодаря постоянному отоплению они способны высыхать за очень короткое время. Это исключает появление плесени и различных грибков.
• Экономичность. Тёплые полы экономят электроэнергию до 50%.
• Долговечность. Если правильно эксплуатировать систему, то она может прослужить больше 50 лет.

Коллектор для водяного пола имеет много разнообразных модификаций. Выбирая конкретный вариант, следует руководствоваться удобством его установки.

Вся система коллектора должна располагаться в специальном шкафу. Правильное подключение всего оборудования гарантирует долгую и бесперебойную работу системы «тёплый пол».

Выбираем коллектор для теплого пола: виды, комплектация

Коллектор для теплого пола — это распределительный узел, который перенаправляет теплоноситель от котла отопления по нескольким контурам системы обогрева полов. Но в зависимости от комплектации конструкции на него могут возлагаться и другие функциональные задачи. Например, обезвоздушивание системы, регулировка подачи объемов теплоносителя и контроль его расхода при помощи ручных или автоматизированных расходомеров. Этим фактически обеспечивается поддержание требуемой температуры в нагревательных контурах теплого пола (ТП).

Среди монтажников отопительных систем, из-за характерного внешнего вида коллектора, широко распространено его другое сленговое обозначение – «гребенка».

Рисунок 1.

Функциональные основы и базовые разновидности коллекторов

Схема работы коллектора для теплого пола достаточно проста. Теплоноситель от котла отопления поступает в подающий распределитель. Его рекомендуют размещать сверху (над возвратной гребенкой), однако, в зависимости от местных монтажных особенностей, а также разновидности подключаемого смесительного узла, он может устанавливаться и внизу. Корпус коллектора имеет от двух и более ответвлений, оборудованных соответствующей запорно-регулирующей арматурой. По каждой из веток теплоноситель перенаправляется в определенные трубопроводы ТП. Выходной конец трубной петли замыкается на возвратной гребенке, направляющей собранный общий поток к котлу отопления.

Очевидно, что в самом простом случае коллектор для водяного теплого пола представляет собой кусок трубы с неким количеством резьбовых отводов. Однако, в зависимости от того какую конечную комплектацию он получит, сложность его сборки, настройки и стоимость могут изменяться в разы. Рассмотрим для начала наиболее популярные базовые модели распределителей для водяного ТП.

С фитингами для подключения контуров

Одной из самых бюджетных, но полностью готовой к использованию является гребенка с входной/выходной резьбами и фитингами для подсоединения металлопластиковых или труб из цельносшитого полиэтилена. Одна из таких моделей изображена на фото ниже.

Рисунок 2.

С интегрированными кранами

В минимальной комплектации можно также встретить коллектор на теплый пол оборудованный двухходовыми шаровыми кранами (Рис. 3). Такие устройства не предусматривают поконтурную регулировку – они рассчитаны только включить или выключить отдельные отопительные ветки. Учитывая, что система теплый пол приобретается и устанавливается для повышения комфорта проживающих, который обеспечивается точной подстройкой системы, целесообразность использования таких гребёнок имеет сугубо выборочный характер. На фото представлен подобный коллектор на три контура с интегрированными двухходовыми шаровыми кранами.

Приобретая указанные бюджетные варианты распределителей, следует учитывать, что их использование требует фундаментальных знаний, а также большого опыта в монтаже систем отопления. Кроме того, закупочная экономия является довольно условной, так как всё дополнительное оборудование придется докупать отдельно. Практически упрощенные коллектора для теплого водяного пола без доработки подходят только для вспомогательных систем на одну-две петли небольшой протяженности. Годятся они и для нескольких контуров, но имеющих идентичные тепловые и гидравлические характеристики. Ведь конструкции таких гребенок не предоставляет технической возможности установки контрольно-регулирующего оборудования непосредственно на каждую ветку.

Рисунок 3.

С регулировочными вентилями

Следующий уровень, как по стоимости, так и по функциональности – это распределительный коллектор для тёплого пола с регулировочными вентилями. Такие устройства, эксплуатируясь в ручном режиме, уже могут обеспечить настройку интенсивности подачи теплоносителя по отдельным отопительным контурам. Для них в большинстве случаев существует техническая возможность установки на них вместо ручных вентилей исполнительные устройства с сервоприводами. Приводы могут подключаться либо непосредственно к электронным термодатчикам, установленным в помещениях, либо к центральному программируемому устройству контроля. На рисунке 4 показан пример гребенки с регулировочными вентилями.

Рисунок 4.

Сборка из подающего и обратного коллекторов

К эконом варианту коллектора для теплого водяного пола относятся также и спаренные сборки из подающего и обратного распределителей (Рис. 5). В них уже могут быть предусмотрены дополнительные монтажные отверстия или установлены краны Маевского, группы безопасности, быстроразъемные резьбовые «американки» для удобства подключения к первичным контурам отопления или смесительному узлу.

Рисунок 5.

ВАЖНО! Настоятельно рекомендуется приобретать гребенки не по одной, а в уже готовой комплектации – парой с крепежами и техническими отверстиями под дополнительное оборудование. Это не только существенно ускорит процесс установки, но и поможет избежать многих ошибок монтажа.

От простого к сложному

Полностью укомплектованный коллектор для теплого пола может собираться по нескольким рабочим схемам. Тем не менее, у них у всех схожий принцип работы. Одна из типичных сборок (Рис. 6), состоит из следующих элементов:

1. Кран на распределительную гребенку.
2. Расходомеры (ротаметры).
3. (а/b) Краны для слива теплоносителя с подающей и обратной линий соответственно.
4. Ручные клапаны регулировки расхода теплоносителя.
5. Манометр.
6. Кран на обратку.
7. Трехходовой клапан.
8. Циркуляционный насос.

Рисунок 6.

Рассмотрим наиболее значимые по функциональности элементы устройства, их основные типы и назначение.

Регулировка подачи теплоносителя

Если тёплый пол в квартире имеет несколько контуров, отличающихся по длине или температурным режимам, выручит установка распределительного коллектора отопления с расходомерами (ротаметрами, рис. 7). Дело в том, что теплоноситель идет по пути наименьшего гидравлического сопротивления, то есть, прежде всего, он будет направляться в трубопроводы небольшой протяженности. Чтобы большие петли нагревались с той же интенсивностью, необходимо отрегулировать подачу жидкости, снизив ее для коротких трубопроводов и увеличив для более длинных. Поэтому гребенка водяного теплого пола и комплектуется балансировочным ротаметром на каждую петлю.

По шкале расходомера определяется интенсивность потока теплоносителя в отдельно взятом контуре. А уже в соответствие с этими показателями настраивается пропускная способность расходного клапана.

Приобретение и использование регулируемых ротаметров оправданно только в случае ручной настройки количества теплоносителя для циркуляции по веткам. Если же каждый контур регулируется собственным сервоприводом под управлением электронного термостата, то использование подобной арматуры не требуется. При этом в работающем в автоматическом режиме коллекторном блоке, для дополнительной визуализации могут монтироваться ротаметры без функции регулирования. Однако такие приборы устанавливаются уже не сверху на корпус гребенки, а врезаются межу её отводом для подключения петли и выходом трубопровода теплого пола.

Рисунок 7.

Регулировка температуры теплоносителя

Регулировка температуры тёплого пола должна содержать два главных этапа. Первый касается общей подготовки теплоносителя при его отборе из высокотемпературной отопительной системы первичного контура. Он осуществляется посредством взаимодействия элементов насосносно-смесительного узла (НСУ, рис. 6, поз. 7 и 8) или смесительно-регулировочного блока. Обычно главными элементами первого этапа подготовки теплоносителя выступают циркуляционный теплонасос и автоматический трехходовой кран либо трехходовой кран-автомат без насоса. Задача смесительных узлов заключается в доведении температуры первичного теплоносителя (70-90 0 С) до приемлемых для водяного обогрева полов – 40-50 0 С.

Устройство и работа НСУ подробно описаны в отдельной нашей статье. Однако здесь следует уточнить, что комплектация коллектора может включать смесительный узел или собираться без него. Если отопление полов состоит из разветвленной сети тепловых контуров и содержит несколько коллекторных распределителей, тогда НСУ (ввиду его дороговизны) оптимально выносить в общий на всю систему блок. Если же коллектор всего один, то он может сразу совмещаться со смесителем в едином монтажном шкафу.

Рисунок 8.

Второй этап регулировки температуры теплого пола касается непосредственно оснащения гребенки, где уже тепловые параметры циркулирующей жидкости нивелируются в соответствии с запросами по каждой ветке. Индивидуальная настройка температуры для каждого контура осуществляется термостатическими клапанами механического действия либо автоматическими клапанами с сервоприводами (Рис. 8).

Сервоприводы, получающие команды от выносного термостата, являются исполнительными устройствами для управления работой коллектора водяного теплого пола. Хотя подобная автоматика является достаточно дорогостоящей, она предоставляет возможность организации более комфортных условий обогрева.

Рабочие части термостатической запорно-регулирующей арматуры как механической, так и под управлением сервоприводов монтируются на обратную гребенку вместо ручных клапанов (см. рис. 6, поз.4). В результате, собранный коллектор для тёплого пола с расходомерами, термостатическими механическими головками и автоматическим трехходовым краном может иметь вид, как показано на рисунке 9.

Рисунок 9.

Группа безопасности

Группа безопасности для коллектора теплого пола может иметь несколько урезанный вариант. Это связано с тем, что система отопления должна быть укомплектована соответствующим устройством, размещенным возле котла. Коллектор тёплых полов может быть доукомплектован автоматическим воздухоотводчиком с отрывным клапаном, а также сливным краном (желательно с насадкой под шланг) для удаления теплоносителя из системы. Всё это крепится с торца гребёнки на специальном переходнике. Рекомендуется устанавливать такую группу как на гребенке подачи, так и на возвратной. На фото рисунке 10 показан как раз подобный вариант сборки. Он также включает отсечные краны на американках для подвода/отвода теплоносителя из основной подачи/обратки и термометры для удобства настройки системы водяного теплого пола.

Рисунок 10.

Как выбрать коллектор для теплого пола

Основным параметром выбора коллектора для теплого пола является количество контуров, которые предстоит подключить. Мастера рекомендуют приобретать гребенку, с запасом на один выход, на случай возникновения необходимости разбивки на две ветки слишком протяженного контура или подключения дополнительного контролирующего оборудования (термометра, манометра).

Второй критерий подбора – это материал изготовления корпуса гребенки. Надежными изделиями являются коллекторы из латуни или нержавейки, а также из бронзы, произведенные по отечественным гостам либо европейским стандартам качества. «Китайские» же из сомнительных сплавов можно приобретать только после того, как продавец продемонстрирует сертификат соответствия, а сама гребенка будет всесторонне рассмотрена на предмет каверн, трещин или следов коррозии.

Хотя на самом деле большинство современной продукции, если не вся присутствующая на рынке, выпускается китайскими предприятиями, при её выборе следует отдавать предпочтение известным брендовым маркам. Ведь солидные европейские фирмы тщательно следят за качеством работы своих, даже вынесенных в Поднебесную производств. Прежде всего, обратите внимание на изделия под марками: Rehau, Kermi, Valliant, Valtec, FIV, Rossini. Коллектор для теплых полов от таких компаний лучше всего приобретать в полной комплектации. Покупка отдельных элементов обойдется дороже, а комплектующие от других производителей могут быть несовместимы по установочным параметрам.