Устройство коллектора для теплого водяного пола

Обязательно ли нужен коллектор

Главным минусом прибора считают его высокую стоимость, но нужно учесть, что без него теплые покрытия водяного типа не смогут нормально функционировать. Это возможно только в том случае, когда покрытие состоит из одного отопительного контура. В современных теплых полах длина труб для укладки не может превышать 70 метров. Поскольку этого количества будет достаточно лишь для 7 квадратных метров площади, для комнаты средних размеров понадобится не меньше трех контуров.

Чаще всего теплые покрытия водяного типа устанавливают во всех комнатах квартиры либо дома. В этом случае понадобится обязательный монтаж коллектора для равномерного распределения подачи теплового носителя. Если речь идет об одном маленьком помещении, коллектор можно не приобретать. Нужно помнить, что без этого прибора теплоноситель будет подаваться с температурой как в общей отопительной системе. Также без него невозможно убирать воздушные пробки и контролировать давление.

Смесительные клапаны

Всего бывает два вида смесительных клапанов, которые устанавливаются в коллекторный узел для теплого пола: двухходовой и трёхходовой клапан. Они различаются принципом своей работы, о котором стоит рассказать подробнее.

Как работает двухходовой клапан:

1. Термоголовка с датчиком температуры замеряет нагрев теплоносителя, поступающего в контуры;
2. Если температура воды превышает норму, то термоголовка прикрывает клапан, чтобы уменьшит подачу горячей воды;
3. Если температура теплоносителя ниже необходимой, то клапан открывается и количество горячей воды в контуре возрастает.

Как видите, работа двухходового клапана заключается в контроле подачи горячей воды, тогда как обратка идёт постоянным потоком. Этот клапан имеет низкую пропускную способность, что обеспечивает плавный нагрев пола. Если помещение, в котором вы собираетесь установить тёплый пол, меньше 200 квадратных метров, то вы смело можете использовать именно этот смесительный клапан.

Работа трёхходового клапана:

1. Трёхходовой клапан одновременно балансирует обратку и горячую воду из котла внутри себя через байпас;
2. Внутри клапана находиться специальная заслонка, установленная перпендикулярно относительно трубы с горячей водой и обраткой;
3. Положение этой заслонки меняется, что и регулирует конечную температуру смешиваемого теплоносителя.

Такой клапан идеально подойдёт для больших отопительных систем, например, где используется сразу несколько отопительных контуров. Также они рекомендуются в том случае, если коллекторная группа для теплого пола способна автоматически регулировать температуру воды. Чтобы система работала автоматически, на клапан устанавливаются сервоприводы, управляющиеся погодными и температурными датчиками.

Трёхходовой клапан имеет два недостатка:

Как правильно выбрать смесительный узел

В выборе необходимой конструкции необходимо учитывать ряд показателей.

Пропускная способность модуля (Kvs).Главным критерием в выборе смесительного узла является его способность пропускать через себя необходимый объем теплоносителя за определенный промежуток времени при потере давления в 1 бар.

Расчет данного показателя производится по формуле: G = Q /c⋅ ∆T,Где Q – тепловая мощность напольного обогрева, с – удельная теплоемкость жидкости (1,163 Вт – для воды), ∆T – разница температур теплоносителя в подающей и обратной магистрали (для напольного контура отопления составляет 5-10°).

Теплоотдача теплого пола (Q) рассчитывается исходя из площади, занимаемой внутрипольными трубами, шага укладки и типа напольного покрытия.

Чтобы правильно рассчитать Kvs оборудования, обращайтесь к специалистам компании «Прогреем». Поможем с расчетами и ответим на все интересующие вас вопросы.

Тепловая мощность смесительного узла.

Данная характеристика указывается в паспорте изделия и должна соответствовать теплоотдаче напольного отопления или превышать ее.

Тип присоединения.

Выбирая смесительный узел, стоит учитывать способ подсоединения устройства: последовательный или комбинированный.

Последовательный принцип действия считается самым энергоэффективным, т.к. весь поток теплоносителя направляется во вторичный контур. Такой тип прибора устанавливается непосредственно на один контур теплого пола и работает на подмес теплоносителя, циркулирующего в одной цепи.

Комбинированный коллекторный узел рассчитан для использования в комбинации с радиаторным отоплением. Распределительные гребенки присоединяются по обе стороны узла подмеса: с одной находятся магистрали входа и отвода радиаторного контура, с другой – трубопровод теплого пола.

Если подключение смесительного узла и гребенки происходит в один ряд, обратите внимание на расстояние между патрубками соединениями у обоих изделий. Лучше, чтобы они совпадали, но это не всегда может быть так

Конфигурация.

В состав любого смесительного узла входит двухходовой или трехходовой клапан, при помощи которого происходит смешение жидкостей подачи и обратки.

Двухходовая модель обеспечивает постоянное разбавление горячего теплоносителя остывшей водой из обратки. Такое устройство отличается низкой пропускной способностью и плавным регулирование температуры в контуре, что защищает систему от перегрева.

Однако такой тип узла подмеса рациональнее монтировать только в помещениях, площадь которых не превышает 200 кв.м.

Трехходовой клапан в смесительном узле считается более универсальным. Смешение холодной и горячей воды происходит непосредственно в корпусе термостатического клапана. Управление осуществляется при помощи установленной термоголовки или сервопривода с погодозависимой автоматикой.

Также обращайте внимание на наличие термоголовок и встроенных расходомеров. Приобретение коллекторного блока в сборе позволяет быстро осуществить монтаж водяного теплого пола без дополнительных затрат

Стоит учитывать и площадь напольного обогрева, и длину прокладываемого трубопровода. В большинстве случаев, насосно-смесительные узлы применяются при монтаже водяного теплого пола от 100 м2 и более, а также при наличии нескольких контуров отопления. В некоторых случаях, когда укладка водяного теплого пола необходима в небольшом по площади помещении, достаточно установить терморегулирующий монтажный комплект (например, Valtec IC-BOX 1).

Наличие или отсутствие циркуляционного насоса в конструкции подмеса зависит от площади напольного отопления и технической возможности теплогенератора и отопительной системы в целом. Для обогрева небольшого помещения с одной петлей гидропола монтируют смесительный модуль без насоса, если оборудование уже оснащено насосной группой.

Бывают смесительные узлы в виде насосной группы и могут быть укомплектованы термостатическим клапаном или клапаном с приводом. В вариации с приводом возможно управление через автоматику котла.

Принцип действия

Работа узла происходит так: теплоноситель циркулирует по всем контурам напольного обогрева, побуждаемый насосом.

Расход в каждом контуре регулируется клапаном вручную либо автоматически, от капиллярного или сервопривода. Когда температура в подающем или обратном трубопроводе (в зависимости от схемы) снижается меньше установленного значения, двух — или трехходовой клапан начинает подмешивать горячую воду из системы, а теплоноситель из обратки поступает в общую сеть. На рисунке показана схема работы коллектора с накладным датчиком температуры воды и двухходовым клапаном:

Как можно уложить водяные полы?

Теплые водяные полы могут быть уложены разными способами — настильным и с помощью бетонирования. Давайте посмотрим на каждый из них поподробнее.

• Бетонирование.Трубы, по которым циркулирует теплоноситель, укладываются нужным образом на подготовленное основание и заливаются бетонной стяжкой. Основные недостатки: трудоемкие «мокрые» работы, большой вес системы и сложность ее демонтажа.
• Настильный способ.Предполагает укладку труб в специально собранный настил.

Он может состоять из пластиковых модулей или деревянных брусков с подготовленными в них пазами для монтажа труб. В продаже можно найти и деревянные монтажные модули. Главный недостаток – система прогревается дольше, чем бетонная.

Выбираем место для установки коллектора ТП

Очень важно определить оптимальное место, где будет осуществляться монтаж коллектора теплого пола. Желательно, чтобы он находился в геометрическом центре постройки на равной удалённости от основных потребляющих контуров и котла отопления. Конечно, на практике точного расстояния от гребенки до нагревающих петель выдержать не получится

Да и сами петли редко имеют одинаковую протяженность, что приводит к дисбалансу в их гидросопротивлениях. В результате теплоноситель будет стремиться циркулировать в короткой ветке, а длинные могут оказать в режиме нехватки его расхода. И хотя данная проблема устраняется установкой ротаметров либо регулируемых вентилей, все же следует стремиться к достижению симметричности в прокладке трубопроводов

Конечно, на практике точного расстояния от гребенки до нагревающих петель выдержать не получится. Да и сами петли редко имеют одинаковую протяженность, что приводит к дисбалансу в их гидросопротивлениях. В результате теплоноситель будет стремиться циркулировать в короткой ветке, а длинные могут оказать в режиме нехватки его расхода. И хотя данная проблема устраняется установкой ротаметров либо регулируемых вентилей, все же следует стремиться к достижению симметричности в прокладке трубопроводов.

При выборе места для размещения коллектора для тёплого пола в типовых квартирах или небольших коттеджах приходится учитывать особенности их планировки. Так как коллекторный шкаф отличается не самыми маленькими габаритами, то в условиях ограниченной жилой площади его обычно располагают в кладовке или в стенной технологической нише. Однако, если дом побольше и в нем уже имеется обособленная бойлерная, то распределительные гребенки со всей обвязкой помещают непосредственно возле котла отопления. В больших домах на два-три этажа еще проще выдержать геометрический монтажный центр. В них установка коллектора может осуществляться в подлестничном пространстве.

Коллекторный шкаф

Его наличие в комплекте оборудования совсем не отражается на функционировании системы водяного теплого пола. Однако коллекторный (монтажный) шкаф отвечает за эстетическую составляющую восприятия тепловой установки, а также за сохранность её узлов и их настроек. Он защищает элементы управления системы, некоторые из которых являются довольно чувствительными к внешним механическим воздействиям. Порой и сам материал, к примеру, полипропиленовый коллектор, несмотря на всю его надежность, может быть повреждён. Учитывая эти факторы, рекомендуется выбирать ящики с закрывающимися дверками.

Высота крепления монтажного шкафа подбирается исходя из местных условий и пожеланий хозяина объекта. Строго она не регламентируется нормативными документами

При этом следует принять во внимание, что размещение гребенок ниже, чем в 50 см от уровня пола нежелательно. Рекомендация обусловлена практическим удобством подвода труб для присоединения и закрепления на коллекторе

Выбор труб для системы отопления для жилого дома или квартиры

При создании коллекторной схемы разводки для отопления малоэтажного жилого дома или другой частной постройки необходимо учитывать способ прокладки труб по дому. Если трубная разводка будет проходить под полом, в бетонной стяжке, то трубы отопления рекомендуется покупать бухтой, чтобы не делать соединений в полу, как и указывалось выше.

Пластиковые трубы должны иметь достаточную гибкость, материал труб не должен подвергаться коррозии и влиянию агрессивных сред, не должен разрушаться при низких или слишком высоких температурах, срок службы труб должен быть предельно высоким.

Требования к температурной устойчивости и прочности труб на разрыв определяются рабочими характеристиками монтируемой системы отопления в доме или в квартире. Для индивидуальной застройки давление в трубах не должно превышать 1,5 атм., а предельный температурный режим должен лежать в диапазоне 50С -75С. Если в доме будет работать система «теплый пол», то температура теплоносителя в трубах не должна подниматься выше 30С -40С.

Коллектор для комбинированного отопления

При монтаже коллекторной схемы давление в трубах будет всегда высоким, и материал труб должен выдерживать ≥ 10-15 атм. при температуре теплоносителя до 110-120С. Поэтому при разводке труб отопления в многоквартирном доме рекомендуется применять гофрированные трубы, изготовленные из нержавеющей стали, а не металлопластик или ПВХ изделия. В качестве действующего примера можно привести марку труб Kofulso, которые выдерживают давление более 15 атм. при температуре теплоносителя ≥ 110С. Сила давления, которая вызывает разрушение этого материала – 215 кгс/см², что является превосходным показателем.

Коллекторная разводка в квартире

Радиус изгиба таких нержавеющих труб равен их диаметру, что позволяет укладывать их практически в любых местах и с любым изгибом, не опасаясь, что труба в месте перегиба даст утечку. Соединения при такой трубной разводке выполняются при помощи специальных фитингов, а места скруток фиксируются контрагайкой, обеспечивающей герметичность соединения гофрированных труб силиконовыми уплотнителями.

Но нержавеющая сталь – не самый дешевый материал, и при коллекторной разводке труб в двух- или трехэтажном доме такой проект обойдется довольно дорого. По\этому имеет смысл использовать , например, марки PE-X. Эти трубы, как и другая ПВХ продукция, выпускается в продажу в бухтах, длина одной трубы – 200 метров, материал способен выдержать давление до 10 кгс/см² при температуре теплоносителя в системе до 95С. Допускается кратковременное повышение температуры до 110С.

Гофрированные трубы из нержавеющей стали

Водопроводные трубы из сшитого полиэтилена соединяются между собой также при помощи специальных фитингов в виде пластмассовых или металлических (бронзовых, латунных, медных) штуцеров со стопорным кольцом, которое плотно надевается на трубу и герметично обжимает ее. Преимущество таких труб в том, что сшитый полиэтилен имеет механическую память, то есть, сборка проводится по такой схеме: специальным экстендером труба растягивается, чтобы можно было вставить штуцер, а через некоторое время (до минуты) труба принимает исходный диаметр и плотно обжимает штуцер. Дополнительно герметичность обеспечивается стопорным кольцом.

Настройка

Как правило, к схеме бывает приложена специальная таблица балансировки, на основе которой можно гребень соответственно двум параметрам: длина контура и отопительная нагрузка.

В таблице связаны номер контура и число оборотов от положения вентиля балансировки – «закрыт». Настраивают гребень так:

• удаляют с вентиля колпачок, служащий для его защиты;
• закрывают вентиль до отказа – для этого используют шестигранный ключ;
• определяют для данного контура количество оборотов;
• отворачивают вентиль на это число;
• аналогично настраивают остальные контуры.

Правильная настройка и подключение коллектора необходимы для продолжительной эксплуатации и эффективной работы системы.

Назначение коллектора

Распределитель в системе отопления является очень важной составляющей, такой же нужной, как насос или котел. Это приспособление служит участком распределения и обеспечивает подачу подогретой воды на все приборы, подключенные к системе

Для обеспечения бесперебойной работы каждой отдельной ветки схемы, коллектор дополнительно оборудуется различными воздушными фильтрами и термометрами, терморегулирующими и запорными датчиками, приборами теплового контроля.

Коллектор является элементом, который соответственно техническим параметрам, смешивает и распределяет теплую воду из параллельных контуров отопительной системы. Из-за его большого сечения и невысокой скорости происходит выравнивание заданных параметров.

Конструктивные элементы

Коллекторный узел для устройства теплого пола состоит из большого количества элементов, которые обеспечивают его эффективную работу. В их перечень входит:

• циркуляционный насос. Устанавливается на трубопроводе подачи. Комплектация системы насосом обеспечивает ее необходимым давлением. Это делает возможным циркуляцию теплоносителя в нужном объеме, что в несколько раз увеличивает эффективность напольного отопления;

• узел подмеса. Это регулирующий клапан, через который происходит подпитка системы горячей водой. Работа данного узла происходит в автоматическом режиме благодаря датчикам температуры. Они регистрируют изменение параметров теплоносителя, после чего дают команду на открытие клапана. Он остается в таком виде, пока температура жидкости не повысится до нужного значения. В качестве терморегулятора используется сервопривод;

• распределительная гребенка. Представляет собой узел, который комплектуется множественными отводами для подключения водяного контура. На гребенке устанавливаются расходомеры. Они позволяют распределять теплоноситель по разным зонам водяного контура;

• воздухоотводчик. Позволяет удалить лишний воздух из системы, который может нарушать ее нормальную работу. Присутствует в дорогих моделях, которые представляют собой готовый коллекторный узел;

• метеодатчик. Позволяет производить регулировку температуры теплого пола в автоматическом режиме в зависимости от погодных условий.

Выбор труб

До начала работ, непосредственно связанных с созданием системы теплоснабжения, требуется выполнить согласования основных параметров трубопроводов. Прежде всего, источник тепловой энергии, входы и выходы в коллектор, а также трубопровод должны быть одного диаметра. В противном случае при использовании труб разного диаметра применяют переходники. Их установка требует дополнительных материальных затрат и времени для проведения монтажа.

Трубы подачи и обратки, по которым движется жидкий теплоноситель, делают из разных материалов, но специалисты рекомендуют пользоваться полипропиленовыми трубами (подробнее: «Монтаж системы отопления из полипропиленовых труб своими руками «).

Их преимущество заключается в доступности, практичности и простоте использования при проведении монтажных работ. Подбор труб из полипропилена следует выполнять на основе гидравлических расчетов.

Несоблюдение требуемых диаметров для труб приводит к таким негативным последствиям как:

• нарушение циркуляции теплоносителя;
• завоздушивание отопительного контура;
• неравномерный обогрев.

Состав системы

• запорные клапаны. Могут иметь как ручную, так и автоматическую регулировку с применением электромеханических приводов. Они контролируют процесс смешивания горячей и охлажденной воды. Для этого запорные клапаны устанавливаются на каждую трубу – как на входе, так и на выходе;

• балансировочные клапаны. Предназначены для контроля над расходом жидкостей между разными контурами, которые могут быть установлены в соседних помещениях;
• расходомер. Используется в качестве индикатора нормального потока теплоносителя, измеряют его объем;

• термодатчики. Используются для перекрытия подачи горячего теплоносителя. Схема работы термодатчика подразумевает регулировку при помощи автоматических сервоприводов или в обычном ручном режиме;

• смесительные клапаны. Применяются двух- или трехходовые. Предназначены для смешивания жидкостей. Могут работать в ручном или автоматическом режиме;
• манометр. Контролирует давление, что позволяет достигнуть высокой эффективности работы теплого пола;
• автоматический воздухоотводчик. Предназначен для стравливания лишнего воздуха;
• фитинги, переходники, ниппели, тройники и другие элементы для монтажа коллектора.

Как собрать коллектор?

Монтаж коллектора тёплого пола не требует особых навыков. Рекомендуют все элементы распределительного устройства выложить на полу в соответствии со схемой.

На установленном месте на стене укрепляют скобы, которые удерживают оба коллектора. Внизу располагают холодный контур, вверху должен находиться распределить, в который нагнетается горячий теплоноситель из котла. После установки оборудования на стене начинают его сборку: переносят выложенную схему на полу.

1. На планку подачи присоединяют концевик. С его помощью выпускают воздух из системы или удаляют теплоноситель из напольной магистрали.
2. На планку «обратки» устанавливают концевой кран. На резьбу надевают переходник и «американку», резьбовую часть отсоединяют от корпуса и подключают к обратному коллектору. Присоединяют корпус крана, укрепляют «американку». На резьбу предварительно наматывают льняную нить для герметизации узла.
3. На подающую и обратную планки устанавливают верхний и нижний сгоны для насоса. Крепление проводят с помощью «американки».
4. К нижнему коллектору для тёплого водяного пола подключают трёхходовой клапан; на резьбе укрепляют льняную нить для герметизации узла.
5. Между нижней и верхней планкой укрепляют циркуляционный насос. К нему в комплекте идут резиновые прокладки. Их вставляют в гнёзда сгонов.
6. На трехходовом смесителе устанавливают термоголовку. От неё идёт проводник. На его конце находится термодатчик. Его укрепляют на горячем контуре.
7. С помощью евроконусов подсоединяют трубы напольной магистрали к каждому выходу на верхнем и нижнем коллекторе. Конусы входят в комплект к оборудованию.

На распределителе с горячим контуром находятся расходомеры. На нижней планке установлены клапана, которые определяют режим подачи теплоносителя. Они защищены пластиковыми колпачками. Их снимают и устанавливают на клапана регулирующие устройства.

Мастера утверждают, что для обогрева небольшой площади можно обойтись без коллектора. Они предлагают следующие схемы системы, которая контролирует температуру теплоносителя в магистрали.

Для чего нужен коллектор?

Система водопровода с разделителем и отдельным подводом трубы к каждому потребителю обойдется дороже, чем классическая разводка. Стоит ли переплачивать за коллектор на воду и отопление?

• Устройство используется для регулировки давления воды в квартире. В стандартной разводке нередко снижается напор в открытом кране, если кто-то откроет другой кран или смоет унитаз. Это грозит не только дискомфортом, но и ожогами из-за слишком горячей воды, которая вдруг начинает литься. Продуманный диаметр коллектора позволяет избавиться от проблемы с давлением. Сколько бы не было открыто кранов в квартире, напор воды остается неизменным.
• На каждом выходном отверстии предусмотрены краны, которые позволяют регулировать подачу воды по ветке. Если ведется ремонт смесителя, не обязательно полностью отключать подачу холодной и горячей воды из стояков. Достаточно переклыть только определенную ветку.
• Отсутствие стыков и тройников, вмонтированных в стену, сводит к минимуму риск возникновения протечек. Если кран или фитинг выходит из строя, его легко заменить, разобрав коллекторную систему в шкафчике. Облицовка в санузле не пострадает.
• При необходимости дополнить систему водоснабжения еще одним потребителем, не придется переделывать всю разводку. Подключение обойдется недорого и не потребует больших временных затрат.

При коллекторном монтаже водопровода возрастает его стоимость. Количество трубы к коллектору, будь то, металлическая, металлопластовая, полипропиленовая или из сшитого полипропилена,  по сравнению в , увеличивается в 8-10 раз. Однако современные трубы, особенно металлопластиковые и полипропиленовые, стоят не очень дорого, поэтому такая система доступна большинству жителей.

Управляющие элементы

Настройка коллектора теплого пола невозможна без специальных приборов. С их помощью устанавливается оптимальный режим нагрева системы, регулируются потоки воды в трубопроводах. Каждый из них выполняет определенную функцию.

1. Датчик температуры воды

Устанавливаются на входных и выходных патрубках устройства. Эти приборы не влияют на работу системы, но указывают текущий показатель нагрева. Разница значений может быть полезна при подсчете эффективности работы. Также они служат индикатором нарушения режима нагрева.

2. Центральный терморегулятор с сервомеханизмом и датчиком.

Он монтируется на приемный патрубок входного коллектора и подключается к обратной трубе с охлажденным теплоносителем. Датчик температуры помещается в корпусе гребенки. На корпусе терморегулятора есть поворотная ручка, с помощью которой устанавливается требуемый уровень температуры. От датчика в устройство поступают показания о степени нагрева воды. В зависимости от этого регулируются потоки холодного и горячего теплоносителя.

3. Сервоприводы на патрубках входной гребенки

По принципу работы они полностью аналогичны терморегулятору, но с небольшими дополнениями. С их помощью регулируется объем потока воды для каждого контура водяного пола. В зависимости от модели это можно делать в ручном или автоматическом режимах. Для последнего применяются сервоприводы со встроенными датчиками температуры, которые могут подключаться к общему выносному терморегулятору.

4. Расходометры

Необязательные для монтажа устройства, которые, впрочем, могут стать эффективными элементами для ручного управления работой водяного теплого пола. Они устанавливаются на патрубки обратного коллектора и представляют собой запорные механизмы со стеклянной колбой.

При повороте головки на корпусе шток в устройстве меняет свое положение. Это влияет на объем жидкости, проходящей через него. Для наглядности на поверхности расходометра нанесена шкала измерений, обозначающая скорость прохождения воды л/мин.

Регулирование параметров теплого пола

Все элементы коллектора работают взаимосвязано. Оборудование позволяет регулировать параметры теплого пола:

Температура теплоносителя регулируются вручную или сервоприводами. Сервоприводы монтируются на обратку, увеличивают или уменьшают просвет на каждой петле.

Балансировочный расходомер вкручивается на каждую петлю. Позволяет уравнять напор воды в петлях независимо от их длины и гидравлического сопротивления.

Производители выпускают как готовые устройства (VALTEC, OVENTROP, EMMETI, Rehau, др.), так и отдельные комплектующие.

Совет: покупая узлы по отдельности, желательно выбирать их одной марки. Это гарантирует работоспособность коллектора и, следовательно, теплого пола.