Принцип работы гребенки для водяного теплого пола, схемы подключения и регулировка

Распределительная гребенка для теплого пола – это не какая-то отдельная деталь, а целый коллекторный узел, отвечающий за корректную работу контуров водяного напольного отопления. Наш материал поможет владельцам частных домов, планирующим обогреваться теплыми полами (сокращенно – ТП) , разобраться в устройстве и принципе действия этого узла, а также ознакомиться со схемами и разновидностями гребенок.

Принцип работы гребенки теплого пола

Задача напольного отопления – греть помещения всей поверхностью пола за счет теплоносителя, циркулирующего по трубам, которые заделаны в конструкцию перекрытия. Зачем нужна распределительная гребенка ТП:

1. От источника тепла идет 2 трубопровода – подающий и обратный, а греющих петель бывает 10 и больше. Воду от котла нужно распределить по контурам, причем не равномерно, а сообразно потребности в тепле.
2. Напольный обогрев — это низкотемпературная система отопления. Теплоноситель греется максимум до 55 °С, а рабочий график лежит в диапазоне 35—45 °С. Обеспечивать такой режим с помощью котла затруднительно и неэкономично. Поэтому применяются гребенки для теплого пола, регулирующие температуру воды.

При напольном обогреве гребенка нужна не всегда. Для 1—2 греющих контуров известные производители (например, Oventrop, Herz Armaturen и Danfoss) предлагают упрощенные недорогие приспособления с механическими терморегуляторами. Например, под брендом Oventrop продаются локальные регуляторы настенного монтажа Unibox и Unidis.

Базовый комплект распределительного узла включает в себя такие элементы:

• коллектор теплого пола на 2 и более отвода с термостатическими вентилями и расходомерами (ротаметрами);
• отсекающая арматура (шаровые краны);
• автоматические воздухоотводчики на каждую коллекторную ветвь;
• краны либо пробки для опорожнения;
• термометры;
• шкаф металлический.

Магистрали с теплоносителем, идущие от котла, присоединяются к коллектору, туда же подключаются подводки от греющих контуров теплых полов. За расход нагретой воды в каждой петле отвечают термостатические вентили, настраиваемые вручную либо управляемые автоматически. Величину расхода показывают колбы ротаметров, установленные на подающем (или обратном) коллекторе ТП.

Распределительная гребенка ТП в базовой комплектации

Справка. Коллекторы изготавливаются из латуни, нержавеющей стали и качественного пластика. С технической стороны разницы между ними нет, а по цене пластик обойдется дешевле металла на 15—20%.

В зависимости от выбранного принципа работы гребенки и способа регулировки температуры теплого водяного пола базовый комплект дополняется необходимыми элементами. Методы регулирования и соответствующие комплекты гребенок в сборе мы рассмотрим далее.

Регулировка количества (расхода) теплоносителя

Это наиболее простой и дешевый способ автоматического регулирования температуры напольного покрытия. Заключается в ограничении потока теплоносителя через контуры с помощью специальных термоголовок типа RTL, устанавливаемых на термостаты коллектора. В этом случае схема подключения петель теплого пола к гребенке реализуется без дополнительного циркуляционного насоса, как сделано на фото:

Так выглядят термоголовки RTL, очень похожи на обычные радиаторные

Принцип работы гребенки основан на способности термоголовок RTL ориентироваться на температуру обратного потока теплоносителя, а не окружающего воздуха.

На шкале головки устанавливается требуемая температура обратного потока (обычно – 40 °С). При ее достижении термочувствительный элемент нажимает на шток клапана, перекрывающего проходное сечение. Количество проходящего через контур теплоносителя снижается, нагрев поверхности пола прекращается. Когда вода в петле остывает ниже 40 °С, термоголовка снова отпускает шток, позволяя порции горячего теплоносителя от котла затечь в контур.

Устройство термостатического клапана и установка сервопривода вместо термоголовки

Чтобы напора центрального циркуляционного насоса хватало на преодоление гидравлического сопротивления греющих контуров, их длина не должна превышать 60 м, это обязательное условие. Иначе поверхность станет прогреваться неравномерно, как и помещение. Сборка такой гребенки для теплого пола не представляет сложности, при желании выполняется своими руками. Подробнее о количественной регулировке температуры ТП на коллекторе расскажет эксперт Владимир Сухоруков в своем видео:

Качественное (температурное) регулирование ТП

В основу данной методики положен принцип смешивания остывшего теплоносителя, поступающего из системы напольного отопления, с горячей водой от котла. В результате в контуры подается теплоноситель заданной температуры 35…45 °С. К базовому комплекту гребенки добавляются элементы смесительного узла:

• дополнительный циркуляционный насос для теплого пола;
• двух– либо трехходовой клапан, смешивающий горячую и остывшую воду;
• термоголовка с выносным датчиком температуры;
• термостат безопасности, управляющий работой насоса.

Вместо приведенного набора деталей можно купить готовый смесительный узел с насосом, стыкующийся с гребенкой теплого пола. Ниже на рисунке показаны подобные узлы от бренда Danfoss, рассчитанные на тепловую мощность напольного отопления 9 и 13 кВт:

Схема подключения гребенки теплого пола с двухходовым клапаном и термоголовкой работает следующим образом:

1. На стадии нагрева двухходовой термостатический вентиль, установленный на подающей магистрали, находится в открытом положении, пропуская весь теплоноситель в систему напольного отопления.
2. При достижении температуры воды установленного значения (обычно — 45 °С) жидкость в колбе накладного температурного датчика расширяется и воздействует на сильфон термоголовки. Последний нажимает на шток 2-ходового термостатического клапана.
3. Вследствие дальнейшего роста температуры в котловой магистрали клапан перекрывает поток полностью. Теплоноситель циркулирует внутри системы теплых полов, побуждаемый собственным насосом.
4. После остывания воды в контурах на 1—2 °С жидкость в колбе датчика сжимается и клапан приоткрывается, подмешивая в контуры порцию горячей воды извне. Так температура теплоносителя на выходе из гребенки в теплые полы поддерживается на постоянном уровне.
5. Задача накладного термостата безопасности – остановить работу напольного отопления в аварийной ситуации, когда в контуры попадает вода с температурой более 55 °С. Термостат отключает циркуляционный насос и блок управления сервоприводами (при наличии). Рабочая схема гребенки со смесительным узлом показана на рисунке:

Примечание. Показанный на схеме перепускной клапан служит для запуска теплоносителя по кругу через байпас, когда вследствие автоматического регулирования все греющие контуры вдруг закрылись и насосу некуда качать воду (работа на закрытую задвижку).

Схема с трехходовым клапаном

Более плавную и точную регулировку температуры теплоносителя дает смесительный узел с 3-ходовым клапаном. Тогда распределительная гребенка работает немного иначе – смешивание происходит внутри клапана, а не в подающем коллекторе. Алгоритм работы такой же, как и в предыдущем случае, только регулирование происходит непрерывно и более точно. Устройство гребенки с трехходовым смесительным клапаном показано на схеме:

Насосный агрегат заставляет циркулировать теплоноситель по греющим контурам теплых полов

Управление смешивающим узлом осуществляется такими способами:

1. Вручную. Рукоятка на клапане фиксируется в 1 положении, потоки смешиваются в неизменных пропорциях. Это примитивный и непродуктивный способ, поскольку расход тепла системой напольного отопления – величина переменная.
2. Автоматически от термоголовки с выносным температурным датчиком. Используется смесительный термоклапан с нажимным штоком. При снижении температуры в обратном коллекторе термоголовка отпускает шток клапана и происходит подмешивание горячего теплоносителя, идущего от котла (показано выше на схеме).

Представленный способ – наиболее дорогой по стоимости комплектующих, монтажа и настройки, зато самый эффективный.

Управление греющими контурами

При качественном регулировании теплоносителя по температуре его расход остается неизменным, если не установить дополнительные средства автоматизации. Без них объем проходящей через контур воды настраивается только вручную – вентилями и ротаметрами, расположенными на подающем/обратном коллекторе. Но термоклапанами можно управлять и автоматически, если поставить на них сервоприводы.

Сервоприводы крепятся к термостатическим вентилям на обратном коллекторе и управляют ими по команде контроллера

Система работает так: в помещениях стоят проводные либо беспроводные терморегуляторы, следящие за температурой воздуха и связанные с единым блоком управления (контроллером). Он, получая сигналы от комнатных термостатов, посредством сервоприводов открывает и закрывает вентили на гребенке теплых полов. Таким способом контроллер может управлять напольным обогревом и радиаторной системой одновременно, что и показано на схеме:

Помимо температурного регулирования совместно с термостатами, контроллер умеет делать еще ряд интересных вещей:

• реагировать на изменения погодных условий на улице;
• заранее прогревать необходимые помещения к заданному времени;
• отключать обогрев теплыми полами в неиспользуемых комнатах;
• управляться дистанционно через GSM связь или интернет.

Использование сервоприводов и средств автоматизации не только повышает комфорт для проживающих, но и позволяет экономить 15—20% средств, затрачиваемых на оплату энергоносителей и таким путем снижать цену отопления частного дома.

Гребенка для теплого пола своими руками

Поскольку распределительная гребенка для теплых полов в сборе стоит немалых денег, есть парочка способов сэкономить, изготовив подающий и обратный коллектор своими руками:

• собрать узел из латунных или пластмассовых тройников, предназначенных для отопления.
• самостоятельно спаять гребенку из полипропилена.

В обоих случаях придется купить термостатические вентили и прочие элементы согласно выбранной схеме регулирования. Тройники соединяются на резьбе, а полипропиленовые фитинги – сваркой (пайкой). Количество соединений довольно велико, каждый стык нужно сделать надежно, чтобы впоследствии не возникло протечек. При изготовлении гребенки из полипропилена следует выдерживать время прогрева и соединять детали максимально быстро.

Главный недостаток гребенок для теплых полов, сделанных своими руками, — сложность предварительной настройки и регулировки без расходомеров. Расход теплоносителя придется определять наугад, даже когда длины труб в контурах одинаковы, поскольку теплопотери в помещениях разные.

Выводы и рекомендации

Судя по отзывам на форумах, домовладельцы знакомы с гребенками, оснащенными смесительным узлом и насосом. Примечательно, что далеко не все мастера знают о существовании термоголовок типа RTL. А они позволяют значительно снизить цену гребенки теплого пола, устанавливаемой в загородном доме небольшой или средней площади (до 250 м²). Отсюда рекомендации:

1. По возможности используйте заводскую или самодельную гребенку с термоголовками RTL, тогда не придется покупать циркуляционный насос и клапаны. Главное условие – протяженность контуров не более 60 м.
2. Если количество петель достигает 10 и более, а подающая магистраль от котла довольно длинная, подберите более мощный основной насос. Можно поставить агрегат Grundfos Alfa-2 15—60 с функцией Autoadapt для экономии электричества.
3. При длине контуров до 100 м, площади дома свыше 250 м² и сложной отопительной системе используйте гребенку с двух– или трехходовым клапаном (качественное регулирование).
4. При возможности оснащайте гребенку и систему напольного отопления средствами автоматизации. Для этого рекомендуется проконсультироваться со специалистом в данной сфере.

Примечание. Проектировщики и производители комплектующих для теплого пола категорически не рекомендуют делать длину трубы в одной петле более 100 м (Ø16 мм).

Желательно избегать ситуации, когда гребенка распределения стоит на 1 этаже, а теплые полы сделаны на 2 и 3 этажах. Узел лучше расположить ближе к контурам и провести к нему 2 магистрали, вместо того, чтобы прокладывать 10 или 20 труб от гребенки по стенам и сквозь перекрытия. Ответы на многие вопросы вы получите, просмотрев видео:

Гребенка для отопления

Собственники частных загородных домов довольно часто стали отказываться от традиционной двухтрубной разводки внутридомовой системы отопления, отдавая предпочтение системе коллекторного распределения тепловой энергии. Это не просто модная тенденция в бытовой теплоэнергетике, она обеспечивает экономное использование топлива для выработки единицы тепловой энергии.

Система гарантированно обеспечивает должный уровень обогрева всех помещений жилого дома по графику, установленного собственником. Ранее при обустройстве систем теплоснабжения за основу была принята магистральная подача тепла, которая не могла обеспечить качественное теплоснабжение — близлежащие к источнику тепла здания перегревались, а отдаленные потребители мерзли. То же самое происходило и во внутридомовых системах отопления многоквартирного дома, когда крайние стояки оставались холодными, на протяжении многих лет.

С этой проблемой сегодня успешно справляется коллекторная система распределения теплоносителя имеющей более распространённое название у специалистов — распределительные гребенки для отопления. Для того чтобы перейти на эту систему у собственников частных домовладений, особенных трудностей не возникнет. Чего нельзя сказать о многоэтажных и многоквартирных домах, которые для ее внедрения потребуют 100% замены внутридомовых разводящих трубопроводов.

Для чего нужна гребенка распределительная для отопления ?

Распределительная гребенка для отопления — основной элемент прогрессивной отопительной системы. Она выполнена, как участок трубы с заглушками на торцах и отводами, выполняющими распределение греющей воды по отдельным контурам отопления. Число отводящих патрубков изготавливается различным, что зависит от определенной системы нагрева и количества нагревательных приборов, предполагаемых к подсоединению.

С использованием коллектора оптимизируются гидравлические режимы воды в нагревательном контуре, при этом устраняются гидроудары, возникающие по причине срабатывания автоматики регулирования температурного режима. Необходимо отметить, что даже грамотное применение гребенки отопления увеличивает технологическую сложность и себестоимость монтажных работ в тепловой сети, но при этом в разы повышает эффективность системы теплоснабжения, в результате чего появляется возможность тонкой регулировки процесса передачи тепла от источника нагрева к объектам отопления.

Распределительные гребенки для отопления – допустимые области применения:

1. Обязательный элемент системы водяных теплых полов. Коллекторы, пропорционально распределяют тепло, по всем комнатам.
2. Имеют приоритетное применение в радиаторных системах нагрева, функционирующих по лучевой схеме. Трубопроводы от коллектора проложены к каждому радиатору и обратно протягиваются по полу, в его стяжке.
3. В комбинированных системах теплоснабжения, обладающих как радиаторным контуром нагрева, так и змеевиком в системе «теплый пол».
4. В принудительных отопительных схемах отопления, укомплектованных воздухоотводчиком и насосом для циркуляции теплоносителя. Лучше если мини-насосом будут оснащена каждая петля (контур) отопительной системы

Для наблюдения за работой системы коллекторного типа рекомендуется около гребенки отопления размещать манометр и защитный клапан, сбрасывающий теплоноситель, при резком повышении давления в контуре. Обычно такая ситуация возникает во время пуска, в связи с температурным расширением воды. Разводку отопительных труб в коллекторной схеме осуществляют по поэтажной схеме. Существует очень важное требование для нормального функционирования сети – в границах одного этажа лучи, и контуры создаются равной длины, при этом гребенка для отопления размещается в середине.

Принцип действия распределительной гребенки для отопления

В реальности она имеет простую конструкцию, состоящую из незначительного числа приспособлений и узлов. Именно поэтому она заслужено пользуется огромной популярностью у покупателей для установки в систему отопления индивидуального домостроения.

Базовые составные рабочие элементы:

• Подающий коллектор;
• отводной коллектор;
• шаровой регулирующий кран;
• запорный-регулирующий вентиль;
• подпиточный кран системы отопления;
• регулировочный вентиль расхода теплоносителя;
• воздухоотводчик.

Принцип функционирования установки довольно простой:

1. Нагретый в отопительном котлоагрегате теплоноситель поступает в подающий коллектор.
2. В котором он пропорционально распределяется между подающими патрубками соединенными с внутридомовыми отопительными трубами и радиаторами в каждой отапливаемой комнате.
3. После того как горячий теплоноситель поступает в отопительные приборы, происходит процесс теплоотдачи через конвекцию и радиацию от горячей воды к воздуху в комнате.
4. Охлажденный теплоноситель попадает в обратный трубопровод по которому следует в обратный коллектор-распределитель и далее опять поступает к котлоагрегат для следующего цикла нагрева.

Преимущества и недостатки

Водораспределительная гребёнка, равным образом, как и любая иная аналогичная конструкция, обладает рядом преимуществ. Вследствие чего она быстро завоевала симпатии покупателей. Основными достоинствами изделия считаются:

• Отсутствие температурных перепадов при синхронном подсоединении ряда нагревательных батарей в разных помещениях;
• стабильное давление в подающем и обратном трубопроводе;
• надежная блокировка поступления греющего теплоносителя в единичный отопительный прибор, при этом обеспечивая функциональность всей системы;
• практичность и простота эксплуатационной наладки;
• легкость осуществления ремонтно-профилактических процедур;
• допустимость применения потаенных в пол трубопроводов;
• возможность контролировать разнообразные технологические характеристики системы.

Невзирая на огромное количество положительных качеств, у гребенок имеются и ряд недостатков. Пользователям непременно следует считаться с ними накануне их приобретения и перед применением, иначе они столкнутся с многими проблемами, которые усложнят работоспособность отопительной системы.

В числе отрицательных причин использования коллектора профессионалы отмечают:

• Большую цену на изделие, обусловленную внедрением инновационных материалов и технологий в изделии;
• недопустимость монтажа в отопительных системах отопления, с естественной циркуляцией без центробежного насоса;
• потребность применения большого числа дорогостоящих трубопроводов, которые требуется протянуть ко всем существующим радиаторам.

Правила подключения распределительной гребенки

Подбор участка местоположения коллектора обязан базироваться на принципе равноудаленного расположении оборудования от него. В случае, если данным требованием пренебречь, тогда на более протяженных узлах системы возникает высокое давление, которое отрицательно будет воздействовать на этот участок. Поэтому разрешенная разность длин участков труб от гребенки к батареям не должна нарушать пропорцию 1:2.

Или, иначе говоря, длина трубопроводов от первого радиатора до коллектора и последующих батарей не может быть меньшей, чем в 2 раза. При превышении названных характеристик, обеспечить точную работу гребенки не получиться. В случае, когда в доме находится много этажей, то коллектор устанавливается на каждом из них. Имеется ряд методов расположения распределительной гребенки в системе отопления: в особом монтажном шкафу или прямо на стенке.

При монтаже коллектора на стенках в них выполняют специализированные ниши. Для монтажа гребенки отопления определяют место выше уровня пола. По габаритам ниша обязана соответствовать размерам гребенки с учетом навесного оборудования и обвязки отопительных трубопроводов. Пространство расположения коллектора непременно обязано быть сухим. Обычно для данных целей избирают коридор либо вспомогательное помещение, где распределительная система никому не станет мешать.

На случай если расположение распределителя производится в переходе, то в нише рекомендуется поместить особенный шкаф из металла с дверкой и отверстиями для ввода/вывода трубопроводов. Такая конструкция, как правило, комплектуется особыми крепежными деталями для надежного ее закрепления.

Гребенка распределительная для отопления: рекомендации по размещению и монтажу

Монтаж гребенки осуществляется, согласно существующим нормам СНИП и требованиям к обустройству систем отопления. Он должен соответствовать определенным требованиям:

1. Распределительная гребенка отопления обязана располагаться выше уровня основной магистрали отопления. Это требование необходимо для того чтобы, при аварийной ситуации, возможно было стравить лишний воздух из системы.
2. Наибольшая продолжительность любого из контура, включаемого к коллектору, обязана быть равной.
3. После того, как монтаж гребенки для отопления будет выполнен, к нему подключают весь необходимый комплекс дополнительного оборудования: циркуляционный электронасос, запорно-регулировочные краны, защитно-предохранительные клапаны и воздухоотводчики.
4. Перед пуском в эксплуатацию необходимо выполнить точную настройку работы коллектора и вспомогательного оборудования по рекомендациям завода-изготовителя.

Как настроить гребенку отопления?

Регулирование системы отопления выполняется вручную по таким параметрам:

По расходу и температуре теплоносителя. Первый показатель определяется по расчетам либо по проектным данным и устанавливается способом изменения скоростного режима насоса для циркуляции теплоносителя. Организовывать контроль за показателями расхода греющей воды допускается с использованием установленного расходомера.

Температурный режим задается ручным способом при настройке показателя термостата. Допускает применение авторегулировки, для этого потребуется установить сервоприводы на каждый контур отопления. После чего параметры можно корректировать дистанционно, взаимодействуя с термодатчиками.

Распределительная гребенка системы отопления настраивается по следующему алгоритму :

1. Температуру в контуре настраивают на трехходовом шаровом клапане. Это возможно выполнить ручным способом, установив необходимую температуру жидкости поворотом регулировочного механизма на термостате. Наиболее часто в схеме задействуют термостатическую головку с выносным первичным датчиком и импульсной трубкой.
2. Количественный вариант регулировки на коллекторе, возможно, выполнить как ручным методом, так и автоматическим. Поворачивая колпачок на клапане отдельного контура, и контролируя показание расходомера, добиваются расчетного расхода теплоносителя, в случае, когда он известен. В противном случае настройку выполняют опытным путем, контролируя работу системы в течение нескольких дней, желательно это выполнять для разных температур наружного воздуха.
3. Автоматическая регулировка заключается в монтаже вместо колпачков особых сервоприводов, способных дистанционно работать с термостатами во всех комнатах.

Предпочтительнее, когда расчеты и наладку будут выполнять специалисты с использованием особых программных приложений и измерительных приборов. Для того чтобы гидравлический режим был выдержан, площади сечения входного и выходного коллектора должны совпадать, как и их общая пропускная способность.

Расчет мощности циркуляционного насоса рассчитывается по удельному расходу горячей воды в системе теплоснабжения. Каждый электронасос по отопительным контурам рассчитывается отдельно. Данные, полученные в процессе подсчетов, нужно округлять в большую сторону и к полученному результату потребуется прибавить запас по мощности – 15%.

Как не ошибиться в выборе распределительной гребенки

Перед тем как приобретать устройство, нужно просчитать все важные аспекты особенности его функционирования и установить параметры гребенки, которые потребуются в дальнейшем для автоматической работы системы теплоснабжения. Вместе с тем, потребуется большое внимание обратить не столько материалу, из которого выполнена гребенка отопления, что, конечно, важно, но не критично, а и другим важным моментам.

Первоначально нужно обращать внимание на такие аспекты:

1. Объем пропускаемого теплоносителя — нужно, чтобы коллектор смог справиться с греющим потоком воды по всем отопительным контурам, причем, имея, запас не менее 15 %.
2. Способность увеличения нагревательной системы при подключении новых абонентов.
3. Общее энергопотребление, чтобы обеспечить межконтурную работу сервомоторов.
4. Предельное давление среды с запасом не менее 15 %.

Как очевидно профессиональный выбор распределительной гребенки отопления, могут выполнить только специалисты имеющие опыт работы с распределительными тепловыми сетями

Распределительная гребенка системы отопления — это новаторский узел во внутридомовых системах отопления. Его применение помогает в автоматическом режиме, в том числе и дистанционно, управлять режимом отопления в каждой комнате отдельно, при этом обеспечив комфортную температуру внутреннего воздуха и реальную экономию средств на услуги отопления.