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:

Как работает расходомер для коллектора тёплого пола?

Сейчас все больше владельцы жилья предпочитают именно оборудовать водяной теплый пол. Он позволяет хорошо обогреть свое жилье, при этом денежные затраты будут минимальными. Даже внимательно изучив конструкцию такого отопления надо сделать выводы по поводу эффективности.

Непосредственно работа теплого пола различается с другими методами обогрева. В этой ситуации стоит максимально уделить внимание всем элементам, входящим в общий комплекс. Важное место занимает расходомер для теплого пола.

Для удовлетворительной работы, требуется внимательно изучить расход тепла в трубах. Важно рассмотреть работу коллектора, так как он с расходомером дает возможность правильно распределять воду в контурах.

Чтобы полностью иметь представление, как именно будет работать такая система с таким оборудованием, необходимо рассмотреть отдельно и коллектор и расходомер.

Суть коллектора

Главная особенность водяного теплого пола состоит в теплоносителе, вода постепенно двигаясь к отопительному контуру, отдает часть своей энергии.

Именно поэтому нагрев пола происходит с отдачей тепла воздуху, который перемешается внутри помещения, а он, как известно, направляется снизу вверх. За подачу теплой воды в контур и интенсивность отвечает ряд устройств:

1. основным считается клапан;
2. должен присутствовать насос;
3. коллектор.

Весь контроль распространения воды производится с помощью расходомера. Именно этот прибор выполняет основную роль в работе всей системы.

Все коллектора рассчитываются именно для горячей воды, а также они необходимы, чтобы собирать отработанный материал. В самом узле происходит процесс смешивания горячей воды, которая поступает от источника и обраткой.

Благодаря ротаметрам есть шанс обеспечить весь объем воды для поступления ее к полам. Проще говоря, оборудование самостоятельно проконтролирует тепло в водяном поле.

Обогрев пола не может обходиться без ротаметра. Конструкция включает корпус, выполненный из пластмассы, но есть модели из латуни. Внутри любого прибора размещается поплавок. Имеется колба со шкалой.

Поплавок может перемещаться вниз и вверх и при этом показывает на определенное деление шкалы. Судя по ней, можно будет судить об объеме теплоносителя, который циркулируется в трубопроводе.

Если говорить о теории, то система работает без прибора, но в таком случае регулировку приходиться проводить вручную, надеясь на свои ощущения.

Расходомер для коллектора теплого пола играет важную роль, если от него отказаться, то будут следующие проблемы:

1. дело в том, что при отсутствии расходомера некоторые контуры пола могут снабжаться теплоносителями, при этом особенности помещения не будут учитываться;
2. расход энергоносителя, который используется для работы приборов нагревания, например, используется либо газ, либо электричество, будет чрезмерно увеличенным.

Допустим, планируется одновременно отопить ванную и другую комнату, например, спальню. Котел, работающий на газу, будет греть воду для ванной и спальни абсолютно идентично, то есть будет присутствовать один температурный режим.

Важно правильно установить оборудование, для этого надо вкручивать сам прибор в гнездо коллектора. Фиксация происходит за счет гайки. При благоустройстве теплого пола, желательно постараться контролировать протяженность теплопровода всех контуров, не обращая никакого внимания на конфигурации. Это упростит регулировку системы и еще можно будет добиться нормальных параметров температуры.

Но надо учитывать, что ванная комната маленькая по квадратуре, чтобы ее обогреть надо меньше воды с котла, а вот для снабжения спальни воды требуется больше. Сравнять тепло каждой комнаты можно, но только в таком случае потребуется использовать расходомер.

Если будет использовать данное устройство, то в ванной и спальне установиться температура для комфортного пребывания там.

Внимательно оценив принцип действия этого устройства можно сделать такие выводы:

1. прибор может функционировать абсолютно автономно, при этом не потребуется использовать никаких дополнительных источников питания;
2. главный принцип работы расходомера дает возможность в достатке расходовать теплоноситель для контура и еще значительно снизить энергетические затраты всех нагревательных приборов;
3. конструкция всего прибора способна обеспечить контроль над количеством поступаемой воды в трубы;
4. коллектор, который устанавливается вместе с расходомером, значительно делает легче контроль над работой всей системы, в общем. Также монтаж системы не сложный и особого обслуживания не требует.

Как работает?

Во время установки коллектора и подсоединения к нему контуров нагревания для теплых полов, расходомер также монтируется в гребенку, куда и отправляется со временем отработанная вода.

В период, когда температура доходит до нужного значения, в противоположной части коллектора начинает работать клапан, который, то сужается и закрывает проход для воды, то наоборот расширяется. Чтобы обеспечить работу системы по указанной схеме, смесительный узел и насос оборудуют термостатами.

Уровень воды в колбе обязан совпадать с делениями шкалы, размещаться горизонтально, а сам прибор находиться в вертикальном положении.

Чтобы обеспечить работу всей системы должным образом, коллектор, специалисты монтируют при помощи отвеса и специального уровня, это необходимо, чтобы добиться полного соответствия горизонтальному положению всех комплектующих оборудования.

Если коллектор будет установлен с отклонениями, то работа оборудования для отопления будет производиться некорректно.

Установка шкафа с коллектором требует аккуратного отношения, иначе некоторые элементы системы могут повредиться, поэтому стоит все агрегаты, приборы, имеющиеся в системе, расположить правильно и всячески обеспечить защиту.

Монтаж и отрегулирование элементов должно проводиться соответственно с инструкцией по эксплуатации. Действовать надо следующим образом:

1. колбу, которая вращается против часовой стрелки надо тщательно настроить для работы;
2. далее происходит демонтаж предохранителя, установленного на заводе. Он представлен в виде кольца, поэтому с ним никаких сложностей не возникает;
3. нужный напор можно выставить обычным поворотом по часовой стрелке латунного кольца в самом корпусе до необходимой отметки. Как правило, эта отметка находится рядом с поплавком и демонстрирует проведенную юстировку;
4. чтобы предотвратить механические повреждения самого прибора, надо закрыть латунное кольцо, используя специальную накладку;
5. заключительным этапом считается проверка системы отопления.

Итоги

Важно проследить, чтобы при работе обогревательной системы водяного пола расход на коллекторе был виден. Это необходимо при техническом обслуживании. Каждый водяной контур должен иметь свой расходомер.

Как видим, в оборудовании каждый элемент выполняет свои функции, поэтому каждому необходимо уделить достаточное внимание, а чтобы вся система работала, как одно целое, стоит оборудовать ее расходомером и коллектором, которые будут равномерно распределять все тепло.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.