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 теплого пола: монтаж и настройка, изготовление своими руками

Всё чаще владельцы в своих домах отдают предпочтение не стандартным батареям, а обустраивают систему «тёплый пол». Она состоит из ряда элементов, но главный — распределительная гребёнка, без неё конструкция не сможет правильно функционировать и поддерживать комфортный температурный уровень.

Прочитав нашу статью, вы узнаете о разновидностях коллекторов, их устройстве и принципе работы. А руководствуясь этим материалом, сможете собрать и установить смесительно-распределительную группу для тёплого пола сами.

Предназначение гребёнки для тёплого пола

Гребёнка для пола с обогревом — это не самостоятельный узел, а комплект элементов входящих в коллекторную группу. Он отвечает за работу греющего пола.

Чаще тёплый водяной пол включает в себя несколько контуров, которые имеют разную длину, для них требуется различное количество теплоносителя. Поэтому, без распределительного узла устройство не будет качественно работать.

Без коллектора, горячая вода будет поступать напрямую от котла в трубы пола, большая часть её будет двигаться в самую маленькую петлю. В итоге, маленький контур перегреется, а большому не хватит тепла.

Если же, теплоноситель подаётся от центрального отопления, то градус нагрева его выше, чем требуется для тёплого пола. Если он будет идти в контуры не разбавленный охлаждённой водой, то перегрев обеспечен.

Для этого необходим смесительный узел, там происходит смешивание жидкости до нужного градуса.

Устройство позволяет настраивать количество поступления теплоносителя в каждую петлю и степень его нагрева. Это поможет обеспечить требуемый температурный уровень.

Устройство

Гребёнка для водяного тёплого пола — это две горизонтальные трубы — подачи и обратки, с отводами для подключения ветвей пола. С торцов осуществляется подача теплоносителя.

Для настройки количества поступающей жидкости в петли на одной трубе находятся вентиля. Регулировка гребёнки возможна ручная и автоматическая, с использованием сервоприводов. Для контроля за объёмом теплоносителя, на отводах второго коллектора имеются колбы расходомеров.

Гребёнка для пола с обогревом, это:

• подающая и отводящая труба;
• запорный вентиль на входе и выходе;
• крепежные элементы для сборки;
• терморегулятор;
• кран для слива теплоносителя;
• кран для стравливания воздуха;
• клапан для подачи воды от источника;
• смесительный узел;
• насос.

Крепление коллектора к стене осуществляется на металлические скобы.

Принцип работы с двухходовым клапаном

При использовании схемы подключения гребёнки с двухходовым клапаном для греющего пола, конструкция оборудована термодатчиком, он располагается на обратке. Клапан может находится в открытом и закрытом положении, это зависит от штока, которым управляет термоголовка.

Принцип работы приспособления обусловлен открытием клапана, в результате чего происходит поступление нагретой жидкости от котла в гребёнку.

Там она разбавляется остывшим теплоносителем, а затем направляется в трубу подачи. В этот момент термометр измеряет температурный уровень жидкости, если он ниже требуемой, то шток остаётся открытым.

По достижении нужного градуса, происходит его закрывание, горячая вода перестаёт поступать. При остывании теплоносителя в тёплом полу, термоголовка поднимает шток, тем самым открывая и возобновляя подачу.

Двухходовой клапан — надёжен, возможность поломки запорного элемента практически нулевая, поэтому риск поступления излишней порции нагретой жидкости в тёплый пол минимален. Однако стоит сказать, что процесс регулирования — плавность и точность, уступают трёхходовой арматуре.

Коллектор с двухходовым клапаном может обогревать комнату с ограниченной площадью — не больше 200 м2. Для обогрева помещения с большим размером устройство не подходит.

Принцип работы с трехходовым клапаном

Трёхходовой клапан отличается от двухходового, наличием трёх выходов, вместо двух. Один подсоединяется к подающему крану, другой — к исходящему коллектору, третий — к обратке с остывшей водой.

Рассмотрим как работает гребёнка:

1. В начале узел подмеса закрыт, открыт подающий вентиль от источника тепла. Нагретый теплоноситель поступает в коллектор.
2. Датчик — при повышении температуры подаёт сигнал. Шток в запирающем кране смещается, при этом частично происходит закрывание подачи нагретой воды и открывание линии подмеса. Осуществляется подмешивание к нагретому теплоносителю остывшего.
3. Температурный уровень воды нормализовался — клапан остаётся в данном положение.
4. Проходя несколько раз по петлям, жидкость остывает ниже нормы, и датчик информирует об этом. Происходит закрывание линии подмеса, полностью открывается подача горячего водоснабжения, осуществляется повторение цикла.

Смешивание теплоносителя происходит не в гребёнке, как с двухходовым устройством, а в самом клапане.

Данная схема более точная, а процесс регулировки намного плавней. Она способна прогревать помещение большой площади — от 150 м2, но элемент менее надёжный, не редко выходит из строя. При этом, возможно чрезмерное поступление горячего теплоносителя в трубопровод, что приведёт к его повреждению.

Компании производители

Разные страны и компании занимаются выпуском таких приборов. Наиболее качественные устройства от европейских производителей, но цены на них очень высокие — от 1000 до 1200 $. Продукция китайского производителя стоит недорого, но она не долговечна. Однако есть компании, которые выпускают качественные модели по невысокой цене.

Список производителей гребёнки для тёплых полов, на которые нужно обращать внимание, выбирая распределительный узел:

1. Millennium — гребёнка китайского производства функциональна и доступна по цене.
2. TIM (Китай) — коллектор с расходомерами для водяного пола. Высококачественное, надёжное изделие производящееся на оборудовании европейского класса.
3. Oventrop Multidis — распределительная конструкция из нержавеющей стали с принудительной циркуляцией, имеет большой срок службы. Страна-производитель — Германия.
4. Stout — прибор итальянского производства с расходомерами. Надёжный, из качественного материала.
5. Valtec (Италия) — никелированно-латунный коллектор. На выходе гребёнка оснащена кранами, для контроля за расходом теплоносителем.

Выбор гребёнки

Выбирая гребёнку, нужно знать потребность в ее функциональном назначении и производительности, она должна иметь запас, чтоб могла выдержать резкие перепады давления.

Кроме того, надо учитывать:

1. Материал — выпускаются латунные, пластиковые и из нержавеющей стали. Бюджетная гребёнка из пластика, но она не долговечна. Сварное изделие из нержавейки прочное, но подвержено коррозии. Латунные коллекторы — наиболее качественные и надежные, но стоят они дорого.
2. Количество клапанов для подключения контуров пола — лучше производить установку гребёнки с количеством отводов, равное веткам пола. Если отводов будет больше, то придётся глушить лишние.
3. Уровень автоматизации — в настоящее время есть оборудование, которое подключается к термостатам и программируемым контролёрам. Они упрощают процесс регулировки и контроля за температурой и потоком теплоносителя.

Приобретая распределительный узел, лучше брать изделие от известной компании, даже если его цена выше — она окупится при эксплуатации. Наличие соответствующей гарантийной документации на товар обязательно.

Сборка заводской гребенки – инструкция

Чаще, при укладке тёплого пола, используется латунная фабричная модель или из нержавейки.