Устройство коллектора для теплого водяного пола

Смесительный узел или коллектор для теплого пола устанавливают с целью регулирования циркуляции теплового носителя и уровня его нагревания. Помимо основной функции этот прибор помогает мерить давление в отопительной системе, контролирует правильную подачу носителя тепла и ликвидирует воздушные излишки из отопительного контура. Если теплые полы водяного типа устанавливают в нескольких комнатах, обойтись без такого устройства не получится. Стоит заранее изучить типы приборов и принципы их работы, чтобы сделать правильный выбор.

Принцип функционирования коллектора для теплого пола

Смесительный узел помогает реализовать подачу теплового носителя без необходимости подсоединяться к общему коллектору котельной. Стандартный прибор такого типа имеет простое строение, представляет собой группу из нескольких устройств и может функционировать при помощи клапана двухходового либо трехходового типа. Если отопительная система относится к смешанному виду, такой узел дополняется циркуляционным насосом.

Второй насос нужен для охвата всех петель напольного покрытия, в то время как первый отвечает за работу радиаторов. Чтобы определиться с подбором клапана, нужно предварительно рассчитать пропускную способность для контуров водяного теплого пола и узнать пределы температуры для теплового носителя. Для средней и южной полосы достаточно нижнего предела до 30 градусов либо ниже, для северной — от 35 градусов.

Схема в сборе

Два типа коллекторов работают по различным схемам. Трехходовой клапан объединяет два водяных потока: прогретый и холодный, которые поступают из трубопровода обратного типа. В нем стоит подвижный сектор для регулирования интенсивности водяного потока. Управлять деталью можно с помощью термореле либо термостата ручного или электрического типа. Во время работы к клапанным отверстиям подсоединяется подача нагретой воды с обраткой и путь выхода для коллекторной гребенки. За клапаном устанавливают насос для давления на воду в сторону основной гребенки, а также температурный зонд. Прибор функционирует по стандартному алгоритму:

1. Прогретая вода идет от котла и первый раз проходит сквозь клапан в неизменном состоянии.
2. Информация от датчика о превышении температуры переходит в клапан, который открывает подмешивание охлажденной воды.
3. Система функционирует на этом этапе до тех пор, пока температура жидкости не приблизится к оптимальному значению.
4. Поступление холодной воды заканчивается с помощью клапана.
5. Работа системы продолжается, пока вода не нагреется до предельной температуры, после этого снова активируется подмес.

Единственный минус трехходового клапана в том, что нагретая вода может подаваться без подмешивания напрямую в случае сбоев. Если под теплым водяным полом установлены полимерные трубы, они могут прийти в негодность из-за воздействия кипятка.

Более надежной считается разработка на двухходовом клапане, во время работы которой вода никогда не поступает внутрь контура непосредственно из котла. Этот эффект достигается за счет балансировочного клапана, установленного между каждым обратным и подающим трубопроводами. Он отвечает за количество охлажденной воды и может менять значение в зависимости от необходимой температуры при помощи шестигранного ключа. В распределительный узел стоит устанавливать управляемый клапан двухходового типа с датчиком температуры. Интенсивность подачи прогретой воды будет меняться, если датчик установят после насоса, способного направлять носитель тепла внутрь гребенки.

Распределитель с двухходовым клапанным механизмом способен обогревать не более 150-200 кв. м теплого покрытия. Несмотря на надежность, он отличается низкой производительностью.

Типы коллекторов

Коллекторы делятся на несколько разновидностей в зависимости от их цены, набора функций и материала изготовления. Наиболее дорогими и надежными считаются узлы, сделанные из нержавеющей стали. Латунные коллекторы включают в среднюю категорию, они способны прослужить долго, если сделаны из качественного и прочного сплава. Недорогие устройства изготавливаются из полипропилена, они подходят только для низких температур. Сам прибор внешне представляет собой часть трубы с нужным числом отводов, он может иметь простую или сложную комплектацию.

В перечень распространенных вариантов входят коллекторы:

• с фитингами для подсоединения контуров;
• с кранами интегрированного типа;
• с вентилями для регулирования воды.

Существуют бюджетные варианты – сборки из двойных распределителей: обратного и подающего. В таких приборах могут присутствовать дополнительные детали, например, расходомер, отверстия для монтажа или краны.

Как сделать выбор

При выборе сначала обращают внимание на число контуров, необходимых для подключения. Во время покупки коллекторного прибора для водяного напольного покрытия лучше приобрести гребенку с дополнительным запасом для одного выхода. Она понадобится, если возникнет необходимость разбить длинный контур на две ветви либо подключить дополнительное оборудование.

Также нужно определиться с видом материала. Наиболее надежные приборы сделаны из нержавейки, натуральной бронзы или латуни. Лучшим вариантом станут смесительные узлы от известных производителей: Valtec, Stout или Tim.

Самостоятельная сборка устройства

Схема монтирования чаще всего уже присутствует в комплекте любого коллекторного прибора. Собрать коллектор для теплого пола можно самостоятельно, если следовать пошаговой инструкции. Прибор монтируют по горизонтали на стену либо в заранее подготовленную нишу, оставив свободный доступ к основной стрелке отопительных труб. Далее понадобится подсоединить коллектор к котлу так, чтобы подача носителя тепла осуществлялась с низу, а обратка шла по верхней части. После монтируют пропускной клапан с ограничителем температуры, за ним ставят распределительную гребенку.

Трубы, проходящие внутрь пола, закрепляют сверху, идущие из отопительной системы – снизу. После проведения монтажа прибор необходимо настроить по правилам, проверить, насколько герметичны все соединения, подключив коллекторную группу к главному насосу. При помощи насоса давление внутри системы нагнетается, после чего контур воды нужно оставить в таком виде на сутки. Если все показатели сохранились, установка была проведена по правилам, узел можно эксплуатировать.

Подключение теплого пола к коллекторному устройству

Предварительно составляют схему подключения с указанием размеров труб, мест их прокладки и соединения с деталями отопления. Понадобится дополнительно рассчитать пропускную способность гребенок и подобрать их диаметр. Важно правильно выбрать место монтажа коллектора. Лучше отдать предпочтение участку, к которому всегда есть свободный доступ с точкой подключения, которая расположена выше других системных элементов.

Дополнительно ставят систему защиты, состоящую из байпаса и воздушного клапана как минимум на расстоянии вытянутой руки. После полноценного монтажа коллектора к нему нужно подключать все трубопроводы от теплого напольного покрытия. Затем проверяют герметичность, качество, а также надежность всех стыков. Запускать систему первый раз стоит до начала монтажа основного покрытия, важно проверить качество нагрева для всех магистралей, осмотреть трубы на уровень протечек. Только после этого приступают к монтированию финишного покрытия.

Чтобы прибор работал эффективно, его нужно правильно настроить с учетом длины контура и нагрузки на отопление. Для этой цели вентиль ставят в заданное положение по номеру контура и количеству оборотов.

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.

Коллектор (смесительный узел) для водяного теплого пола

При устройстве водяного подогрева пола укладывается немалое количество труб — несколько отрезков, которые называют контурами. Все они заводятся на устройство, раздающее и собирающее теплоноситель — коллектор для теплого пола.

Назначение и виды

Теплый водяной пол отличается большим количеством контуров труб и невысокой температурой циркулирующего в них теплоносителя. В основном требуется нагрев теплоносителя до 35-40°C. Единственные котлы, которые способны работать в таком режиме, — конденсационные газовые. Но они устанавливаются редко. Все остальные виды котлов на выходе выдают боле горячую воду. Однако ее с такой температурой в контура запускать нельзя — слишком горячий пол это некомфортно. Чтобы снизить температуру и нужны узлы подмеса. В них, в определенных пропорциях, смешивается горячая вода с подачи и остывшая из обратного трубопровода. После чего, через коллектор для теплого пола, она подается на контура.

Коллектор для теплого пола со смесительным узлом и циркуляционным насосом

Чтобы во все контура поступала вода одинаковой температуры она подается на гребенку теплого пола — устройство с одним входом и некоторым количеством выходов. Подобная гребенка собирает остывшую воду с контуров, откуда она поступает на вход котла (и частично идет в узел подмеса). Это устройство — гребенки подачи и обратки — называют еще коллектором для теплого пола. Он может идти с узлом подмеса, а может — только гребенки без какой-либо дополнительной «нагрузки».

Материалы

Коллектор для теплого пола делают из трех материалов:

• Нержавеющей стали. Самые долговечные и дорогие.
• Латуни. Средняя ценовая категория. При использовании качественного сплава служат очень долго.
• Полипропилена. Самые дешевые. Для работы с невысокими температурами (как в данном случае) полипропилен — неплохое бюджетное решение.

Коллектор для теплого пола на 6 контуров

При установке к подающей гребенке коллектора подключаются входы контуров теплого пола, к гребенке обратного трубопровода — выходы петель. Подключаются они попарно — чтобы проще было регулировать.

Комплектация

При устройстве водяного теплого пола рекомендуют делать все контура одной длины. Необходимо это для того, чтобы теплоотдача каждой петли была одинаковой. Жаль только что этот идеальный вариант встречается нечасто. Намного чаще отличия по длине есть, причем существенные.

Для выравнивания теплоотдачи всех контуров на подающей гребенке ставят расходомеры, на обратной гребенке — регулировочные вентили. Расходомеры — это устройства с прозрачной пластиковой крышкой с нанесенной градуировкой. В пластиковом корпусе находится поплавок, который отмечает с какой скоростью движется теплоноситель в данной петле.

Понятно, что чем меньше проходит теплоносителя, тем прохладнее будет в комнате. Для корректировки температурного режима изменяют расход на каждом контуре. При такой комплектации коллектора для теплого пола делают это вручную при помощи регулировочных вентилей, установленных на обратной гребенке.

Расход изменяют поворотом ручки соответствующего регулятора (на фото выше они белого цвета). Чтобы проще было ориентироваться, при монтаже коллекторного узла, все контура желательно подписать.

Расходомеры (справа) и сервоприводы/сервомоторы (слева)

Такой вариант неплох, но регулировать расход, а значит, и температуру приходится вручную. Это далеко не всегда удобно. Для автоматизации регулировки на входах ставятся сервоприводы. Они работают в паре с комнатными термостатами. В зависимости от ситуации, на сервопривод подается команда закрыть или открыть поток. Таким способом поддержание заданной температуры автоматизируется.

Строение смесительного узла

Смесительная группа для теплого пола может строиться на основе двухходового и трехходового клапана. Если система отопления смешанная — с радиаторами и теплыми полами, то в узле присутствует еще и циркуляционный насос. Даже если в котле имеется свой циркуляционник, все петли теплого пола «продавить» он не сможет. Потому и ставят второй. А тот, который на котле, работает на радиаторы. В таком случае эту группу иногда называют насосно-смесительным узлом.

Схема на трехходовом клапане

Трехходовой клапан — это устройство, которое смешивает два потока воды. В данном случае — это разогретая вода подачи и более холодная вода с обратного трубопровода.

Принцип работы трехходового клапана

Внутри этого клапана установлен подвижный регулирующий сектор, который регулирует интенсивность потока более холодной воды. Управляться этот сектор может от термореле, ручного или электронного термостата.

Схема смесительного узла на трехходовом клапане проста: к выходам клапана подключается подача горячей воды и обратка, а также выход, который идет к подающей гребенке коллектора для теплого пола. После трехходового клапана устанавливается насос, который «давит» воду в сторону подающей гребенки (направление важно!). Чуть дальше насоса установлен температурный зонд от термоголовки, установленной на трехходовом клапане.

Схема смесительной группы для теплого водяного пола на трехходовом клапане

Работает все так:

• От котла поступает горячая вода. В первый момент она пропускается клапаном без подмеса.
• Датчик температуры передает на клапан информацию о том, что вода горячая (температура выше заданной). Трехходовой клапан открывает подмес воды из обратки.
• В таком состоянии система работает до тех пор, пока температура воды не достигнет заданных параметров.
• Трехходовой клапан перекрывает подачу холодной воды.
• В таком состоянии система работает пока вода не станет слишком горячей. Далее снова открывается подмес.

Алгоритм работы несложный и понятный. Но данная схема имеет существенный недостаток — есть возможность того, что при сбоях в контура теплого пола будет подаваться горячая вода напрямую, без подмеса. Так как трубы в теплый пол укладываются в основном из полимеров, при длительном воздействии высоких температур они они могут разрушиться. К сожалению, данный недостаток в этой схеме не устранить.

Обратите внимание, что на схеме выше зеленым цветом нарисована перемычка — байпас. Она нужна для того, чтобы исключить возможность работы котла без расхода. Эта ситуация может возникнуть тогда, когда все запорные вентили на коллекторе для теплого пола будут закрыты. То есть возникнет ситуация, когда расхода теплоносителя не будет совсем. В этом случае, если байпаса в схеме нет, котел может перегреться (даже перегреется наверняка) и сгореть. При наличии байпаса вода с подачи через перемычку (делается трубой, диаметр которой на шаг меньше магистральной) будет подаваться на вход котла. Перегрева не произойдет, все будет работать в штатном режиме до тех пор, пока не появится расход (не понизится температура в одном или нескольких контурах).

Схема на двухходовом клапане

Двухходовой клапан ставится на подаче от котла. На перемычке между подающим и обратным трубопроводом устанавливается балансировочный клапан. Это устройство регулируемое, оно настраивается в зависимости от требуемой температуры подачи (регулируется обычно ключом-шестигранником) . Он определяет количество подаваемой холодной воды.

Двухходовой клапан нужно установить управляемый с датчиком температуры. Как и в предыдущей схеме, датчик ставится после насоса, а насос гонит теплоноситель в сторону гребенки. Только в этом случае изменяется интенсивность подачи горячей воды от котла. Соответственно, меняется температура подаваемой воды на входе насоса (поток холодной настроен и стабилен).

Схема смесительного узла на основе двухходового клапана

Как видите, подмес холодной воды в такой схеме идет всегда, так что в данной схеме попадание воды в контура напрямую от котла невозможно. То есть схему можно назвать более надежной. Но смесительная группа на двухходовом клапане может обеспечить обогрев только 150-200 квадратных метров теплых водяных полов — нет клапанов с большей производительностью.

Выбор параметров клапанов

И двухходовые и трехходовые клапана характеризуются пропускной способностью или производительностью. Это величина, отображающая количество теплоносителя, которое он в состоянии через себя пропустить в единицу времени. Чаще всего выражается в литрах в минуту (л/мин) или в кубометрах в час (м 3 /час).

Вообще, при проектировании системы, требуется сделать расчет — определить пропускную способность контуров теплого пола, учесть гидравлическое сопротивление и т.п. Но если коллектор для теплого пола собирается своими руками, расчеты делают крайне редко. Чаще основываются на опытных данных, а они таковы:

• клапана с расходом до 2 м 3 /час могут обеспечить нужны примерно 50-100 кв.м. теплого пола (100 квадратов — с натяжкой при хорошем утеплении).
• если производительность (обозначается иногда как KVS) от 2 м 3 /час до 4 м 3 /час, их модно ставить на системы, в которых площадь теплого пола не более 200 квадратов;
• для площадей более 200 м2 требуется производительность более 4 м 3 /час, но чаще делают два узла подмеса — это получается проще.

Материалы из которых делают клапана — двухходовые и трехходовые — латунь и нержавеющая сталь. При выборе эти элементы стоит брать только фирменные и проверенные — от их работы зависит работа всего теплого пола. Есть три явных лидера по качеству: Овентроп, Эсби, Данфос.

Название	Подсоединительный размер	Материал корпуса/штока	Производительность (KVS)	Максимальная температура воды	Цена
Danfoss трехходовой VMV 15	1/2″ дюйм	латунь/нержавеющая сталь	2,5 м3/ч	120°C	146€ 10690 руб
Danfoss трехходовой VMV-20	3/4″ дюйм	латунь/нержавеющая сталь	4 м3/ч	120°C	152€ 11127 руб
Danfoss трехходовой VMV-25	1″ дюйм	латунь/нержавеющая сталь	6,5 м3/ч	120°C	166€ 12152 руб
Esbe трехходовой VRG 131-15	1/2″ дюйм	латунь/композит	2.5 м3/ч	110°C	52€ 3806 руб
Esbe трехходовой VRG 131-20	3/4″ дюйм	латунь/композит	4 м3/ч	110°C	48€ 3514 руб
Barberi V07M20NAA	3/4″ дюйм	латунь	1.6 м3/ч	предел регулировки — 20-43°C	48€ 3514 руб
Barberi V07M25NAA	1″ дюйм	латунь	1.6 м3/ч	предел регулировки — 20-43°C	48€ 3514 руб
Barberi 46002000MB	3/4″ дюйм	латунь	4 м3/ч	110°C	31€ 2307руб
Barberi 46002500MD	1″ дюйм	латунь	8 м3/ч	110°C	40€ 2984руб

Есть еще один параметр, по которому надо выбирать — пределы регулировки температуры теплоносителя. В характеристиках обычно указывается вилка — минимальная и максимальная температура. Если вы проживаете в Средней Полосе или южнее, на период межсезонья комфортная температура в помещении поддерживается если нижний предел регулировки 30°C или меньше (при 35°C уже жарко). В этом случае пределы регулировки могут выглядеть так: 30-55°C. Для более северных регионах или при плохом утеплении пола берут с пределом регулировки от 35 градусов.

При сборе смесительная группа устанавливается перед коллектором для теплого пола. Тогда в контура попадает теплоноситель нужной температуры.