Коллектор для водяного теплого пола. Разновидности и характеристики

Все хотят жить в тепле и уюте. В наших широтах естественного тепла мало, поэтому в холодное время года необходимо отапливать помещения искусственно. Существует несколько способов отопления, и они постоянно совершенствуются. Наиболее распространен тип отопления при помощи радиаторов. Но они сжигают кислород в помещении и не всегда хорошо вписываются в дизайн интерьера. Альтернативным способом является отопление при помощи теплых полов. В холодное время года при низких температурах только такой способ отопления использовать не получится, поэтому в настоящее время он используется в основном как вспомогательный. Система «теплый пол» состоит из нескольких элементов: коллектор для водяного теплого пола, трубы, вентили для управления, циркуляционный насос.

Обо всем поподробнее.

Оборудование для теплого пола

Циркуляционный насос предназначен для обеспечения циркуляции жидкости по замкнутому контуру, а также рециркуляции. Для систем отопления «теплый пол» они имеют небольшую мощность.

Терморегулятор предназначен для автоматического регулирования отопительного оборудования. Они могут быть не программируемыми и программируемыми. Первые проще и дешевле, но не всегда удобны. Принцип действия состоит в том, что задается определенное значение температуры, и терморегулятор ее поддерживает постоянно, до выключения прибора. Таким образом, заданная температура будет поддерживаться круглые сутки, что не экономично. Если же отключить прибор, например, на ночь, то, чтобы затем пол нагрелся до требуемой температуры, понадобится некоторое время, а это не всегда удобно. Второй же вариант терморегуляторов отличается тем, что работает по заданному вами расписанию. И будет работать так до тех пор, пока вы не внесете коррективы в программу.

Смесительный клапан предназначен для смешивания носителей с разной температурой до получения требуемой. Подбирается в зависимости от площади помещения и может быть двух или трехходовым.

Коллектор для водяного теплого пола предназначен для транспортировки теплоносителя по контурам, расположенным в одном или нескольких помещениях. Также он отвечает за поддержание заранее заданной терморегулятором температуры воды. Системы коллекторов должны быть оснащены запорно-регулирующей арматурой для возможности контроля подачи тепла.

Что ставиться на коллектор для теплого пола?

На коллектор могут быть установлены:

• водосливные клапаны (служат для опорожнения коллекторной сети на период, когда отопление не требуется, или же для наполнения сети коллекторов в период отопления);
• воздуховыпускные клапаны (предназначены для автоматического выпуска воздуха из трубопроводов при их заполнении или опорожнении);
• счетчики тепла (позволяют контролировать объем подачи теплоносителя, тем самым экономить на оплате коммунальных услуг);
• регулировочные краны (служит для регулировки степени нагрева системы «теплый пол», для подключения к общей системе отопления трубопроводов подогрева, для изменения внутреннего диаметра трубы подачи теплоносителя на другие направления);
• отсечные клапаны (позволяют контролировать отток теплоносителя в системе в целом или в части системы в зависимости от того, где они установлены).

Виды коллекторов

В зависимости от того, чем оснащены коллекторы, можно выделить несколько видов.

Коллектор для водяного теплого пола с клапанами и запорным вентилем. Установленные на коллектор запорные вентили и клапаны предназначены для регулирования количества подаваемого теплоносителя, а также для перекрытия контуров. Для удобства эксплуатации лучше установить несколько запорных вентилей на различные контуры. В этом случае при поломке можно отключить неработающий контур без потерь теплоснабжения.

Коллектор для водяного теплого пола с отсеченными клапанами. Балансирующие отсечные клапаны позволяют регулировать расход в каждом контуре, или же полностью перекрыть контур. Существуют также балансирующие отсечные клапаны с механической памятью, что позволяет сохранять настройки для каждого контура.

Коллектор для теплого пола с термостатическими клапанами. Термостатические клапаны служат для возможности регулирования температуры в каждом помещении по отдельности. При этом можно регулировать работу клапанов как вручную, так и автоматически.

Коллектор для теплого пола с отсечными клапанами и указателями расходов. При помощи указателей расходов можно контролировать точный объем теплоносителя, который необходим для поддержания заданной температуры пола. При установке и отсечных клапанов, и указателей расхода можно получить информацию по объему теплоносителя не только всей системы в целом, но и каждого контура в отдельности.

Для долговечности использования проектированием и монтажом систем «теплый пол» должны заниматься квалифицированные специалисты, даже несмотря на то, что монтаж этой системы достаточно прост.

Расходомер

Важная часть любого коллекторного блока — расходомер. В чем же его главная функция? Дело в том, что при установке труб для полной системы петли в любом случае получаются разной длины — короткие и длинные. Ещё со школы на уроках физики утверждали — вода пойдет по пути наименьшего сопротивления, а значит, в большей мере будет течь по коротким петлям с маленьким гидравлическим сопротивлением, обходя длинные. Несбалансированные размеры петель вызовут неравномерный прогрев территории и, как следствие, некачественную работу системы тёплого пола. Именно для этих случаев нужен расходомер. Это устройство, созданное для того, чтобы искусственно повышать гидравлическое давление внутри коротких петель путем уменьшения прохода и увеличивая проход в длинных. Таким образом, регулируется баланс между разными видами петель и теплоноситель равномерно распределяется по всей территории, которую охватывают петли.

У многих производителей, выпускающих расходомеры, их внешний вид разнится, однако предназначение, функциональные способности и общие характеристики агрегата едины для всех. Главная задача каждого расходомера — балансировка в гидравлическом давлении.

В итоге, расходомер — практически необходимая часть коллектора, убирать которую крайне не рекомендуется. Лишь в некоторых случаях её можно не использовать — например, для радиаторной лучевой системы.

Сравнение латунного и нержавеющего коллектора

Если выбор в пользу пластиковых коллекторных блоков отметается почти сразу по ряду обстоятельств, описанных выше, то выбор между латунными и нержавеющими коллекторами может сопровождаться определёнными сложностями. Чтобы выбрать оптимальный вариант, рекомендуется рассмотреть и сравнить все главные характеристики обоих КБ.

К таким относятся — дороговизна материала, из которого он изготовлен, каким образом изготовлен агрегат, присутствует ли сварной шов (от этого параметра зависит качество изделия), габариты и толщина стенок, способность противостоять внешним воздействиям — загрязнениям и грязи, технические характеристики, стойкость к карозиям и нарушениям целостности. Даже в пределах одного вида ценовая политика может разниться из-за ценовой политики изготовителей.

Если брать во внимание денежную сторону вопроса, то цены на нержавейку значительно ниже латунного аналога. Коллекторные блоки из нержавеющей стали в целом оцениваются на 30-35% дешевле из-за материала, из которого они изготовлены. Словом, латунные коллекторные блоки ценятся куда выше. Это становится понятно и при рассмотрении таблицы стоимости металлов, где латунь стоит 145 руб/кг, а нержавейка — 55 руб/кг. Как вывод — нержавеющая сталь как материал стоит в три раза дешевле нежели латунь.

При рассмотрении технологии изготовления обоих изделий выясняется, что в латунном блоке отсутствует сварной шов — блок представляет собой цельнолитой агрегат в отличие от системы их нержавеющей стали. Там сварной шов присутствует и хорошо заполирован.

Следующий критерий — толщина стенок труб. В этой категории преимущество у латунных коллекторных блоков — их толщина немного больше, так что, при эксплуатации труб из нержавейки стоит быть предельно осторожным. Необходимо иметь ввиду, что работа с блоками из нержавеющей стали и использование подмоточных материалов требует аккуратности.

Как говорилось ранее, все технические характеристики блоков схожи, так что, принципиальной разницы между латунными и нержавеющими изделиями нет. К тому же, при использовании водной системы тёплого пола при автономном отоплении (наиболее частый случай, так как водная система полк запрещена в квартирах), давление в трубах 3 Бар, а температура не превышает 55 градусов Цельсия. Как известно, у латуни рабочее давление — 10 Бар, у нержавеющей стали — немного меньше, 8 Бар. Цифри могут незначительно варьироваться в зависимости от изготовителя.

Ещё одно важное преимущество коллекторных блоков из латуни заключается в её относительной стойкости к агрессивным химическим веществам. Изделия из нержавейки, напротив, чувствительны к агрессивным средам — например, при повышенном содержании солей в воде защитный слой на трубах уничтожается. К тому же, если в трубах присутствуют мелкие абразивные частицы (к примеру, песок), и они контактируют со стенками коллекторного бака, спустя время, в этом месте образуется свищ. Однако считается, что в теплоносителях впринципе не должно быть лишних деталей и подобных частиц. Так что, разница едва заметна и несущественна.

Это же касается и коррозий, так как данные повреждения возникают из-за взаимодействия частиц с разными потенциалами (латунь и железо) — что впринципе маловероятно. Ещё одна причина коррозий — блуждающие токи. Они возникают из-за контакта провода заземления с металлической частью коллекторного блока.
Коллектор из нержавеющей стали из-за незначительных недостатков уступает латунному в цене.

Если внимательно и добросовестно устанавливать водяную систему теплого пола, и не учитывать возможность существования лишних частиц в коллекторном блоке, разницы между материалами не существует. В финансовом плане при основательном и ответственном подходе к установке теплого пола, выгодным вариантом будет установить коллекторный блок из нержавеющей стали.

Отопление помещений при помощи системы теплых водяных полов хорошо себя зарекомендовало. Ведь такой тип отопления является безопасным и для людей, и для окружающей среды. В связи с тем, что все элементы системы скрыты, исключается возможность повреждения или намеренной поломки. Также одним из преимуществ теплых полов является оптимальный расход энергии при использовании терморегуляторов, а также возможность установления в помещении конкретной температуры. Обогрев при данном типе отопления происходит равномерно по всей площади помещения. Да и с эстетической точки зрения такой вид отопления лучше.

Разновидности и особенности коллекторных групп для теплых полов

Надежность и производительность отопления позволит повысить коллекторная группа для теплого пола. Этот агрегат упростит эксплуатацию и монтаж. В любой момент можно ее отремонтировать без снижения функционала. Устройство представляет собой распределяющий потоки теплоносителя механизм между котлом или несущей магистралью и теплым полом.

Основные виды коллекторов

Схема работы прибора такова — вода от котла поступает в накопительную емкость. Такой бак располагают на высоте над «гребенкой». Теплоноситель поступает в распределитель с запорно-регулирующей арматурой. Из распределителя потоки расходятся по отдельным веткам. Выходные трубы собираются внизу «гребенки» для отправки на подогрев к котлу.

Обычно агрегат представляет из себя кусок трубы с неким количеством отводов. По мере усложнения технического задания сложность увеличивается в десятки раз, трудоемкость настройки автоматики, монтаж усложняются в разы.

Из нержавейки

Коллекторы из нержавеющей стали крепче латунных. Они обладают большим проходным сечением, выравнивающим давление потоков разных потребителей теплоносителя. Коллектор Валтек для отопления рассчитан в среднем на 50 лет работы при давлении в 10 атм. и температуре до 130 градусов.

Фирменные модели надежны — даже появление сварного шва не приводит к коррозии. Покупая модели дешевых производителей, можно нарваться на некачественный металл и корродирование поверхности.

Из полипропилена

Полимерная гребенка изготавливается из полипропиленовых труб. Этот легкий материал не настолько долговечен, как стальной, но с успехом прослужит не один год. Пластиковые коллекторы исключительно дешевы. Применение оправдано при обороте теплоносителя в нескольких отопительных приборах. Если главная задача — сэкономить, этот вариант подойдет.

В магазинах представлены модели с фитингами и коллекторы с отсекающими клапанами.

Для перехода на металлическое изделие с резьбой используются комбинированные фитинги.

Пластиковые гребенки распространены на Украине. Для упрочения конструкции в заводские технополимеры к полиамиду PA66 добавляют до 30% стекловолокна для увеличения прочности.

Минус полимерных изделий — толстые стенки. Они сужают сечение прохода при одинаковых размерах детали. Стальные узлы прочнее, стенки допустимо сделать тоньше — внутреннее сечение увеличивается и пропускает на несколько процентов больше жидкости за единицу времени при одинаковых условиях.

Еще один недостаток полимеров — кислородопроницаемость. Армирование стекловолокном сводит его к минимуму. Но диффузия кислорода присутствует.

Плюсы полимерных изделий — стойкость к агрессивным средам, электрохимической коррозии, низкая теплопроводность. При одинаковой длине трубки полимер теряет меньше тепла, чем сталь или латунь.

Из латуни

Этот материал лидирует в изготовлении гребенок. Для производства в Европе изготавливается полый прут из латуни. Десятки лет изделия изготавливались из него — нарезали на нужную длину, сверлили отверстия под расходомеры, клапаны, нарезали резьбу. Присутствуют на рынке и штампованные модели.

Из-за роста цен на латунь производители переключились на дешевые материалы — сталь и пластик. Однако латунные модели по-прежнему предпочтительнее. У них один недостаток — вымывание цинка. Но оно нивелируется хромированием или никелированием поверхности.

В низкотемпературных режимах преимущества малого расширения латуни нивелируются и являются относительными.

Особенности конструкции

Из-за характерного вида монтажники отопительных систем называют коллектор «гребенкой». Это сложный узел. Он умеет перенаправлять входящие потоки теплоносителя в разные контуры обогрева полов. Продвинутые приборы обезвоздушивают теплоноситель, регулируют его температуру, объем подачи.

Коллектор выполняет функцию посредника между котлом и потребителем. Состоит из 2 узлов:

• подающая гребенка для выдачи теплоносителя;
• обратная гребенка для возврата охлажденного теплоносителя в котел или магистральную трубу.

Пара гребенок составляет коллекторную группу, они распределяют тепло на большое количество контуров и приборов нагрева. На выходах гребенки размещают выпускные клапаны отсечного или регулирующего типа. Они блокируют теплоноситель или изменяют объем подачи в контуры. Закрывание одного из каналов позволяет ремонтировать без отключения иных потребителей.

На корпус гребенки монтируются дополнительные устройства для повышения эффективности системы отопления:

• расходомеры;
• клапаны стравливания воздуха и слива воды;
• счетчики тепла.

Если не удается добиться равенства контуров отопления, в них включают циркуляционный насос, уравнивающий объем прохождения жидкости.

С различным количеством контуров

Необходимость в коллекторе появляется при наличии двух и более отопительных контуров. Это удобно при лучевой разводке труб для создания системы теплых полов — индивидуально для каждого отопительного прибора.

Система отопления укладывается на десятилетия. Она углублена в стяжку пола и неизвлекаема. Поэтому коллекторная группа имеет возможность блокировки нескольких каналов сразу. Каждый контур в подобной системе отключается для ремонта, профилактики, аварийных работ.

Ранее коллекторы монтировались из множества тройников вместе с запорной арматурой. Теперь технологии позволяют изготовить изделие под потребности заказчика. Готовая коллекторная группа представляет собой две гребенки с проходным диаметром в 1 дюйм. Такой диаметр используется в большинстве случаев. Выходы на приборы отопления — 0,5 дюйма, при необходимости совмещения с малыми диаметрами оснащаются переходниками на ¾ дюйма.

Сборные коллекторные группы поступают на рынок с количеством точек подключения — от 2 до 12.

Коллекторные группы — центральный элемент водяной системы отопления полов. Основным модулем самих коллекторов являются смесительные узлы-группы.

В индивидуальном домостроении агрегаты подключают к высокотемпературной системе отопления. Теплоноситель с такой температурой не может греть пол, иначе начнется деформация материалов, станут выделяться вредные вещества из напольного покрытия, к тому же нельзя ходить босиком. Понижают температуру внедрением смесительных групп. При добавлении холодной воды из обратной линии теплоноситель достигает предписанных СНиПом значений — 26 градусов для помещений с постоянным присутствием людей, 31 градус — с временным пребыванием, 35 градусов — по оси нагревательной линии ванной комнаты.

Смесительные группы необходимы при распределении потоков на высокотемпературные, идущие в радиаторы отопления бойлеры и для подогрева полов.

Варианты в сборе с насосом

Групповой смесительный узел состоит из регулирующего клапана и циркуляционного насоса, предназначенного для принудительной циркуляции рабочей среды в системах отопления. Чем больше коллекторных групп в сборе, тем мощнее насос нужен.

Насос Grundfos серии UPS эксплуатируется в режиме круглосуточного функционирования в любых типах систем отопления. Скорость насоса регулируется ступенчато. Кроме теплого пола возможно подключение до 3 радиаторов батарей, поэтому регулировка мощности очень кстати. Подобный механизм работает от бытовой розетки с напряжением 220 В, экономичен, не шумит. Эти характеристики важны для использования в обогреве частных домов.

С расходомером

Обязательным атрибутом системы отопления являются расходомеры. Они необходимы для регулировки потока теплоносителя вследствие разной длины труб. Без них сопротивление в коротких трубах меньше, чем в длинных. Это приведет к разбалансировке водяной системы. Расходомер создает равномерную циркуляцию рабочей среды во всех контурах системы.

Возможна эксплуатация системы подогреваемых полов и без расходомера. Но добиться тонкой регулировки температур не получится — инерция теплого пола большая. Придется ждать остывания для регулировки запорного клапана. При ручной регулировке придется запоминать положение клапана. В расходомере маркировка нанесена.

Иногда комплекты коллектора для теплого пола с расходомером стоят меньше, чем отдельно коллектор с входными кранами.

Критерии выбора клапанов

Если циркуляционный насос регулирует объем подачи рабочей жидкости, то регулирующий клапан ограничивает жидкость по температуре. Автономный котел выдает теплоноситель с температурой 95 градусов. В системе отопления вода ненамного холоднее — 80—90 градусов. Нормальная температура жидкости в обогреваемых полах составляет 35-55 градусов. Регулирующий термостат определяет температуру потока рабочей среды и дает команду клапану на открытие отверстия с обратного хода. Подпитываясь прохладной водой, температура понижается. По достижении в трубах температуры 55 градусов циркуляционный насос отключается от сети термостатом, после чего снижается объем проходящего теплоносителя.

Трехходовой клапан представляет собой агрегат с 1 выходом и 2 входами. Затвор клапана открывается датчиком температуры, находящимся в клапане.

При выборе клапана учитываются показатели:

1. Объем помещения для обогрева. Маленькие комнаты не требуют сложных узлов с автоматикой. Балконы, туалеты, коридоры легко работают под присмотром простейших приборов. Обогрев больших территорий требует автоматического клапана со встроенным датчиком температуры открытия диафрагмы.
2. Объем пропускаемой жидкости. Этот показатель определяется при написании проекта системы отопления. Клапан должен отвечать требованиям пропуска жидкости. В противном случае он выйдет из строя.
3. Диаметр сечения для подключения к трубам отопления. При разных показателях применяются переходники.
4. Материал изготовления. Качественные клапаны изготавливаются из бронзы или латуни — материалов с небольшим коэффициентом расширения. Они не меняют свойства при контакте с горячим теплоносителем.

Трехходовой клапан — сложная деталь. Надо выбирать надежные модели известных производителей. Гарантия, технические характеристики, сертификат, протокол испытаний проверяются при покупке.

Перед установкой клапан подлежит проверке — устанавливается минимальное значение температуры регулирующего кольца и пропускается поток горячей воды. Исправный клапан этот поток обязан перекрыть.

Отопление жилых домов с двумя и более этажами предполагает использование нескольких водяных контуров отличающейся длины. Связка трехходового клапана и сервопривода с контроллером позволяет подавать горячий теплоноситель в определенное помещение или отправлять на подогрев.

Изначально сервопривод для отопления в комплект не входит. Но наличие сервомотора позволяет регулировать температуру в зависимости от времени суток.

Для клапана с электродвигателем пусковыми механизмами являются электромагниты или маломощные серводвигатели.

Коллекторная группа своими руками

Найти подходящее готовое изделие не всегда возможно. Иногда проще сэкономить и изготовить коллектор самостоятельно из популярного материала — полипропилена.

В расчетах изделия должно соблюдаться золотое правило — сумма выходящих потоков равна или немного меньше входящих. Несоблюдение этого принципа грозит неравномерным распределением теплоносителя.

Плюсы самодельной системы:

• учет особенностей отопления без лишних элементов коллектора;
• экономия денег.

Пропиленовый коллектор включает в себя 2 части:

• Первая часть забирает теплоноситель из магистрального трубопровода, распределяет тепло по потребителям. В этом элементе важно контуры сделать независимыми, перекрывающимися на случай профилактики. Для этого достаточно закрыть один из кранов.
• Вторая часть регулирует давление в каждом отдельном контуре. За счет этого изменяется интенсивность циркуляции теплоносителя. От правильной настройки этой опции зависит эффективность работы потребителей тепла.

Правильный проект упростит создание эффективного коллектора для конкретных условий заказчика. Для верной сборки оценивается ряд параметров системы отопления:

• количество отопительных контуров;
• количество и характеристики конечного оборудования — температуры, давления, мощности;
• вероятность размещения дополнительных элементов отопления;
• количество дополнений — датчиков, насосов, кранов.

После этого рассматривают способы подключения контуров к коллектору:

• подводку теплоносителя сверху или снизу от электрических или газовых котлов;
• при наличии циркуляционного насоса подводка производится с торца коллектора;
• бойлеры косвенного нагрева и котлы на твердом топливе врезаются только с торца;
• подача отопительных контуров производится с верхней или нижней части.

Проект стоит распечатать на бумаге и изобразить наглядно. Четкое соблюдение размеров и пропорций поможет избежать ошибок в монтаже.

Расстояние между патрубками коллектора составляет около 20 см. Меньшее — усложняет обслуживание. Большее — увеличивает габариты. Технологию сборки гребенки разбиваем на этапы:

• заготовка материалов по материалам проектного задания;
• подключение трубы согласно техническому заданию;
• соединение труб с использованием правильных инструментов;
• тщательная зачистка и герметизация соединений и швов;
• проверка герметичности методом заглушения патрубков и подачей воды под давлением;
• установка на штатное место после застывания герметика и краски.

Гребенка с легкостью создается своими руками. Важно серьезно отнестись к созданию проекта, соблюсти параметры труб и сборки. Собранный своими руками коллектор учтет индивидуальные параметры системы.