Балансировка теплых полов, как настроить коллектор

Настройка теплого пола вызывает вопросы потому, что много вариаций конструкций гидравлики. Встречаются сложные коллектора с расходометрами, а есть и самодельные, сваренные из полипропилена… Известны несколько методов приемлемой настройки теплого пола, самый простейший из которых — с помощью балансировочного вентиля, руководствуясь субъективными ощущениями «горячая или не горячая» труба, «нормальная или ненормальная» температура теплого пола.

Но обычный подход заключается в другом, — каждый контур теплого пола настраивается по ротаметру в соответствии с расчетным расходом теплоносителя.

Но как настроить сам коллектор теплого пола? Многие коллектора оснащены двухходовыми клапаноми с термоголовкой, а также байпасом между подачей и обраткой, который снабжен настроечным клапаном, его нужно балансировать… Могут встретится коллектора с трехходовым клапаном, или другими вариантами…

Работа трехходового клапана

Трехходовой клапан смешивает два входящих в него потока, друга разновидность – разделяет их. Соотношение потоков и температура на выходе зависит от положения тарелки. Это регулируется утапливанием штока, на который в свою очередь надавливает термоголовка.

Используются термоголовки с выносным датчиком, устанавливаемым на трубопровод, управляемые по температуре получаемого потока.

Таким образом, установив на входе в коллектор трехходовой клапан, мы может поддерживать в теплых полах нужную температуру теплоносителя, чаще 35 — 45 град. Настройка по температуре чаще заключается лишь в выставлении значений на термоголовке. Балансировать сам коллектор не нужно, только контура.

Почему предпочитают двухходовые клапаны, а не трехходовые

В схеме с трехходовым клапаном температура теплоносителя будет слишком остро зависеть от положения тарелки клапана. Неточности в работе механизмов приводят к значительным ненужным результатам. Схема оказывается не столь надежной, как с двухходовым клапананом и байпасом.

Как работает коллектор с двухходовым клапаном

Двухходовой клапан регулирует расход «больше-меньше» в зависимости от утапливания штока термоголовкой. Устанавливается на входе в коллектор со стороны подачи и регулирует долю горячего теплоносителя, поступающего в коллектор, по сравнению с тем, что идет с обратки на подачу через байпас.

Но эта система нуждается в предварительной настройке соотношения потоков через байпас и через открытый двухходовой клапан. Байпас же снабжается настроечным клапаном под шестигранный ключ. Его нужно настроить, но как правильно?

Или же на байпасе устанавливается двигатель, а настройка заложена в обратке коллектора. В общем нужно сделать предустановку количества с обратки теплого пола, по отношению к тому что идет с подачи от котла.

Какие термоголовки использовать, с какой температурой

Используемые термоголовки должны соответствовать температурному режиму теплых полов. Термоголовки имеют довольно узкие пределы регулировки температуры, например «40 – 70 град», или «50 – 80 град», поэтому их нужно правильно выбрать.

Наиболее подходящими остаются «20 – 50 градусов». Низкая граница в 20 градусов понадобится в спортивных комнатах, а также нередко летом для подогрева «ледяного» плиточного пола, но воздух при этом нагреваться не будет. Возможно также применение механизма с предустановкой «30 – 60 градусов» в системах частных домов.

Как настроить, отбалансировать коллектор с двухходовым клапаном

Сперва делается настройка расхода теплоносителя в каждом контуре с помощью ротаметров в соответствии с расчетом. При этом двухходовой клапан на входе полностью перекрывается, а кран на байпасе (подача с обратки) открывается, – жидкость циркулирует только по контуру теплого пола через байпас.

После настройки контуров, двухходовой клапан полностью открывается, а вентиль на байпасе постепенно прикрывается. Как только тарелки на ротаметрах сдвинутся, — общий расход через контура начнет уменьшаться, – значит «Готово», система первично отбалансирована «по гидравлике» и работоспособна. Значит данная схема стала «чувствительной» к сопротивлению обратки.

Окончательная балансировка коллектора «По температуре» проводится после укладки стяжки и разогрева теплого пола в течении суток в номинальный режим. На вход коллектора от котла подается +50 градусов, а после байпаса на гребенке подачи должно быть +45 градусов. Если там температура больше, то клапан на байпас открывают (добавляется холод), если меньше, то закрывают. Но, чаще первоначальная настройка «по гидравлике» в особых корректировках не нуждается.

Где устанавливаются ротаметры — на подаче или на обратке?

Существуют два вида ротаметров, – или для подачи, или для обратки. Например, ротаметры для обратки отличают тем, что в нормальном положении тарелка утоплена вниз, а подходящая из контура (снизу) жидкость приподнимает тарелку.

У механизмов для подачи наоборот – без нагрузки тарелка находится вверху колбы, а жидкость идущая с коллектора будет ее опускать вниз.

Перепутать установку ротаметров, – значит запереть контуры, так как жидкость будет прижимать тарелки к седлу, система работать не будет.

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.