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.

Регулировка теплого пола с расходомерами, принцип балансировки коллектора

В настоящее время большинство владельцев жилых помещений предпочитают использовать в качестве отопления тёплые водяные полы. Эффективность работы данной конструкции зависит от грамотного расхода теплоносителя.

Обеспечить контроль за расходованием воды в трубопроводе и произвести точную настройку системы позволит регулировка расходомера коллектора теплого пола.

Данное устройство способно облегчить балансировочный процесс и рационально распределять жидкость по греющим контурам, тем самым создавая равномерный обогрев всех помещений.

Нужен расходомер или нет?

Расходомер — прибор, предназначенный для корректировки работы нагревательного пола, который чаще используется в многоконтурных водяных конструкциях. Без него, сложно добиться надлежащего обогрева помещения. Произвести регулировку в ручном режиме коллектор тёплого пола очень сложно.

Проведение настройки контуров тёплого пола по расходомерам — нормирование потоков жидкости по змеевикам. Ведь в зависимости от размера ветки, требуется разное её количество, которое двигаясь по петле, остывало бы строго по расчётному показателю.

В конструкции без расходомера:

1. Температура в разных помещениях будет отличаться;
2. Обогрев полов приведёт к перерасходу энергии.

К сведению! Мнение, что возможно определить оптимальный расход воды, отталкиваясь от производительности циркуляционного насоса — ошибочно.

Так как, во-первых, сложно точно вычислить длину змеевика, а во-вторых нарушается правило при выборе параметров оборудования — отталкиваться от потребностей устройства, а не наоборот. Кроме того, расчёт данным способом приведёт к тому, что объём жидкости в контурах будет отличаться от расчётного показателя.

Устройство расходомера

Ротаметр — механический прибор, корпус которого изготовлен из пластика или латуни. Он имеет полипропиленовый поплавок размещённый внутри. Сверху корпус оснащён прозрачной колбой со шкалой. Такое устройство ещё называется поплавковым ротаметром.

К сведению! Чаще в напольном отоплении используется ротаметр из пластика.

Рекомендовано устанавливать смесительный узел с расходомерами, и с терморегулятором на обратке. Данное устройство способно снабжать каждую петлю требуемым количеством теплоносителя, а клапаны на выходе будут открываться, и закрываться по мере остывания воды.

Следует сказать, что водомеры встречаются нескольких видов:

• измеряющий ротаметр — монтируется вместе с клапаном, в нём регулирование осуществляется самостоятельно, с учётом измеренных показателей;
• регулирующий — служит в качестве распределителя теплоносителя;
• комбинированный — в этом виде совмещаются обе модели, но и стоит он дороже.

Принцип работы и функциональность

Главная функция расходомера — обеспечить регулировку теплоносителя по контурам. Присутствие ротаметров позволяет:

1. Контролировать нагрев жидкости, что даёт возможность экономить электроэнергию;
2. Обеспечивать равномерное прогревание всех ветвей пола;
3. Избежать температурных колебаний в разных помещениях;
4. Вести визуальный контроль за объемом теплоносителя идущего от котла в магистраль.

К сведению! Потребность обустраивать коллекторную группу расходомерами при сооружении тёплых полов особенно остро встаёт в доме, где помещения имеют разную площадь.

Чем комната больше, тем степень обогрева ниже. Тем самым, достичь равномерный прогрев без данного приспособления очень сложно.

Принцип работы расходомеров в коллекторе тёплых полов довольно прост. Теплоноситель, передвигаясь в контуре, приводит в движение поплавок, вследствие чего он начинает перемещаться. С учётом его местонахождения, на шкале, нанесённой на колбе, определяется количество воды в змеевике.

Водомер функционирует автономно, не нужен дополнительный источник питания. А наличие смесителя с таким прибором, значительно упростит полный контроль над конструкцией, при этом монтаж устройства и его обслуживание несложные.

Критерии выбора

Во многом, на правильность функционирования системы, а тем самым, и на комфорт в помещении, влияет модель расходомера. Поэтому, к её выбору следует подходить очень серьёзно.

Покупая ротаметр для тёплого пола необходимо обращать внимание на:

1. Материал, из которого изготовлен корпус. Латунный — имеет высокую износоустойчивость, а сверху такой прибор покрыт никелем. Стоит такое изделие дорого. Пластмассовый – по цене доступный, но и прочность его ниже.
2. Целостность — прежде чем покупать изделие, нужно осмотреть корпус и колбу на наличие трещин и дефектов.
3. Внутренняя пружина должна быть стальная.
4. Колба. В качественных изделиях она поликарбонатовая. Этот материал имеет повышенную термостойкость и крепость.
5. Технические показатели — с ними можно ознакомиться в инструкции. Температура не меньше 110 градусов, а давление — 10 бар.
6. Пропускную способность — через ротаметр должно проходить не менее 2 — 4 м3 воды.
7. Надёжность производителя — обязательное наличие сертификата качества на изделие и гарантийный срок не меньше 5 лет. Не добросовестные производители, с целью получения прибыли, стараются заменять дорогие и качественные элементы устройства, на менее качественные.

В магазинах огромный выбор данных приборов, поэтому придерживаясь этих советов, вы сможете приобрести качественное изделие.

Как правильно установить расходомер

По рекомендации производителя, расходомер монтируется на обратку коллектора, хотя возможна установка на подачу.

Главное требование при монтаже ротаметра — вертикальное размещение. Такое положение позволит правильно вычислять уровень воды. Следовательно, гребёнку нужно располагать строго по горизонтали. Точность установки можно определить при помощи отвеса или уровня.

Так как, устройство — коллектор плюс ротаметр, должно работать автоматически, то требуется дополнительное подключение термодатчика. Такая схема полностью или частично перекрывает поступление теплоносителя к петлям при достижении требуемого градуса нагрева.

Монтаж коллектора своими руками: схема подключения и настройка, виды и принцип работы.

Сам процесс монтажа расходомера заключается в следующем:

• Устанавливается ротаметр — осуществляется это путём вкручивания его в гнездо собирающей гребёнки коллектора специальным ключом, положение строго вертикальное. Устройство оснащено уплотнительным кольцом и гайкой.

К сведению! В дополнительном утеплении данное соединение не нуждается.

• Скручивается и снимается колба — путём поворота против часовой стрелки. Затем снимается кольцо, предназначенное изготовителем для защиты. После чего, колба с метками одевается в обратном порядке.
• Поворачивается латунное кольцо по часовой стрелки до требуемого значения, тем самым производится балансировка скорости поступающего теплоносителя.
• Прикрывается кольцо из латуни накладкой — это предотвратит прибор от механических повреждений.

После данных действий обязательно нужно проверить всю систему на работоспособность.

Регулировка коллектора теплого пола с расходомерами и его корректировка

Убедившись в функционировании конструкции, у многих возникает вопрос — как правильно регулировать тёплый пол расходомерами? Процесс несложный, ведь использование ротаметров существенно облегчает процедуру.

При ручной настройке работа достаточно трудоёмкая, так как корректировка осуществляется при помощи обычного крана — термоголовки, которая устанавливается на обратке и подаче.

Данный способ значительно уменьшает расходы на монтаж конструкции, но время на такую регулировку потребуется много. Кроме того, и точность настройки при ручной балансировке страдает, ведь определять температуру придется, отталкиваясь от личных ощущениях.

Наиболее удобным методом считается проведение регулировочных работ расходомерами, установленными на входе в змеевик. В каждой комнате следует провести отдельную регулировку, при этом учитывается уровень нагрева жидкости и гидравлическое сопротивление.

Всё что необходимо будет делать в последствии, это производить контроль за разницей показателей между контурами, они не должны превышать 0,3 — 0,5 л.

Пред тем как настраивать тёплый пол на коллекторе расходомерами, необходимо понимать — зачем это надо. Задача балансировки — установить потребность каждого ответвления и общий баланс расходов.

Кроме того, правильность настройки расходомеров на коллекторе влияет на качество напольного покрытия при эксплуатации — ведь оно не должно перегреваться. Более высокая температура приведёт к порче напольного изделия, и потребуется его замена.

Принцип действия напольного греющего отопления отличается от других обогревающих устройств. Особенность заключается в разнице температур воды, если в радиаторах циркулирует жидкость, нагретая до 80 градусов, то в тёплом полу 40, при этом поверхность прогревается до 22 градусов.

К сведению! Существует мнение, что тёплая напольная система не нуждается в балансировке, а расход воды в петлях регулируется самостоятельно, при помощи автоматических приборов — термостатов и контролёров, но это неправильное рассуждение.

Регулировочный процесс

Как уже говорилось выше, надо проводить отдельную регулировку каждого контура, с учётом укладочной схемы трубопровода. Ведь объём теплоносителя для каждого змеевика требуется различный, и зависит от его длины.

Определяется данный показатель по формуле — тепловая нагрузка берётся в соотношении к теплоёмкости воды, и к разнице температур на входе и выходе. Перед процедурой надо провести проверку установленного контура на наличие протечек, так как они исказят показатели при регулировке.

Для этого, трубопровод следует заполнить водой и спустить воздух, то есть открыть расходомеры, трёхходовой клапан, воздухоотводчик, и запорные вентили на подаче и обратке.

Данная процедура сопровождается свистящим звуком, когда он прекратится, это говорит о полном выходе воздуха. После чего, все вентиля закрываются кроме одного на подаче, и проводится поочерёдно опрессовка каждого контура.

Затем, можно переходить к регулированию расходомеров тёплого пола, процедура заключается в следующем:

• Вычисляется размер теплоносителя, проходящий за 1 минуту через коллекторную группу. Этот показатель измеряется в литрах, полученное значение берётся за 100%.
• Определяется потребность воды для каждого водяного контура отдельно, в процентах. Затем результат следует перевести в литры в минуту. Начинать надо с самой длинной петли, и при наибольшей мощности, путём открывания регулирующего вентиля на полную мощность.

К сведению! Далее, относительно него будет устанавливаться расход в других змеевиках.

• Корректируется объём подаваемой в магистраль воды расходомерами.

После того как расходомеры настроены, включается циркуляционный насос на распределительном узле. В трубопровод начнёт поступать горячая вода, которая будет вытеснять холодную, эта процедура займёт часа 3.

К сведению! Перед запуском пола в работу, на расходомерах следует выставлять максимальные показатели, обычно они разные для каждой ветки, в последствие их необходимо корректировать, чтоб обогрев был равномерный.

Стоит сказать, что процесс регулировки системы с ротаметром зависит от его модели. Если расходомер без встроенного клапана, то необходим дополнительный запорный элемент, который способствует установке положения «открыто». При этом балансировочный процесс происходит при функционирующем приборе.

Если, в наличии комбинированный тип устройства, то рекомендовано провести предварительную регулировку, путём поворота встроенного вентиля на полную мощность.