Коллектор с расходомерами для теплого пола

Сегодня многие владельцы жилья отдают предпочтение системам отопления жилых помещений, в которых ведущее место отводится теплым водяным полам. Используя тепловую энергию жидкого теплоносителя, можно добиться высоких качественных показателей в обогреве жилья. Сама конструкция отопительной системы уже на первый взгляд дает все основания считать подобный способ обогрева эффективным. Принцип работы водяных полов в корне отличается от традиционных способов обогрева. В данной ситуации важна функциональность каждого элемента, прибора и устройства, включенных в единый комплекс оборудования.

Смесительный узел системы тёплых полов с расходомерами и термостатами

Качественная работа системы обогрева во многом зависит от того, насколько грамотно расходуется теплоноситель в трубопроводах водяных полов. С этой задачей справляются коллекторы теплого пола, которые вместе с расходомерами обеспечивают рациональное распределение котловой воды в отопительные контуры. Что собой представляет технологическая связка «коллектор – расходомер», насколько важны ее функции, и каким образом она действует? Постараемся ознакомиться более детально с этими и многими другими вопросами.

Теплый пол и место, которое занимает в нем коллектор с расходомерами

Особенность теплого пола как отопительной системы заключается в том, что подогретый теплоноситель, двигаясь по отопительному контуру, передает часть тепловой энергии поверхности пола. Таким образом, за счет нагрева пола происходит передача тепла воздушной массе, циркулирующей внутри помещения, в направлении снизу вверх. Подачей теплой воды в отопительные контуры, интенсивностью и скоростью потока занимается целый ряд устройств, включая:

Контроль над распределением теплоносителя осуществляет расходомер для теплого пола. Этот прибор играет одну из ключевых ролей в работе всей насосно-смесительной группы. Коллектора для теплого пола рассчитаны на подачу горячей воды и сбор отработанного теплоносителя для его дальнейшего использования в трубопроводе системы отопительной системы. В насосно-смесительном узле осуществляется смешивание горячей воды, поступающей от источника нагрева, с возвращаемым в контур теплоносителем — обраткой. На этом принципе действия базируется функциональность и эффективность греющих полов.

Смесительный узел с ротаметрами системы тёплого водяного пола

Вместе с работой предохранительных клапанов, ротаметры рассчитаны на регулировку температуры теплоносителя в отдельных контурах водяного пола. Благодаря этим устройствам обеспечивается необходимый объем подготовленной воды, поступающей в систему тёплого водяного пола. Другими словами, это оборудование отслеживают количество теплоносителя в водяном теплопроводе, следовательно, и функциональность всей системы отопления.

Функциональность расходомера

Ротаметр или, если давать полное определение этому узлу, поплавковый ротаметр, на первый взгляд, обычное механическое устройство. В основу конструкции изделия входит пластмассовый корпус (встречаются модели из латуни), внутри которого размещен полипропиленовый поплавок. Корпус оснащен прозрачной колбой, на которой нанесена разметочная шкала. Перемещение поплавка вверх-вниз внутри прибора указывает на определённое значение на шкале, по которому можно судить об объёме теплоносителя, циркулирующего в системе трубопроводов — достаточно ли его для полноценной работы отопительных контуров.

Традиционный расходомер для коллектора теплого пола в различных вариантах исполнения: слева — в пластиковом корпусе, справа — латунный.

С точки зрения теории, система отопления может работать и без этого прибора. В этом случае придется вручную регулировать объём поступающей в контур воды, основываясь на личных ощущениях при изменении температуры воздуха в помещении.

На заметку: по звуку работающего насоса и по интенсивности нагрева теплого пола можно судить о степени полноценности снабжения горячим теплоносителем всех обогревательных контуров.

Отказаться от использования расходомера при устройстве тёплых полов чреват следующими проблемами:

• отдельные контуры водяного пола будут снабжаться теплоносителем без учёта особенностей помещения, в результате чего значения температуры напольной поверхности отапливаемых комнат будут различаться;
• расход энергоносителя, используемого для работы нагревательных приборов (электричество или газ), будет повышенным.

К примеру, вы планируете отапливать одновременно ванную и детскую комнату. Автономный газовый котел будет греть воду для ванной и детской одинаково, в одном температурном режиме. Однако, ванная комната меньше по площади, и для ее обогрева потребуется меньше котловой воды, чем для снабжения теплого пола в детской. Добиться оптимального снабжения теплоносителем теплых полов в каждом помещении можно с помощью расходомера. Следовательно, за счет работы этого устройства удастся добиться в ванной и детской комнате индивидуальных для комфорта значений температуры.

Оценивая работу и принцип действия устройства, можно сделать следующие выводы:

• прибор функционирует полностью автономно, не требуя дополнительных источников питания;
• принцип работы расходомера позволяет создать оптимальный расход теплоносителя для отопительных контуров, существенно снижая энергозатраты нагревательных приборов;
• конструкция прибора обеспечивает визуальный контроль над количеством воды в трубопроводах;
• коллектор вместе с расходомерами для теплого пола существенно облегчает контроль над работой всей системы, прост в установке и неприхотлив в обслуживании.

Важно! Монтаж прибора осуществляется строго в вертикальном положении, просто вкручивая прибор в специальное гнездо коллектора. Фиксируется прибор с помощью накидной гайки.

На заметку: монтируя теплый пол, старайтесь добиться одинаковой протяжённости тепловодов всех водяных контуров — несмотря на возможные различия в конфигурации, это существенно упрощает регулировку всей системы отопления и позволяет добиться оптимальных температурных параметров.

Принцип работы расходомера. Монтаж и настройка

При монтаже коллектора и подключении нагревательных контуров теплых полов расходомер ставится на собирающую гребенку, в которую поступает отработанная вода. Когда температура теплоносителя достигает заданного значения, в обратной части коллектора срабатывает клапан, сужая или полностью перекрывая просвет для поступления воды. Чтобы система работала по описанной схеме, насосно-смесительный узел и коллектор оснащают термостатами.

Колба расходомера со шкалой расхода теплоносителя

Для того, чтобы уровень воды в прозрачной колбе совпадал с делениями шкалы по горизонтали, прибор должен занимать вертикальное положение. Поэтому для нормальной работы контролирующей группы коллектор следует устанавливать с использованием отвеса или пузырькового уровня, добиваясь строго горизонтального положения комплектующих оборудования. Установка коллектора с отклонениями может стать причиной некорректной работы отопительного оборудования.

Важно! Финишная отделка помещений, установка коллекторного шкафа могут привести к повреждениям отдельных элементов смесительной группы, поэтому агрегаты и приборы системы отопления должны быть расположены компактно.

Установка и регулировка приборов выполняется в соответствии с инструкций по монтажу и эксплуатации, обычно в следующей последовательности:

• при помощи ключа вкрутить расходомер в технологическое отверстие сборной части коллектора;
• вращая колбу расходомера против часовой стрелки, подготовить прибор для работы;
• демонтировать заводской предохранитель (обычно в виде кольца);
• выставить нужный напор поворотом по часовой стрелке латунного кольца в корпусе до нужной отметки — место расположения поплавка будет демонстрировать выполненную юстировку;
• для предотвращения механических повреждений прибора закрыть латунное кольцо специальной накладкой;
• проверить работу прибора в составе всей системы отопления.

В заключение

При эксплуатации водяного теплого пола колба расходомера на коллекторе должна быть доступной визуальному контролю и, при необходимости, техническому обслуживанию.

Каждый водяной контур, подключенный к коллектору, оборудуется индивидуальным расходомером.

На качество отопления и функциональность системы водяных полов выбор модели прибора особо не влияет — при соблюдении правил установки и эксплуатации оборудования тёплых полов можно добиться необходимых показателей установкой любых приборов качественного исполнения.

Какой коллектор для теплого пола выбрать – виды, варианты и схемы установки

Коллектор из полипропиленовых труб

Если для изготовления используются трубы из полипропилена, стоит обратить внимание на наличие в них армирующего слоя. При его отсутствии пластиковая конструкция может быть подвержена деформации от присутствующего температурного режима

Подробный технический процесс сборки коллекторной группы:

Сборка коллекторной гребенки из полипропиленовых труб

Смесительные узлы из полипропилена имеют важное преимущество перед металлическими «собратьями» – небольшую стоимость. В остальном придется примириться с рядом недостатков:

• Полипропиленовые коллекторы монтируют в системы с малым количеством отводов (не более 5 штук);
• Нельзя установить расходомеры;
• Требуется защитный ящик большего размера из-за массивности конструкции;
• Обязательно обладать набором профильных инструментов и навыками пайки.

Сборка распределительного колектора из отдельных элементов

Для тех, у кого нет в наличии специальных инструментов, можно собрать гребенку из отдельных готовых элементов. Лучше подбирать комплектующие одного производителя.

Контуры подсоединяют по выбранной схеме, придерживаясь главного правила – трубы с теплым теплоносителем, крепят наверху. Трубы с остывшим теплоносителем, закрепляют снизу.

На финишном этапе необходимо произвести опрессовку и контрольный запуск отопления для своевременного определения скрытых или явных недостатков сделанной конструкции.

Типы коллекторов

Для теплого водяного пола рационально использовать следующие типы коллекторов:

• Коллектор, имеющий три ходовых смесительных клапана;
• Коллектор, имеющий два ходовых питающих клапана.

В чем разница между этими типами? Давайте рассмотрим подробнее.

В коллекторе, который имеет три ходовых смесительных клапана, горячая вода, поступающая от котла, смешивается с холодной водой, которая идет по «обратке». Эти клапаны дополнительно могут быть оснащены сервоприводами.

Такой коллектор для водяного пола является практически универсальным, если не принимать во внимание некоторые недостатки. В процессе работы появляется вероятность того, что клапан может открыться и впустить в систему горячую воду (90 °С), результатом этого температурного скачка может стать разрыв отопительных труб

Коллектор данного типа, точнее его клапаны обладают большей пропускной способностью, что также не слишком хорошо – даже минимальное смещение регулировки клапана в процессе эксплуатации приведет к значительному изменению температуры пола. Невзирая на эти недостатки, данный тип коллектора будет идеальным решением для крупномасштабной системы отопления, а также для систем с погодозависимым регулированием.

Коллектор с двумя ходовыми питающими клапанами – не менее популярный и востребованный вариант, которому отдают предпочтение многие специалисты. Основная особенность такого типа заключается в том, что смешивание теплой и холодной воды («обратка») происходит постоянно, что исключает возможность перегрева системы.

Клапаны устройства имеют небольшую пропускную способность, что в свою очередь позволяет максимально точно и плавно контролировать температурный режим. Данный тип устанавливается только в помещениях, площадью менее 200 м?.

Монтаж металлопластиковой трубы к коллектору

Внимание! Монтаж металлопластиковых труб к коллекторам выполняется после укладки утеплителя и пр., так что, выполнив монтаж коллектора тёплого пола, читайте материал, соответствующий выбранной вами системе: то ли , то ли. А потом возвращайтесь сюда

Прежде чем крепить металлопластиковую трубу, нужно присоединяемый конец трубы развальцевать и внутренний её диаметр зачистить от заусенцев, иначе можно повредить резиновые уплотнительные кольца.

Далее надеваем накидную гайку на саму трубу. Затем – обжимную шайбу, на которой есть разрез и внутри имеются насечки. Когда гайку начинают затягивать, шайба сжимается и за счёт насечек плотно обжимает трубу. Далее: надеваем трубу на место, следя, чтобы не повредить уплотнительные кольца, и вручную накидная гайка закручивается (потом подтягивается ключом) (обо всём этом более подробно и с картинками читайте в статье про монтаж металлопластиковой трубы).

Теперь у вас достаточно информации, чтобы выполнить монтаж коллектора тёплого пола вместе со смесительным узлом. О том, как присоединить к коллектору трубу тёплого пола, читайте в следующей статье.

монтаж коллектора тёплого пола

Выбираем место для установки коллектора ТП

Очень важно определить оптимальное место, где будет осуществляться монтаж коллектора теплого пола. Желательно, чтобы он находился в геометрическом центре постройки на равной удалённости от основных потребляющих контуров и котла отопления

Конечно, на практике точного расстояния от гребенки до нагревающих петель выдержать не получится. Да и сами петли редко имеют одинаковую протяженность, что приводит к дисбалансу в их гидросопротивлениях. В результате теплоноситель будет стремиться циркулировать в короткой ветке, а длинные могут оказать в режиме нехватки его расхода. И хотя данная проблема устраняется установкой ротаметров либо регулируемых вентилей, все же следует стремиться к достижению симметричности в прокладке трубопроводов.

При выборе места для размещения коллектора для тёплого пола в типовых квартирах или небольших коттеджах приходится учитывать особенности их планировки. Так как коллекторный шкаф отличается не самыми маленькими габаритами, то в условиях ограниченной жилой площади его обычно располагают в кладовке или в стенной технологической нише. Однако, если дом побольше и в нем уже имеется обособленная бойлерная, то распределительные гребенки со всей обвязкой помещают непосредственно возле котла отопления. В больших домах на два-три этажа еще проще выдержать геометрический монтажный центр. В них установка коллектора может осуществляться в подлестничном пространстве.

Коллекторный шкаф

Его наличие в комплекте оборудования совсем не отражается на функционировании системы водяного теплого пола. Однако коллекторный (монтажный) шкаф отвечает за эстетическую составляющую восприятия тепловой установки, а также за сохранность её узлов и их настроек. Он защищает элементы управления системы, некоторые из которых являются довольно чувствительными к внешним механическим воздействиям. Порой и сам материал, к примеру, полипропиленовый коллектор, несмотря на всю его надежность, может быть повреждён. Учитывая эти факторы, рекомендуется выбирать ящики с закрывающимися дверками.

Высота крепления монтажного шкафа подбирается исходя из местных условий и пожеланий хозяина объекта. Строго она не регламентируется нормативными документами

При этом следует принять во внимание, что размещение гребенок ниже, чем в 50 см от уровня пола нежелательно. Рекомендация обусловлена практическим удобством подвода труб для присоединения и закрепления на коллекторе

Оптимальная же высота крепления шкаф составляет порядка 1 м.

Функции: основные и дополнительные

Распределение теплоносителя по контурам — основная задача коллектора теплого пола, но выполнять он может еще массу дополнительных функций. Например, чаще всего в коллекторе есть два запорных клапана: на подаче и на «обратке». Через них система заполняется теплоносителем, тестируется (опрессовывается) и сливается. Также оснащаются коллекторы спускными клапанами, через которые выходит воздух из системы. Это общие устройства.

Коллектор теплого пола распределяет горячий теплоноситель с гребенки подачи, и собирает остывший на гребенке «обратки»

Дополнительные устройства коллектора

Есть на коллекторах еще и доп. устройства, которые устанавливаются на каждый контур или петлю теплого пола. Чаще всего используются расходомеры. Они устанавливаются на подающей гребенке и служат для выравнивания гидравлического сопротивления разных по длине петель теплого пола. Во всех инструкциях рекомендуют контура для подогрева пола делать одинаковой длины. На практике это часто нереально. Но если разной длины контура подключить к раздаче напрямую, то большая часть потока пойдет через самый короткий, ведь у него самое маленькое гидравлическое сопротивление. Чтобы этого не произошло, ставят расходомеры. При их помощи регулируют потоки в каждой петле теплого пола, заужая/расширяя просвет для прохождения теплоносителя.

Так выглядят расходомеры. При старте системы они заполнены воздухом, потом в них может появиться теплоноситель. Это нормально, работе то не мешает

На обратном коллекторе, на выходе каждого контура, стоят запорные клапана. С их помощью можно отключить один или несколько отопительных контуров. И таким образом регулировать температуру пола и/или воздуха в комнате. Также это делать можно расходомером, уменьшая поток теплоносителя, если стало слишком жарко, увеличивая, если замерзли.

Устройство автоматической регулировки температуры

Конечно, можно регулировать теплоотдачу и так, руками, но можно это дело предоставить автоматике. Тогда на место ручных расходных клапанов на обратном коллекторе ставят сервомоторы, а в комнате размещают термостат (терморегулятор) обычный или программируемый.

Терморегуляторы могут контролировать температуру воздуха в комнате, а могут — температуру теплого пола. Температуру теплого пола контролирует выносной датчик, который подсоединяется к терморегулятору. Датчик нужно устанавливать до заливки стяжки.

Терморегулятор и сервопривод для водяного подогрева. Один из множества вариантов

Для установки датчика, контролирующего температуру пола, от терморегулятора вниз пробивают в стене штробу. В нее укладывается гофрошланг, который должен заходить на пол и заканчиваться на расстоянии не менее 50см от стены. Причем конец гофорошланга должен располагаться между трубами, а не ближе к одной из них — так его показания будут более точными. Прокладывая гофру, старайтесь, чтобы поворотов было как можно меньше, и все они были плавными.

Тот конец гофры, который оказывается в стяжке, нужно заделать, чтобы в него не попал раствор при заливке стяжки. Можно хорошо замотать изолентой или сделать пробку из пенопласта. Вся эта процедура нужна для того, чтобы датчик температуры пола можно было при необходимости вытаскивать и менять.

Так выглядеть может схема подключения с двухходовым клапаном, управлением от терморегулятора и сервоприводами

Поставим датчик на место. Для этого с того конца гофорошланга, который находится возле терморегулятора, просто опускаете датчик (он прикреплен к длинному проводу) до упора. Если провод слишком мягкий, и датчик никак не пройдет поворот, попробуйте использовать толстую садовую леску в качестве протяжки. Обычно это помогает.

При использовании датчиков постоянная температура будет поддерживаться автоматически. Механизм управления в этом случае простой. Вы на термостате выставляете желаемую температуру. При отклонении фактической температуры воздуха от заданной на 1оС соответствующему сервомотору подается команда на включение/отключение подачи теплоносителя.

Этапы изготовления распределительной гребенки

Составление проекта отопления

При составлении схемы прохождения веток и подключения к коллектору следует учесть много вопросов.

• Сколько веток отопления будет подходить к отопительному котлу.
• Какой тип отопительного котла и его характеристики работы. Иногда отопительных приборов бывает два и больше.
• Количество и описание характеристик отопительных приборов, которые будут подключены к системе в последующие годы (солнечные батареи или топливные насосы и др.).
• Описание работы всего дополнительного оборудования, накопительных водяных баков, питательные клапаны, манометры и термометры, датчики и группы безопасности по ним.
• Требуется определиться с параметрами подключения каждого из приборов в систему, прямой и обратной подачи теплой воды.
• Составляется схема вхождения трубы каждого контура в коллектор. Трубы твердотопливных котлов, бойлеров дополнительного нагрева обычно располагают по бокам коллектора. Если газовый или электрический котел подключается без использования гидрострелки, тогда его тоже врезают сбоку. Если же нет, тогда удобнее делать ввод сверху.
• Вход труб контуров отопления располагают сверху и снизу гребенки. Расстояние между входами может быть выполнено произвольными размерами, но рекомендуется делать их 10–20 см. Для зрительного выделения каждого контура рекомендуется зазор между прямым и обратным входом, котлом отопления выдержать одинаковым.
• Для всех приборов, включенных в систему, таких как, насосы, модули и др., расстояние между обратной подачей и выходом указывается в технических параметрах и должно быть строго выдержано.

Процесс изготовления

Изготавливать распределительный коллектор удобнее всего из трубы квадратного сечения.

Вначале по заданным размерам подготавливаем два отрезка трубы, нарезаем отрезки для создания выходных патрубков из погонажных изделий круглого сечения. Обязательно зачищаем все детали от ржавчины, желательно обработать их антикоррозийным составом.

На теле трубы сделать разметку отверстий будущих входов и выходов, сверяясь с составленной ранее схемой. После проверки данных высверлить все отверстия. Далее, необходимо приступить к сборке коллектора, все места соединения труб с коллектором закрепить сваркой, тщательно обваривая все резьбы и патрубки. После приварки выбранного типа крепления, сбить окалину и зачистить места сварки. Остается только окрасить коллектор масляными составами для предохранения от коррозии и придания законченного вида.

Приспособления для создания коллекторного узла

В обычный стандартный распределительный узел включают устройства для эффективной работы:

• Смесительный клапан для установления температуры теплой воды;
• Насос для поднятия давления в системе;
• Клапаны балансировки и запора ;
• Коллектор для входа и выхода;
• Терморегуляторное устройство с контрольным датчиком;
• Манометры для определения давления в сети;
• Приборы удаления пузырьков воздуха из системы отопления;
• Соединительные элементы для различных диаметров труб.

Особенности двухходового клапана

В отопительной системе термическое приспособление производит контроль поступающего теплоносителя в каждый конкретный контур по заданной программе. Если показатель не соответствует параметрам, клапан закрывается и прекращается подача теплой жидкости.

При остывании воды в системе через клапан подается большее количество теплой жидкости. Подача воды через обратный клапан производится в постоянном режиме, изменяется только подача на подающем входе.

Из-за низкой скорости клапана он подает воду плавно, без резких подъемов активности. Двухходовые клапаны наиболее распространены в отопительных система, но ограничением для их установки является площадь дома, которая не должна превышать 200 квадратных метров.

Проходные клапаны забиваются, их нужно снимать для чистки, поэтому рекомендуется не приваривать, а соединять их с системой при помощи разъемной муфты.

Действие трехходового клапана

Ход работы клапана отличается тем, что он смешивает воду от обратной и прямой подачи в байпасе внутри него самого. С помощью перпендикулярной перегородки, расположенной внутри клапана, регулируется подача теплой воды из двух труб, таким образом, изменяется температура воды до заданной по параметрам.

Такой клапан признан универсальным, его использование оправдано при установке в системы отопления со сложными схемами и наличием большого числа контуров, работа которых регулируется автоматически.

Работа клапана может привести к резкому изменению температуры, если в смесительную полость попадет теплая или холодная вода. Пропускная способность прибора является высокой, и даже небольшое прокручивание крана может привести к изменению температурного режима в системе.

Трехходовые клапаны часто совмещают в работе с сервоприводами, для соответствия температуре отопления наружным показателям воздуха.

Датчики погоды

Если на улице наступает резкое похолодание, то и вода в системе будет остывать быстрее. Метеорологические датчики, подключенные к системе теплого пола, подают сигнал о необходимости усиления нагрева и температура энергоносителя увеличивается.

Вручную тоже можно подкручивать вентиль, но это делать затруднительно, лучше довериться электронике, которая проверяет состояние соответствия каждую минуту и меняет положение вентиля в нужном диапазоне. Ставят также датчики, которые понижают подачу воды в систему, если жильцы отсутствуют дома.

Сделав коллектор своими руками, вы приобретете прибор, который полностью подходит для индивидуального отопления именно этого дома. Да и средств он сэкономит немало.