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.

Монтаж и настройка коллектора теплого пола — как выполнить

Монтаж и настройка коллектора теплого пола осуществляются после того, как подготвлено место по оборудование — сделано основание, ниша под шкаф, выполнена отделка стен, ведь устройство не должно загрязнялся пылью или раствором. А где выбрать место под коллектор?

Где размещать коллектор

Рекомендуется размещать коллектор выше уровня всех подключенных контуров. Автоматические воздухоотводчики должны располагаться на гребенках, и быть в высшей точке всей системы отопления полами. Если не хотите чтобы полы не работали и завоздушивались, — нужно соблюдать уровень.

Место для размещения желательно определять в центре отапливаемой площади с целью получения одинаковой длины подключенных трубопроводов. Рекомендуется, чтобы разница в длинах контуров не превышала 10 метров, — тогда балансировка на гребенках выполнима без перегрузки насоса.

Как правило, производители предлагают готовые изделия в сборе с количеством подключаемых контуров от 2 до 10. Остается подобрать нужный по проекту, с учетом, чтобы хотя бы одно подключение оставалось резервным. Нередко бывает, что потом возникает необходимость добавить петлю — другую…

Настройка

Расстояние от чистовго пола, до места подключения труб на гребенках должно быть таким, чтобы не создавалось препятствий для удобного подключения трубопроводов выходящих из стяжки.

Чаще коллекторы производителем собираются для подключения «слева». При необходимости подключать «справа», выполняется перестановка узлов изделия в соответствии с инструкцией.

Обычно переставляются запорные краны, подстроечные клапана, разворачивается смесительный узел и байпас.

Также может возникнуть необходимость в развороте насоса на 90 градусов, с тем чтобы уменьшить габаритный размер изделия. Обычно это нетрудно выполнить по инструкции.

Закрепление

Наиболее просто закрепляется коллектор с использованием специального шкафа, встраиваемого или навесного.

Шкаф не только служит предметом интерьера, но и защищает оборудование и трубопровод от случайных ударов. Закрепление коллектора выполняется с помощью шурупов, предлагаемых в комплекте.

Не следует крепить коллектор непосредственно к несущим конструкциям дома. Это может привести к передаче вибрации и распространению звуков по дому, повышению уровня шума от оборудования.
Используйте стандартные схемы крепления, предусмотренные производителем. Используйте специальный шкаф или стойки, щиты с виброгасящими амортизаторами.

Комплектация, конструкция коллектора

Рассмотрим монтаж коллектора на примере изделия одного из производителей.
Этот коллектор собран по распространенной схеме, включает в себя типовые узлы.

Из чего состоит коллекторно-смесительный узел теплого пола, рассмотрим подробнее на примере.

• 1. Циркуляционный насос.
• 2. Балансировочный клапан. Он необходим для компенсации недостачи расхода воды в подающей магистрали. Чтобы при этом обеспечить номинальный расход теплоносителя в контурах …
• 3. Термостатический клапан с термоголовкой. Управляет температурой — регулирует количество теплоносителя, для достижения заданной температуры.

4. Балансировочный клапан. Служит для первичной настройки системы теплого пола по температуре для работы в данной сети. Также выполняет предохранительную функцию от чрезмерного повышения температуры в теплом полу, путем задания начального ограничения расхода теплоносителя.

5. Изогнутая трубка для подключения насоса.

6. Байпас с регулировочным клапаном, необходим для предотвращения перегрева насоса в случае закрытия всех коллекторов.

7. Ручной воздухоотводчик.

8. Стакан для датчика тепмпературы термоголовки.

9. Фитинги для подключения петель отопительного трубопровода.

10. Термометр.

11. Кран для слива, а также для первоначального заполнения системы теплого пола.

После закрепления коллектора, к нему подключаются петли теплого пола и подводящие трубопроводы, при этом все клапана и краны должны быть закрыты.

Теплоноситель в системе

Важным вопросом являются недопущение проникновения в систему кислорода. Необходимо применять материалы, детали, узлы с минимальной проницаемостью для кислорода.

Многие специалисты сходятся во мнении, что на сегодняшний день достаточной надежностью по фактору проникновения кислорода обладают лишь гибкие трубопроводы, в которых имеется слой алюминиевой фольги.

Трубопроводы PERT и РЕХ со слоем EVOH без слоя алюминия недостаточно надежно предотвращают попадание кислорода.
Подробнее о современных трубопроводах для обогреваемых полов

Если имеется вероятность замерзания системы, то необходимо использовать незамерзающие теплоносители на основе пропиленгликоля с концентрацией до 30%.

Как заполнить систему теплого пола

Заполнение системы теплого пола производится теплоносителем через сливные краны на коллекторе. Заполнение подключенных петель ведется поочередно.

Для этого поочередного открываются регулировочные клапаны (термостатический и балансировочный) только одного контура, при этом все другие клапаны на коллекторе должны быть закрыты.

Схема заполнения контуров:

• Закрываются клапана байпаса 5, термостатический клапан 3, подстроечные клапана 2 и 4.
• Закрываются термостатические и балансировочные клапана всех контуров.
• Открывается балансировочный и термостатический клапана заполняемого контура.
• Подача теплоносителя осуществляется на подающую гребенку через кран слива. Выход воздуха — через сливной кран на обратке, до полного заполнения.
• Цикл заполнения повторяется для следующего контура, при этом клапана уже заполненного контура закрываются.
• После того как все контура заполнены, открываются все клапаны на самом коллекторе (6,2,3,4), и производится заполнение остальных узлов с выпуском воздуха через воздухоотводчики.

Рекомендуется провести гидравлические испытания всей системы теплого пола. Для этого давление в коллекторе и контурах поднимается не ниже менее 1,43 от рабочего, но не ниже 3 атм, в течении не менее 2 часов.

Настройка расхода в коллекторе по температуре теплоносителя

Ввод в эксплуатацию и первичная настройка коллектора теплого пола следующие

Клапан 2 полностью открытый.
3 полностью открытый.
4 полностью закрытый.
Насос 1 включенный.

Клапан 4 медленно открывается, пока на подающем коллекторе не установится максимальная необходимая температура (в системе отопления на момент регулировки температура должна быть номинальной).

На кл. 3 устанавливается термоголовка, с настройкой на 5 градусов больше максимальной расчетной температуры.

В течении нескольких первых дней (а также в процессе эксплуатации) возможна донастройка системы клапаном 4 по ситуации и предпочтениям.

Кл. 4 является ограничивающим максимальную температуру в системе теплого пола при полностью открытом клапане 3. Как правило, настройка кл.4 производится один раз во время первого пуска, но возможна также подстройка при изменении гидравлики или потребностей….

Кл. 3 термостатический постоянно регулирует расход в подающем трубопроводе, поддерживает заданную температуру в подающей гребенке коллектора (в ней установлен термодатчик).

Если в подающем трубопроводе на коллектор не будет достаточного расхода теплоносителя (меньше чем подача насосом в контуры теплого пола), то подстройка системы осуществляется клапаном 2.

Если настройка осуществляется клапаном 2, то клапан 4 полностью открыт.

Клапан 6 байпаса рекомендуется открыть на 1,5 — 2,0 оборота.

Установка, настройка насоса

В зависимости от требуемой производительности может быть установлен насос 15-40 для 2 — 6 коллекторов или 15-60 для 7 — 10 коллекторов.
Как можно выбрать насос для теплого пола

Могут применяться как насосы без электронного управления, например UPS, так и современными с электронным управлением — ALPHA2L.
В первом случае настройки ограничены режимами «Фиксированная скорость». В зависимости от отапливаемой площади возможно применение 1, 2 или 3 скорости, при этом разница температур между подачей и обраткой должна быть в пределе 5 — 10 градусов.

Для насосов типа ALPHA, рекомендуемый режим — «Постоянный напор». При этом возможно 2 настройки — низкий напор (рекомендуемая) и высокий напор (альтернативная). Если при низком напоре нужная температура не достигается, переходят на более производительную настройку.
Подробней об адаптивных циркуляционных насосах GRUNDFOS ALPHA

Гидравлические характеристики применяемых насосов

Как балансировать контура теплого пола

Балансировка коллектора (первичная настройка) осуществляется балансировочными клапанами. Она необходима для выравнивания падения давления между контурами и подачи в каждый контур необходимого количества теплоносителя.

Оперативная регулировка по температуре осуществляются термостатическими клапанами, которые могут управляться сервоприводами под управлением комнатных термостатов (в том числе и датчиками пола). Автоматика для теплого пола, схемы

Настройка балансировочных клапанов производится в следующем порядке.

• Шестигранным ключем на 5 мм снимается крышка (А).
• Клапан закручивается до упора (В).
• Клапан открывается на заданное число оборотов согласно расчетов или до достижения оптимальной температуры… — 0,5, 1, 1,5 …. (D).
• Шестигранным ключем на 6 мм закручивается стопорное кольцо, которое фиксирует положение клапана после регулировки (С, Е). После чего крышка закрывается (F).

Для установки сервопривода на термостатический регулировочный клапан снимается ручка ручного управления (А), устанавливается на клапан кольцо адаптер (В), сервопривод вставляется в пазы кольца адаптера, регулировочное кольцо проворачивается по часовой стрелке до щелчка.
Еще информация по теме — как можно регулировать (настраивать) температуру теплых полов