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.

Схемы подключения водяного теплого пола

Водяной теплый пол – популярная система отопления, которую можно реализовать различными способами. В этом материале разберем 4 основные схемы подключения водяного теплого пола.

Что такое водяной теплый пол

Водяной теплый пол — низкотемпературная система отопления, где теплоноситель подается с температурой 35-45 о С, по нормам не выше 55 о С. Кроме того, теплый пол это отдельный циркуляционный контур, которому необходим отдельный циркуляционный насос.

У теплого пола есть ограничения по температуре поверхности пола — 26-31 о С. Максимальный перепад температуры между разводкой подачи и обратки теплого водяного пола допускается не более 10 о С. Максимальная скорость протока теплоносителя составляет 0,6 м/с.

Схема 1. Соединение теплого пола напрямую от котла

Данная схема подключения водяного теплого пола имеет теплогенератор, арматуру безопасности с насосом. Теплоноситель непосредственно от котла поступает в распределительный коллектор теплого пола и затем расходится по петлям и реверсирует обратно в котел. Котел должен быть настроен на температуру теплого пола.

При этом возникают два нюанса:

• Желательно использовать в монтаже конденсационный котел, т.к. низкотемпературный режим для него оптимален. В этом режиме у конденсационного котла максимальный кпд. У обычного котла при работе в низкотемпературном режиме очень быстро выйдет из строя теплообменник. Если котел твердотопливный, то необходима буферная емкость для коррекции температуры, так как данный котел сложно поддается температурной регулировке.
• Хороший вариант для теплого пола — это когда он подключен к тепловому насосу.

Схема 2. Монтаж теплого пола от трехходового клапана

схема трехходового термостатического клапана

В большинстве случаев при такой схеме монтажа и подключения водяного теплого пола мы имеем комбинированную систему отопления, здесь находятся радиаторы отопления с температурой 70-80 о С и контур теплого пола с температурой 40 о С. Встает вопрос, как из этих восьмидесяти сделать сорок.

Для этого применяется трехходовой термостатический клапан. Клапан устанавливается на подаче, после него обязательно устанавливается циркуляционный насос. С обратки теплого пола производится подмешивание остывшего теплоносителя к теплоносителю, который получаем из котлового контура и который в дальнейшем с помощью трехходового клапана понижается до ходовой температуры.

Минус такой схемы разводки теплого пола в невозможности дозировать пропорциональность подмеса остывшего теплоносителя горячему и в теплый пол может поступать недогретый или перегретый теплоноситель. Это снижает комфорт и эффективность системы.

Достоинством такой схемы является простота монтажа и невысокая стоимость оборудования.

Данная схема больше подходит для отопления небольших площадей и там, где нет высоких требований заказчика к комфорту и эффективности, где есть желание сэкономить.

В реальной жизни схема встречается крайне редко по причине нестабильности работы радиаторов, подключенной к единой трубе. При приоткрывании трехходового вентиля подпитывается греющий контур, а давление помпы передается в основную магистраль.

Схема 3. Разводка теплого пола от насосно-смесительного узла

Это смешанная схема подключения водяного теплого пола, где есть зона радиаторного отопления, теплый пол и применяется насосно-смесительный узел. Происходит подмешивание остывшего теплоносителя с обратки теплого пола к котловому.

У всех смесительных узлов присутствует балансировочный клапан, с помощью которого можно дозировать количество остывшего теплоносителя при подмесе к горячему. Это позволяет добиться четко заданной температуры теплоносителя на выходе из узла, т.е. на входе в петли теплого пола. Так существенно повышается потребительский комфорт и эффективность системы в целом.

В зависимости от модели узла, в его состав могут входить другие полезные элементы: байпас с перепускным клапаном, балансировочный клапан первичного котлового контура или шаровые краны с двух сторон от циркуляционного насоса.

Схема 4. Подключение теплого пола от радиатора

Это специальные комплекты, предназначенные для подключения одной петли теплого пола на площадь 15-20 кв.м. Выглядят как пластиковая коробка, внутри которой в зависимости от производителя и комплектации, могут находиться ограничители по температуре теплоносителя, ограничители температуры воздуха в помещении и воздухоотводчик.

Теплоноситель поступает в петлю подключенного водяного теплого пола прямо из высокотемпературного контура, т.е. с температурой 70-80 о С, остывает в петле до заданной величины и заходит новая партия горячего теплоносителя. Дополнительный насос здесь не требуется, должен справляться котловой.

Недостатком является низкий комфорт. Зоны перегрева будут присутствовать.

Достоинство данной схемы подключения водяного теплого пола в легкой установке. Применяются подобные комплекты, когда малая площадь теплого пола, малое помещение с нечастым пребыванием жильцов. Не рекомендуется устанавливать в спальнях. Подойдет для отопления санузлов, коридоров, лоджий, и т.д.

Подведем итог и сведем в таблицу:

Вид подключения

Комфорт

Эффективность

Монтаж и настройка

Надежность

Цена

Обычный газовый,ТТ или дизельный

Конденсационный котел или тепловой насос

Трехходовой термостатический клапан

Насосно-смесительный узел

Термомонтажный комплект

Мастера-сантехники и эксперты по теплогазоснабжению рекомендуют избегать схем подключения водяного теплого пола к рабочим ветвям отопления. Греющие контуры теплового пола лучше запитывать прямо на котел, чтобы обогрев пола мог функционировать независимо от батарей, особенно в летнее время.

Схемы укладки водяного теплого пола

Способы раскладки трубы теплого пола

Существуют три основных способа укладки водяного теплого пола: змейка, спираль (улитка) и комбинация этих вариантов. Чаще всего теплый пол монтируют улиткой, в некоторых местах используют змейку.

Схема монтажа «Улитка»

Укладка теплого улиткой позволяет более равномерно распределять тепло по всему помещению. При такой разводке труба монтируется по кругу к центру, затем от центра «разворачивается» по кругу в обратном направлении.

При раскладке теплого пола улиткой нужно закладывать отступ для раскладки трубы в обратном направлении.

Укладка теплого пола змейкой

При такой укладке труба теплого пола монтируется в одном направлении и при окончании раскладки контура просто возвращается в обратку коллектора. При таком устройстве в начале контура температура теплоносителя горячее, в конце холоднее. Поэтому раскладку змейкой используют довольно редко.

Расчет теплого пола

Перед подключением теплого пола по разработанной схеме, необходимо сделать его предварительный расчет. Грубый расчет Вы можете сделать самостоятельно по следующим шагам:

1. Определите место расположения коллектора. Чаще всего его монтируют в центре этажа.
2. Попробуйте схематично изобразить разводку труб теплого пола, соблюдая следующую информацию: при шаге 15 см на квадратный метр трубы тратится 6,5 метров трубы, длина трубы не должна превышать 100 метров, контура все должны быть примерно одинаковыми.
3. Определяемся с метражом всех контуров и в целом можно приступать к монтажу.

Так же не забудьте сделать тепловые расчеты здания. В интернете есть множество готовых калькуляторов. Если теплопотери в помещении не превышают 100 Вт на метр квадратный, то теплый пол у вас не потребует дополнительных приборов отопления.

Монтаж теплого пола

Как определись со схемой укладки и подключения водяного пола, нужно приступать к монтажу.

1. Подготовьте основание теплого пола. Оно должны быть ровным с минимальным перепадом высот.
2. Уложите гидроизоляцию, если того требуют местные нормативы
3. Уложите полистирол толщиной 10 см на первом этаже и 5 см на последующих.
4. Постелите полиэтилен, чтобы меньше стяжки соприкасалось с изоляцией
5. Если способом крепления у Вас является армирующая сетка, то уложите ее на полиэтилен
6. Раскладывайте трубу теплого пола согласно утвержденной схеме
7. Опрессуйте систему
8. Заливайте стяжку