Термоголовка для теплого пола: описание и фото

Важным элементом, влияющим на бесперебойную работу современной системы отопления, является термоголовка для теплого пола. Она используется в сочетании с клапаном для перемешивания горячего и охлажденного потоков теплоносителя с целью регулирования температуры в водяных контурах.

Вся система функционирует, благодаря смесительному узлу. Это связано с тем, что от котла вода поступает подогретой до 90 0 С, а показатель поверхности пола не должен превышать 40 0 С.

Принцип действия смесителя с двухходовым клапаном

Термоголовка с датчиком для теплого пола подключается к системе с двухходовым клапаном. Через него подается горячая вода из котла в смесительный узел.

Датчик определяет температуру теплоносителя, подаваемого на обогрев пола, и при ее большой величине клапан термоголовки отсекает подачу из котла. Циркуляция будет происходить по внутреннему контуру, пока вода не начнет остывать. При достижении заданного минимального значения температуры теплоносителя от датчика поступает команда на подачу горячей воды и она снова начинает смешиваться с обратной.

Небольшая пропускная способность двухходовых клапанов обеспечивает отопление помещений площадью не более 200 м 2 .

Качественное регулирование температуры теплого пола

Способ заключается в смешивании горячей воды, поступающей из котла, с остывшим теплоносителем, возвращающимся обратно на подогрев. Для этого применяется трехходовой клапан с термоголовкой для теплого пола. В результате на отопление подается вода с заданной температурой.

Термоголовка соединяется со штоком вентиля через буксу, запирающую вход к месту ее подключения. По сигналу температурного датчика шток с двумя тарельчатыми клапанами перемещается. При этом проход для одного потока открывается, а для другого закрывается, в результате чего изменяется температура теплоносителя, подаваемого в контур отопления.

Типы датчиков температуры

Выносной датчик температуры представляет собой баллончик с газом. Он связан с сильфоном термоголовки капиллярной трубкой. При повышении температуры давление внутри баллончика увеличивается и передается через сильфон на перемещение штока, который прикрывает подачу горячей воды через клапан. Когда температура воздуха снижается, происходит увеличение подачи теплоносителя.

Вместо газового может применяться парафиновый или жидкостный термоклапан, которые более инерционные. Сигнал поступает на нагревательный элемент, расположенный в цилиндре с термочувствительным наполнителем. При разогреве происходит расплавление парафина и увеличение в объеме. Он давит на поршень и тот перемещает шток с тарелкой клапана. Диапазон регулирования температуры теплоносителя находится в пределах 20-40 0 С.

Управление температурой нагревающей среды происходит в смесительном узле, состоящем из клапана, термоголовки и насоса. Регулирование производится непрерывно, а смешивание потоков осуществляется внутри клапана.

Управление может производиться вручную, поворотом крышки термоголовки со шкалой. В положении «1» потоки подаются в одинаковых количествах. Регулировка является грубой, поскольку расход тепла на отопление является переменной величиной. Более точное управление производит термоголовка с выносным датчиком для теплого пола, находящимся внутри обратного коллектора. Способ является одним из самых эффективных, хотя и дорогим по применяемому оборудованию.

Количественное регулирование температуры теплого пола

Распределительная гребенка или коллектор представляет собой узел, обеспечивающий правильную работу системы теплого пола. При этом теплоноситель распределяется по контурам не обязательно равномерно, а согласно заданным режимам. Гребенка нужна в случае, когда их количество больше двух. Соотношение потоков теплоносителя устанавливает на каждом контуре термоголовка для теплого пола.

Простейшим способом является количественное регулирование температуры теплого пола, через изменение расхода теплоносителя. Потоком на каждый контур управляет термоголовка для теплого пола RTL. Она поддерживает заданную температуру воды на выходе каждой петли. Датчиком является сильфон, заполненный термочувствительной жидкостью. Положение тарелки клапана зависит от ее температуры и настройки наружной крышки со шкалой.

Термоголовка для теплого пола воспринимает температуру воздуха в помещении и в зависимости от ее величины и ручной настройки максимального нагрева теплоносителя. Верхний и нижний уровень диапазона регулирования ограничены стопорными зажимами.

Модель может иметь внутреннюю или наружную резьбу, с помощью которой она прикручивается к трубе.

Как работает термостатическая головка?

Заданная температура теплоносителя устанавливается на шкале головки (фото ниже).

Как только она будет достигнута (около 40 0 С), термочувствительный элемент начинает давить на шток клапана и перекрывать поток горячей воды. В результате теплоноситель в петле начинает остывать. При снижении температуры термоголовка начинает отпускать шток и проход для жидкости увеличивается. Количество подаваемой в контур горячей воды возрастает и поверхность пола снова начинает нагреваться.

Таким образом, термостатический вентиль регулирует температуру воды, проходящей через контур теплого пола при постоянном расходе. Меняется только соотношение горячей жидкости и остывшей.

Режим обогрева пола

Режим выбирается на усмотрение жильцов. Наиболее распространенным является комфортный или отопительный. В первом варианте температура поверхности поддерживается на уровне 28-32 0 С. Здесь функцию отопления основного помещения выполняют другие приборы, например, радиаторы. Второй вариант предусматривает поддерживание заданную температуру воздуха в помещении, что должен обеспечить теплый пол. Для этого применяются комнатные термостаты, управляющие отоплением.

Сколько жидкости проходит через контур показывает ротаметр, установленный на коллекторе подачи. Термоголовка для водяного теплого пола устанавливается на коллекторе обратки.

Давление в системе создает центральный циркуляционный насос котла отопления. Чтобы он смог продавить все петли, длина каждой должна быть не более 60 м.

Выносная термоголовка для теплого пола

В системе теплого пола с автоматическим управлением за температурой воздуха в помещениях следят терморегуляторы, связанные с контроллером. Выносной комнатный термостат подает сигнал на сервопривод, который управляет вентилем коллектора. Кроме того, контроллер обладает следующими функциями:

• реагирование на показания датчиков, в том числе и снаружи дома;
• организация режимов отопления определенных помещений;
• отключение и включение отопления в отдельных комнатах в разное время;
• работа с дистанционным управлением через GSM связь.

Затраты на автоматизацию со временем окупятся, поскольку она дает возможность экономить до 20 % средств, расходуемых на отопление.

Выбор системы теплого пола

Для одного небольшого помещения следует выбрать простейшую схему теплого пола с двумя отсечными вентилями и клапаном со встроенным термостатом. Вручную устанавливается максимальная температура воды в контуре и термостатическая головка будет управлять клапаном в зависимости от температуры в помещении.

Если в доме оборудован контур радиаторов, а теплый пол является дополнительным, для него необходим узел смешения. Он состоит из трехходового клапана, термоголовки и насоса. При высокой температуре в доме обратка перекрывается и внутренняя циркуляция происходит по трубам теплого пола. Как только теплоноситель начнет остывать, снова откроется клапан и горячая вода поступит в смеситель.

При использовании теплого пола в качестве основного отопления его разбивают на зоны, каждая из которых управляется по простым схемам. Можно оборудовать один большой узел смешения для всех контуров. Здесь понадобится контроллер, устанавливающий границы температуры теплоносителя по помещениям.

Заключение

Термоголовка для теплого пола — необходимый элемент в системе низкотемпературного отопления. Вместе с термостатическим клапаном она является ключевым элементом системы, обеспечивая эффективное использование теплоносителя и экономию топлива. Их оба устанавливают, когда в этом есть необходимость. Если спроектировать правильную схему, теплый пол можно установить своими силами. Разработку и монтаж сложной системы лучше доверить специалистам.

Принцип работы гребенки для водяного теплого пола, схемы подключения и регулировка

Распределительная гребенка для теплого пола – это не какая-то отдельная деталь, а целый коллекторный узел, отвечающий за корректную работу контуров водяного напольного отопления. Наш материал поможет владельцам частных домов, планирующим обогреваться теплыми полами (сокращенно – ТП) , разобраться в устройстве и принципе действия этого узла, а также ознакомиться со схемами и разновидностями гребенок.

Принцип работы гребенки теплого пола

Задача напольного отопления – греть помещения всей поверхностью пола за счет теплоносителя, циркулирующего по трубам, которые заделаны в конструкцию перекрытия. Зачем нужна распределительная гребенка ТП:

1. От источника тепла идет 2 трубопровода – подающий и обратный, а греющих петель бывает 10 и больше. Воду от котла нужно распределить по контурам, причем не равномерно, а сообразно потребности в тепле.
2. Напольный обогрев — это низкотемпературная система отопления. Теплоноситель греется максимум до 55 °С, а рабочий график лежит в диапазоне 35—45 °С. Обеспечивать такой режим с помощью котла затруднительно и неэкономично. Поэтому применяются гребенки для теплого пола, регулирующие температуру воды.

При напольном обогреве гребенка нужна не всегда. Для 1—2 греющих контуров известные производители (например, Oventrop, Herz Armaturen и Danfoss) предлагают упрощенные недорогие приспособления с механическими терморегуляторами. Например, под брендом Oventrop продаются локальные регуляторы настенного монтажа Unibox и Unidis.

Базовый комплект распределительного узла включает в себя такие элементы:

• коллектор теплого пола на 2 и более отвода с термостатическими вентилями и расходомерами (ротаметрами);
• отсекающая арматура (шаровые краны);
• автоматические воздухоотводчики на каждую коллекторную ветвь;
• краны либо пробки для опорожнения;
• термометры;
• шкаф металлический.

Магистрали с теплоносителем, идущие от котла, присоединяются к коллектору, туда же подключаются подводки от греющих контуров теплых полов. За расход нагретой воды в каждой петле отвечают термостатические вентили, настраиваемые вручную либо управляемые автоматически. Величину расхода показывают колбы ротаметров, установленные на подающем (или обратном) коллекторе ТП.

Распределительная гребенка ТП в базовой комплектации

Справка. Коллекторы изготавливаются из латуни, нержавеющей стали и качественного пластика. С технической стороны разницы между ними нет, а по цене пластик обойдется дешевле металла на 15—20%.

В зависимости от выбранного принципа работы гребенки и способа регулировки температуры теплого водяного пола базовый комплект дополняется необходимыми элементами. Методы регулирования и соответствующие комплекты гребенок в сборе мы рассмотрим далее.

Регулировка количества (расхода) теплоносителя

Это наиболее простой и дешевый способ автоматического регулирования температуры напольного покрытия. Заключается в ограничении потока теплоносителя через контуры с помощью специальных термоголовок типа RTL, устанавливаемых на термостаты коллектора. В этом случае схема подключения петель теплого пола к гребенке реализуется без дополнительного циркуляционного насоса, как сделано на фото:

Так выглядят термоголовки RTL, очень похожи на обычные радиаторные

Принцип работы гребенки основан на способности термоголовок RTL ориентироваться на температуру обратного потока теплоносителя, а не окружающего воздуха.

На шкале головки устанавливается требуемая температура обратного потока (обычно – 40 °С). При ее достижении термочувствительный элемент нажимает на шток клапана, перекрывающего проходное сечение. Количество проходящего через контур теплоносителя снижается, нагрев поверхности пола прекращается. Когда вода в петле остывает ниже 40 °С, термоголовка снова отпускает шток, позволяя порции горячего теплоносителя от котла затечь в контур.

Устройство термостатического клапана и установка сервопривода вместо термоголовки

Чтобы напора центрального циркуляционного насоса хватало на преодоление гидравлического сопротивления греющих контуров, их длина не должна превышать 60 м, это обязательное условие. Иначе поверхность станет прогреваться неравномерно, как и помещение. Сборка такой гребенки для теплого пола не представляет сложности, при желании выполняется своими руками. Подробнее о количественной регулировке температуры ТП на коллекторе расскажет эксперт Владимир Сухоруков в своем видео:

Качественное (температурное) регулирование ТП

В основу данной методики положен принцип смешивания остывшего теплоносителя, поступающего из системы напольного отопления, с горячей водой от котла. В результате в контуры подается теплоноситель заданной температуры 35…45 °С. К базовому комплекту гребенки добавляются элементы смесительного узла:

• дополнительный циркуляционный насос для теплого пола;
• двух– либо трехходовой клапан, смешивающий горячую и остывшую воду;
• термоголовка с выносным датчиком температуры;
• термостат безопасности, управляющий работой насоса.

Вместо приведенного набора деталей можно купить готовый смесительный узел с насосом, стыкующийся с гребенкой теплого пола. Ниже на рисунке показаны подобные узлы от бренда Danfoss, рассчитанные на тепловую мощность напольного отопления 9 и 13 кВт:

Схема подключения гребенки теплого пола с двухходовым клапаном и термоголовкой работает следующим образом:

1. На стадии нагрева двухходовой термостатический вентиль, установленный на подающей магистрали, находится в открытом положении, пропуская весь теплоноситель в систему напольного отопления.
2. При достижении температуры воды установленного значения (обычно — 45 °С) жидкость в колбе накладного температурного датчика расширяется и воздействует на сильфон термоголовки. Последний нажимает на шток 2-ходового термостатического клапана.
3. Вследствие дальнейшего роста температуры в котловой магистрали клапан перекрывает поток полностью. Теплоноситель циркулирует внутри системы теплых полов, побуждаемый собственным насосом.
4. После остывания воды в контурах на 1—2 °С жидкость в колбе датчика сжимается и клапан приоткрывается, подмешивая в контуры порцию горячей воды извне. Так температура теплоносителя на выходе из гребенки в теплые полы поддерживается на постоянном уровне.
5. Задача накладного термостата безопасности – остановить работу напольного отопления в аварийной ситуации, когда в контуры попадает вода с температурой более 55 °С. Термостат отключает циркуляционный насос и блок управления сервоприводами (при наличии). Рабочая схема гребенки со смесительным узлом показана на рисунке:

Примечание. Показанный на схеме перепускной клапан служит для запуска теплоносителя по кругу через байпас, когда вследствие автоматического регулирования все греющие контуры вдруг закрылись и насосу некуда качать воду (работа на закрытую задвижку).

Схема с трехходовым клапаном

Более плавную и точную регулировку температуры теплоносителя дает смесительный узел с 3-ходовым клапаном. Тогда распределительная гребенка работает немного иначе – смешивание происходит внутри клапана, а не в подающем коллекторе. Алгоритм работы такой же, как и в предыдущем случае, только регулирование происходит непрерывно и более точно. Устройство гребенки с трехходовым смесительным клапаном показано на схеме:

Насосный агрегат заставляет циркулировать теплоноситель по греющим контурам теплых полов

Управление смешивающим узлом осуществляется такими способами:

1. Вручную. Рукоятка на клапане фиксируется в 1 положении, потоки смешиваются в неизменных пропорциях. Это примитивный и непродуктивный способ, поскольку расход тепла системой напольного отопления – величина переменная.
2. Автоматически от термоголовки с выносным температурным датчиком. Используется смесительный термоклапан с нажимным штоком. При снижении температуры в обратном коллекторе термоголовка отпускает шток клапана и происходит подмешивание горячего теплоносителя, идущего от котла (показано выше на схеме).

Представленный способ – наиболее дорогой по стоимости комплектующих, монтажа и настройки, зато самый эффективный.

Управление греющими контурами

При качественном регулировании теплоносителя по температуре его расход остается неизменным, если не установить дополнительные средства автоматизации. Без них объем проходящей через контур воды настраивается только вручную – вентилями и ротаметрами, расположенными на подающем/обратном коллекторе. Но термоклапанами можно управлять и автоматически, если поставить на них сервоприводы.

Сервоприводы крепятся к термостатическим вентилям на обратном коллекторе и управляют ими по команде контроллера

Система работает так: в помещениях стоят проводные либо беспроводные терморегуляторы, следящие за температурой воздуха и связанные с единым блоком управления (контроллером). Он, получая сигналы от комнатных термостатов, посредством сервоприводов открывает и закрывает вентили на гребенке теплых полов. Таким способом контроллер может управлять напольным обогревом и радиаторной системой одновременно, что и показано на схеме:

Помимо температурного регулирования совместно с термостатами, контроллер умеет делать еще ряд интересных вещей:

• реагировать на изменения погодных условий на улице;
• заранее прогревать необходимые помещения к заданному времени;
• отключать обогрев теплыми полами в неиспользуемых комнатах;
• управляться дистанционно через GSM связь или интернет.

Использование сервоприводов и средств автоматизации не только повышает комфорт для проживающих, но и позволяет экономить 15—20% средств, затрачиваемых на оплату энергоносителей и таким путем снижать цену отопления частного дома.

Гребенка для теплого пола своими руками

Поскольку распределительная гребенка для теплых полов в сборе стоит немалых денег, есть парочка способов сэкономить, изготовив подающий и обратный коллектор своими руками:

• собрать узел из латунных или пластмассовых тройников, предназначенных для отопления.
• самостоятельно спаять гребенку из полипропилена.

В обоих случаях придется купить термостатические вентили и прочие элементы согласно выбранной схеме регулирования. Тройники соединяются на резьбе, а полипропиленовые фитинги – сваркой (пайкой). Количество соединений довольно велико, каждый стык нужно сделать надежно, чтобы впоследствии не возникло протечек. При изготовлении гребенки из полипропилена следует выдерживать время прогрева и соединять детали максимально быстро.

Главный недостаток гребенок для теплых полов, сделанных своими руками, — сложность предварительной настройки и регулировки без расходомеров. Расход теплоносителя придется определять наугад, даже когда длины труб в контурах одинаковы, поскольку теплопотери в помещениях разные.

Выводы и рекомендации

Судя по отзывам на форумах, домовладельцы знакомы с гребенками, оснащенными смесительным узлом и насосом. Примечательно, что далеко не все мастера знают о существовании термоголовок типа RTL. А они позволяют значительно снизить цену гребенки теплого пола, устанавливаемой в загородном доме небольшой или средней площади (до 250 м²). Отсюда рекомендации:

1. По возможности используйте заводскую или самодельную гребенку с термоголовками RTL, тогда не придется покупать циркуляционный насос и клапаны. Главное условие – протяженность контуров не более 60 м.
2. Если количество петель достигает 10 и более, а подающая магистраль от котла довольно длинная, подберите более мощный основной насос. Можно поставить агрегат Grundfos Alfa-2 15—60 с функцией Autoadapt для экономии электричества.
3. При длине контуров до 100 м, площади дома свыше 250 м² и сложной отопительной системе используйте гребенку с двух– или трехходовым клапаном (качественное регулирование).
4. При возможности оснащайте гребенку и систему напольного отопления средствами автоматизации. Для этого рекомендуется проконсультироваться со специалистом в данной сфере.

Примечание. Проектировщики и производители комплектующих для теплого пола категорически не рекомендуют делать длину трубы в одной петле более 100 м (Ø16 мм).

Желательно избегать ситуации, когда гребенка распределения стоит на 1 этаже, а теплые полы сделаны на 2 и 3 этажах. Узел лучше расположить ближе к контурам и провести к нему 2 магистрали, вместо того, чтобы прокладывать 10 или 20 труб от гребенки по стенам и сквозь перекрытия. Ответы на многие вопросы вы получите, просмотрев видео: