Коллектор для тёплого пола своими руками: сборка и подключение

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.

Типы коллектора

Устройства для распределения теплоносителя в системе теплого пола выпускают различных видов. Отличаются коллекторы по способу регулировки, материалу изготовления и техническим параметрам. Согласно таким показателям выделяют несколько основных типов распределителей.

С ручной регулировкой

Такой прибор имеет невысокую стоимость, поэтому его устанавливают в основном те, кто хочет сэкономить на оборудовании.  С помощью такого коллектора регулировка температуры жидкости в системе обогрева пола происходит в смесительном узле. При этом для каждой отдельной ветки подача теплоносителя проводится один раз ручной настройкой.  Дальнейший рабочий процесс после установки параметров система осуществляет самостоятельно.

Схема коллектора теплого пола

Коллекторы с ручным управлением в основном используют для теплого пола, который является дополнительным оборудованием к основному отоплению. Хорошие характеристики имеют такие распределители, изготовленные из латуни.

Без регулировки

Устройство такого типа считается самым бюджетным вариантом. Прибор не имеет никаких регулировочных приспособлений. Распределение теплоносителя в коллекторе такого типа осуществляется системой в гидравлическом режиме.

Для эффективной работы теплого пола данное устройство совершенно не подходит. Установка коллектора без регулировки может стать причиной сбоя всей системы.

С регулировкой автоматического типа

Такой вид распределителя широко используется для многих систем теплого полового покрытия. Управление теплоносителем происходит встроенных автоматических и контрольных элементов, а также различных датчиков.

При установке такого прибора требуется качественная его настройка. Стоимость коллектора с автоматическим управлением значительно выше распределителей простого типа. Но такие затраты оправданы так как с помощью такого прибора можно без проблем постоянно поддерживать комфортный температурный режим в помещении.

Распределитель с расходомерами

В конструкцию коллектора входят указатели расхода, которые позволяют осуществлять контроль объема теплоносителя используемого для поддержки установленного температурного режима. При этом распределитель выполняет также основные свои функции.

За счет дополнительно установленных отсечных клапанов контроль расхода жидкости можно осуществлять для каждой отдельной ветки. Несмотря на высокие технические характеристики распределителей данного типа стоимость их сравнительно невысокая.

Правила установки коллектора для теплого пола

Мы предлагаем схему, руководствуясь которой можно самостоятельно установить коллектор. Однако на просторах интернета их представлено великое множество. Мы размещаем ту, которая доступно показывает, как нужно соединить самые важные части системы — трубопровод, распределительный узел и котёл.

Коллекторный шкаф представляет собой небольшой стальной шкафчик с дверцей, параметры которого 60 х 40 х 12 см. И для начала следует выбрать место для его монтажа. Если толщины стены достаточно, то в стене проделывается ниша, в которую и помещается шкаф. Если же толщина стены не позволяет, коллекторный шкаф монтируется снаружи. Наиболее удачное место — середина комнаты, у самой поверхности напольного покрытия.

Почему же именно у поверхности? Дело в том, что шкаф скрывает саму систему, в нем же происходит стыковка уложенных в пол нагревательных труб с подающей и возвратной трубами.

На каждую трубу, которая отходит от коллектора и входит в него, монтируют запорный вентиль. Он ограничивает поступление жидкости по трубам или же отключает отопление в комнате вовсе. Вентиль позволяет отключить отопление в одной из комнат, например, с целью экономии или ремонта. Это ни в коем случае не скажется на уюте дома, поскольку в других комнатах обогрев может происходить в прежнем режиме. Компоненты соединяются фитингами. Закрепление некоторых спаек происходит при использовании шаблонного набора: гайка, втулка и кольцевой зажим. В том случае, если диаметр элементов разный, могут использоваться переходники.

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.

Выполняемая функция

Жилой дом или квартира имеют несколько комнат, и в каждой из них в пол укладывают тепловой контур.

К магистрали теплоносителя он подключается через узел вход-выход в виде двух труб.

Потребность в тепловой энергии по каждому из контуров, как правило, разная: температура в разных комнатах может отличаться. С другой стороны, площади помещений не одинаковые, а значит объем теплоносителя для каждой комнаты тоже разный.

Таким образом, между котлом и контурами обогрева необходимо установить распределитель с функциями регулятора. Такое устройство называется коллектор.По своему функционалу это смесительный узел. Его задача — обеспечить подачу воды в контуры.

Замечание специалиста: входная температура от котла может достигать 80 градусов, а для контура теплого пола температура воды по нормативам не должна превышать 40 градусов.

Достичь необходимой величины, т. е. снизить до 40С, можно смешивая горячую воду с остывшей обраткой.

Обычно коллекторная труба имеет соединительные узлы — по количеству тепловых контуров.

Всего коллектор содержит две трубы:

Добавка в смеситель горячей воды от котла происходит включением термостатического вентиля, который ставится на пути подачи воды в смеситель. При снижении температуры в смесителе меньше допустимого (мы помним — это 40оС) вентиль подает порцию горячей воды.

Обратите внимание: на каждый вывод гребенки смесителя устанавливается терморегулятор для ограничения объема горячей воды по каждому контуру тёплого пола. Эта группа биметаллических клапанов изменяет проходное сечение, а также объем пропускаемой воды

Эта группа биметаллических клапанов изменяет проходное сечение, а также объем пропускаемой воды.

Это позволяет установить температуру по желанию. На входах обратки устанавливают датчики протока, а гребенку обратки снабжают еще и воздухоотводчиком. Прокачку теплоносителя по системе выполняют водяным насосом, который создает необходимое давление в магистрали.

Полный набор деталей коллектора содержит еще и различную сантехническую арматуру. В наборе устройств для теплых водяных половколлектор, пожалуй, наиболее важное из них, так как он обеспечивает:

Типовые схемы подключения

Водяной тёплый пол достаточно редко используется как единственный источник обогрева. Отопление лишь за счёт подогрева пола допустимо только в регионах с мягким климатом, либо в помещениях с большой площадью, где съём тепла не ограничивается мебелью, предметами интерьера или же низкой теплопроводностью напольного покрытия. Практически всегда приходится объединять в одной системе отопления радиаторные контуры, приборы подготовки ГВС и петли тёплого пола.

Типовая схема комбинированной системы отопления с подключением радиаторов и контуров тёплого пола. Это наиболее технологичный и легко настраиваемый вариант, но при этом требующий значительных начальных вложений. 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак; 3 — коллектор для раздельного двухтрубного подключения радиаторов по схеме «звезда»; 4 — радиаторы отопления; 5 — коллектор тёплого пола, включает в себя: байпас, трёхходовой клапан, термостатическую головку, циркуляционный насос, гребёнки для подключения контуров теплого пола с редукторами и расходомерами; 6 — контуры тёплого пола

Имеется довольно большое число вариаций исполнения обвязки котельной, при этом в каждом отдельном случае действуют свои принципы работы гидравлической системы. Однако если не учитывать крайне специфические варианты, то способов согласовать работу нагревательных приборов различного типа остается всего пять:

1. Параллельная привязка коллектора тёплого пола к магистрали теплового узла. Место врезки в магистраль обязательно выполняется до точки подключения радиаторной сети, подачу теплоносителя обеспечивает дополнительный циркуляционный насос.
2. Объединение по типу первичных и вторичных колец. Магистраль, завёрнутая в кольцо, имеет несколько расходных врезок в подающей части, расход теплоносителя в подключенных цепях снижается по мере удаления от источника нагрева. Балансировка расхода выполняется подбором подачи насосов и ограничением протока регуляторами.
3. Подключение в крайнюю точку компланарного коллектора. Движение теплоносителя в петлях тёплого пола обеспечивается общим насосом, расположенным в генераторной части, при этом система балансируется по принципу приоритетного расхода.
4. Подключение через гидравлический разделитель оптимально подходит при большом количестве нагревательных приборов, существенной разнице расходов в контурах и значительной протяжённости петель тёплого пола. В этом варианте также используется компланарный коллектор, гидрострелка же необходима для устранения перепада давления, мешающего корректной работе циркуляционных насосов.
5. Локальное параллельное включение петли через унибокс. Этот вариант хорошо подходит для присоединения петли тёплого пола небольшой протяжённости, например при необходимости обогреть пол только в санузле.

Самый простой вариант включения контура тёплого пола к радиаторной системе отопления с температурой теплоносителя 70-80 °С. 1 — магистраль с подачей и обраткой высокотемпературного контура; 2 — контур тёплого пола; 3 — унибокс.

Нужно помнить, что характер работы тёплого пола может также меняться в зависимости от схемы укладки змеевика. Оптимальной считается схема «улитка», при которой трубки прокладываются парно, а значит, вся площадь обогревается почти равномерно. Если же тёплый пол устроен «змейкой» или «лабиринтом», то практически гарантировано образование более холодных и тёплых зон. Устранить этот недостаток можно, в том числе и за счёт правильной настройки.

Выбор гребенки для теплого пола

Отдельно стоит сказать про то, как правильно выбрать гребенку для теплого пола

При этом следует обращать внимание на следующие критерии:

• материал, из которого изготовлены коллекторы подачи и «обратки»;
• количество контуров на коллекторах в гребенке, допустимый уровень давления и потока воды;
• степень автоматизации изделия – какие датчики представлены в гребенке, есть ли термостаты и прочая электроника для более тонкой настройки температуры в контурах теплого пола;
• фирма-производитель гребенки для теплого пола.

Выбор гребенки для теплого пола

Теперь раскроем каждый из пунктов подробнее. Начнем с материала, из которого изготовлена гребенка.

Таблица. Материалы, используемые в производстве гребенок для теплого пола.

Материал
Описание

Латунь

Гребенки для теплого пола из этого материала изготавливаются путем литья. В результате получается достаточно крепкая и долговечная деталь, но при этом дорогая

Если для вас цена гребенки не является проблемой, то стоит обратить внимание на изделия из латуни.

Нержавеющая сталь

Изготавливается путем сварки (с последующим тщательным заделыванием шва). По своей прочности схожа с изделиями из латуни, но при этом гребенка из нержавейки может быть подвержена электрохимической коррозии.

Пластик

Дешевые гребенки, изготавливаемые из качественного пластика, стойкого к воздействию высоких температур и давления

По своим качествам почти не уступают изделиям из металлов.

гребенка для теплого пола

Определившись с материалом, перейдите к рассмотрению прочих параметров гребенки. И самый важный из них – количество отводов на коллекторах. В идеале оно должно быть равно количеству контуров в системе теплого пола. Но также допускаются гребенки с большим количеством отводов – в таком случае нужно использовать заглушки. Еще перед покупкой желательно произвести простейшие расчеты и определить, какое давление и поток жидкости будут в вашей системе. Гребенка должна соответствовать условиям, в которых она будет работать. При этом желательно иметь некий «запас прочности» на случай резкого повышения давления или потока теплоносителя в системе.

Далее нужно определиться, какая степень автоматизации и регулирования температуры и потока вам необходима. Сегодня на рынке сантехники присутствуют технически совершенные гребенки, которые можно подключать к термостатам и программируемого контроллеру. С их помощью можно постоянно регулировать температуру и поток на контурах в соответствии с погодой на улице и потребностями жильцов. При этом высокая цена изделия окупается дополнительной экономией на теплоносителе.

Комплект гребенки для теплого пола с автоматическим регулированием при помощи комплекса термодатчиков, размещаемых непосредственно в тех помещениях, которые обогреваются

И, наконец, всегда обращайте внимание на страну и фирму-производителя. Как правило, гребенки для теплого пола, изготовленные европейскими компаниями, отличаются лучшим качеством, но при этом и дороговизной

В качестве альтернативы им могут выступать отечественные и китайские устройства, которые уступают по своей долговечности и надежности, но при этом намного доступнее для простого покупателя.

Гребенка или коллектор теплого пола располагается в специальном шкафу (монтажном ящике)

Смесительные клапаны

Всего бывает два вида смесительных клапанов, которые устанавливаются в коллекторный узел для теплого пола: двухходовой и трёхходовой клапан. Они различаются принципом своей работы, о котором стоит рассказать подробнее.

Как работает двухходовой клапан:

1. Термоголовка с датчиком температуры замеряет нагрев теплоносителя, поступающего в контуры;
2. Если температура воды превышает норму, то термоголовка прикрывает клапан, чтобы уменьшит подачу горячей воды;
3. Если температура теплоносителя ниже необходимой, то клапан открывается и количество горячей воды в контуре возрастает.

Как видите, работа двухходового клапана заключается в контроле подачи горячей воды, тогда как обратка идёт постоянным потоком. Этот клапан имеет низкую пропускную способность, что обеспечивает плавный нагрев пола. Если помещение, в котором вы собираетесь установить тёплый пол, меньше 200 квадратных метров, то вы смело можете использовать именно этот смесительный клапан.

Работа трёхходового клапана:

1. Трёхходовой клапан одновременно балансирует обратку и горячую воду из котла внутри себя через байпас;
2. Внутри клапана находиться специальная заслонка, установленная перпендикулярно относительно трубы с горячей водой и обраткой;
3. Положение этой заслонки меняется, что и регулирует конечную температуру смешиваемого теплоносителя.

Такой клапан идеально подойдёт для больших отопительных систем, например, где используется сразу несколько отопительных контуров. Также они рекомендуются в том случае, если коллекторная группа для теплого пола способна автоматически регулировать температуру воды. Чтобы система работала автоматически, на клапан устанавливаются сервоприводы, управляющиеся погодными и температурными датчиками.

Трёхходовой клапан имеет два недостатка:

Заключение

Если подходить к вопросу комплектации и оснащения теплых полов прагматично, то самодельный коллектор, вполне оправдывает затраченные на его изготовление усилия. Единственное «но», которое может поставить под сомнения все ваши старания – это надежность конструкции и функциональность. Готовый коллектор, который вы можете купить, вложив немалые деньги, может не подходить под вашу существующую отопительную систему. Своя работа будет наоборот, максимально приближена и адаптирована к существующим техническим условиям.

Самодельная гребенка, в которой вы, наверное, постарались учесть все конструктивные нюансы, должна работать нормально и эффективно.

Сравнивая количество средств, потраченных на создание самодельного коллектора и стоимость готового прибора, можно смело говорить о существенной экономии. Многие модели коллекторов сегодня стоят недешево. Как правило, цена одного прибора сравнима по расходам с половиной средств, потраченных на расходные материалы и последующий монтаж теплого пола.Для тех, кто хочет таким образом оборудовать систему отопления на даче или сделать теплый пол в ванной комнате, такой вариант будет очень удобен и практичен. Монтаж теплых водяных полов в качестве основной отопительной системы в доме на капитальной основе, ставит перед вами повышенные требования. Лучше в таком случае купить заводскую модель, за качество и надежность которой несут ответственность компании изготовители.