Функциональные основы и базовые разновидности коллекторов
Схема работы коллектора для теплого пола достаточно проста. Теплоноситель от котла отопления поступает в подающий распределитель. Его рекомендуют размещать сверху (над возвратной гребенкой), однако, в зависимости от местных монтажных особенностей, а также разновидности подключаемого смесительного узла, он может устанавливаться и внизу. Корпус коллектора имеет от двух и более ответвлений, оборудованных соответствующей запорно-регулирующей арматурой. По каждой из веток теплоноситель перенаправляется в определенные трубопроводы ТП. Выходной конец трубной петли замыкается на возвратной гребенке, направляющей собранный общий поток к котлу отопления.
Очевидно, что в самом простом случае коллектор для водяного теплого пола представляет собой кусок трубы с неким количеством резьбовых отводов. Однако, в зависимости от того какую конечную комплектацию он получит, сложность его сборки, настройки и стоимость могут изменяться в разы. Рассмотрим для начала наиболее популярные базовые модели распределителей для водяного ТП.
С фитингами для подключения контуров
Одной из самых бюджетных, но полностью готовой к использованию является гребенка с входной/выходной резьбами и фитингами для подсоединения металлопластиковых или труб из цельносшитого полиэтилена. Одна из таких моделей изображена на фото ниже.
С интегрированными кранами
В минимальной комплектации можно также встретить коллектор на теплый пол оборудованный двухходовыми шаровыми кранами (Рис. 3). Такие устройства не предусматривают поконтурную регулировку – они рассчитаны только включить или выключить отдельные отопительные ветки. Учитывая, что система теплый пол приобретается и устанавливается для повышения комфорта проживающих, который обеспечивается точной подстройкой системы, целесообразность использования таких гребёнок имеет сугубо выборочный характер. На фото представлен подобный коллектор на три контура с интегрированными двухходовыми шаровыми кранами.
Приобретая указанные бюджетные варианты распределителей, следует учитывать, что их использование требует фундаментальных знаний, а также большого опыта в монтаже систем отопления. Кроме того, закупочная экономия является довольно условной, так как всё дополнительное оборудование придется докупать отдельно. Практически упрощенные коллектора для теплого водяного пола без доработки подходят только для вспомогательных систем на одну-две петли небольшой протяженности. Годятся они и для нескольких контуров, но имеющих идентичные тепловые и гидравлические характеристики. Ведь конструкции таких гребенок не предоставляет технической возможности установки контрольно-регулирующего оборудования непосредственно на каждую ветку.
С регулировочными вентилями
Следующий уровень, как по стоимости, так и по функциональности – это распределительный коллектор для тёплого пола с регулировочными вентилями. Такие устройства, эксплуатируясь в ручном режиме, уже могут обеспечить настройку интенсивности подачи теплоносителя по отдельным отопительным контурам. Для них в большинстве случаев существует техническая возможность установки на них вместо ручных вентилей исполнительные устройства с сервоприводами. Приводы могут подключаться либо непосредственно к электронным термодатчикам, установленным в помещениях, либо к центральному программируемому устройству контроля. На рисунке 4 показан пример гребенки с регулировочными вентилями.
Сборка из подающего и обратного коллекторов
К эконом варианту коллектора для теплого водяного пола относятся также и спаренные сборки из подающего и обратного распределителей (Рис. 5). В них уже могут быть предусмотрены дополнительные монтажные отверстия или установлены краны Маевского, группы безопасности, быстроразъемные резьбовые «американки» для удобства подключения к первичным контурам отопления или смесительному узлу.
ВАЖНО! Настоятельно рекомендуется приобретать гребенки не по одной, а в уже готовой комплектации – парой с крепежами и техническими отверстиями под дополнительное оборудование. Это не только существенно ускорит процесс установки, но и поможет избежать многих ошибок монтажа
Решение проблемы с контурами теплого пола
Подключая контуры напольного обогрева к одной коллекторной группе, вы можете сбалансировать их двумя способами:
- Первый способ предполагает собой создание ровных колец, однако укладывать их можно несколько штук в одну комнату, например, в ванную вы можете положить одно отопительное кольцо, в гостиную три, а в кухню два. Таким образом, нагрев всех колец будет одинаковым.
- Если вы не хотите создавать несколько колец в одной комнате, то для вас также есть решение. Отопительные контуры могут быть разной длины, однако их стоит подключать через специальное устройство – расходомер для теплого пола. Расходомер или ротаметр – это совокупность балансировочных кранов, ограничивающих количество выпускаемого в систему теплоносителя. Пример ротаметра вы можете увидеть на фото.
Назначение и работа коллекторного блока
Многие полагают, что коллекторный узел — это одни только гребенки и ставят модели по принципу «зачем платить больше». Но не стоит забывать, что большинство теплых полов монтируются в бетонную стяжку и в случае ошибки исправить ситуацию будет довольно проблематично.
Что собой представляет коллектор
Сначала небольшой ликбез: максимальная температура теплоносителя водяного теплого пола составляет 40ºС, при ее повышении будет некомфортно ходить по такому полу. Среднестатистический котел выдает теплоноситель с температурой 70–90ºС и чтобы ее понизить, а заодно и распределить по контурам, используется коллекторный узел.
Работа коллекторного узла.
Самый простой коллектор представляет собой распределительный узел из двух гребенок с насосом, по одной в контур подается горячая вода, а вторая ставится на обратку. Но при таком подходе вам постоянно придется регулировать температуру воды при помощи котла.
Хорошо если это конденсационный газовый котел, там этот процесс автоматизирован, но не каждый хозяин может себе позволить такие траты, так как это оборудование стоит дорого.
Плюс нет смысла сильно тратиться, если можно поставить коллектор, в котором встроен смесительный узел, а дальше уже решайте, можно подключить терморегулятор и автоматизировать процесс, а можно регулировать систему своими руками. Но в любом случае установка и настройка коллектора в разы дешевле «продвинутого» котла.
Основные узлы коллектора теплого пола.
Выбор материала и схемы подключения
Что касается материала, то коллекторные гребенки сейчас делаются из полипропилена, нержавейки, латуни и меди. Самыми лучшими считаются нержавейка и латунь, бюджетный полипропиленовый вариант актуален для маленьких систем на 2–3 коротеньких контура без большого давления.
Мастера, знакомые с монтажом пластиковых труб, паяют гребенки из полипропиленовой фурнитуры. Самодельный коллектор обходится относительно недорого, но там много паяных стыков, которые очень часто начинают подтекать, поэтому я советую покупать цельнолитые заводские модели, пусть даже и пластиковые.
Самая простая схема подключения — прямая, то есть напрямую от котла к гребенкам с парой промежуточных вентилей и циркуляционным насосом. Но по опыту, все кто ее устанавливали, уже через год переделывали все на регулируемую конструкцию с двухходовым или трехходовым смесительным клапаном.
Схема работы трехходового смесительного клапана.
Двухходовая схема в стандартном частном доме считается самым оптимальным вариантом. В обустройстве она несложная и работает без сбоев.
Двухходовая схема сборки коллектора.
Трехходовой смесительный клапан используется только в теплых полах с площадью покрытия не менее 200 м². Если ее подключать на малых площадях, то возможны перебои в работе и неравномерное распределение тепла.
Схема сборки с трехходовым смесительным клапаном.
Общие правила монтажа
Обычно распределительный блок со всей сопутствующей аппаратурой хозяева стараются установить в специальном шкафу, так удобней, но можно обойтись и без него:
- Сборка начинается с крепления несущей арматуры на стену;
- Дальше к этой арматуре прикручиваются распределительные гребенки. На них уже должны стоять датчики расхода теплоносителя, клапана и регуляторы;
- Размеры гребенок также играют роль, если у вас более 8 контуров, то вместо одной большой лучше установить по 2 маленькие гребенки: на подачу и на обратку. При таком подходе легче будет регулировать систему;
- Теперь подключаем к гребенкам трубы подачи и обратки. Монтаж контуров и трубной разводки от котла к этому времени уже должен быть окончен;
- Последними устанавливаются циркуляционный насос, сервопривод, клапан и термоголовка, после чего система подключается к котлу.
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.
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.
Как сделать коллектор своими руками?
Оборудование, изготовленное в заводских условиях, отличается достаточно высокой стоимостью. Поэтому некоторые домашние умельцы решаются собрать коллектор самостоятельно. Правда, полностью изготовить его не получится, некоторые элементы, такие как смесительный клапан, циркуляционный насос и запорная арматура, все равно придется приобрести.
Наиболее простой способ сборки самодельного коллектора – спаять его из фитингов и полипропиленовых труб. Для работы понадобятся отрезки трубы ППР нужного диаметра, обычно он составляет 32 или 25 мм, а также отводы и тройники аналогичного размера. Кроме того, нужно приготовить вентили.
Число кранов и фитингов зависит от количества отопительных контуров. Понадобится также специальный паяльник для полипропиленовых деталей с различными насадками, рулетка и ножницы. Сначала размечаем будущий коллектор. Для этого отмеряем и нарезаем фрагменты трубы, причем делаем это так, чтобы расстояние между тройниками было минимальным.
Иначе деталь будет слишком громоздкой и неэстетичной. Затем привариваем к тройникам переходы и краны. К готовому коллектору присоединяем остальные фитинги, при помощи которых он будет подключаться к насосу.
Самодельный коллектор для теплого пола можно собрать из полипропиленовых труб. Нужно понимать, что таким образом можно смонтировать только самые простые модели, управлять которыми придется вручную
Нужно понимать, что собранный таким образом коллектор будет обладать некоторым количеством недостатков. Прежде всего, на подающем патрубке будет отсутствовать термостатический клапан, а на обратном – датчики протока. Это приведет к тому, что систему нужно будет регулировать вручную, что не совсем удобно и малоэффективно.
Конечно, все эти элементы можно приобрести и установить на коллектор. Но тогда стоимость изделия будет вполне сопоставима с готовым оборудованием из пластика, что делает его самостоятельное изготовление бессмысленным.
Как показывает практика, коллектор можно собрать своими руками. Однако целесообразно это делать только для самых простых моделей. Сложные устройства лучше покупать в готовом виде.
Еще один нюанс. Самодельные коллекторы обычно имеют множество стыков. Как бы ни старался мастер выполнить их предельно качественно, специфика работы прибора такова, что они обязательно дадут течь. Регулярные ремонтные работы, которые неизбежно будут проводиться для самодельного коллектора, существенно снижают срок его эксплуатации.
Поэтому стоит хорошо подумать, прежде чем решаться на самостоятельное изготовление оборудования.
Коллектор для теплого пола заводской сборки – надежное устройство, которое незаменимо для многоконтурных систем и конструкций с автоматическим управлением
Коллектор для теплого пола относится к числу незаменимых элементов. Без него система, особенно включающая в себя несколько отопительных контуров, не сможет обеспечить нужное качество обогрева или даже просто не сможет функционировать.
Установка и подключение коллекторной группы – наиболее ответственный и сложный момент в процессе обустройства системы теплого пола. Такие работы требуют определенных навыков и специальных знаний. Провести их самостоятельно можно, но велик риск ошибиться. Если нет уверенности в своих силах, лучше довериться квалифицированным специалистам.
Почему самодельный коллектор?
В магазинах отопительной техники можно встретить большое разнообразие готовых распределительных коллекторов. В некоторых случаях трудно подобрать прибор с учетом каждого индивидуального типа отопления. Иногда приходится применять не один распределительный прибор, а два, что дает значительное удорожание системе.
Стоимость самодельной гребенки гораздо ниже, чем даже один промышленный коллектор, не говоря уже о двух. Создавая отопительный распределитель своими руками, можно учесть все особенности индивидуального отопления в конкретном доме.
Можно ли обойтись совсем без устройства коллектора при отоплении? Можно, но работа системы не будет полностью эффективной. Очень трудно будет в таких условиях отрегулировать отопление, в конце концов, хозяин придет к мысли о необходимости поставить коллектор.
Что регулирует байпас смесительного узла TIM JH-1036.
Смесительный узел имеет условную камеру смешивания, через которую проходит контур отопления теплых полов и контур отопления котла.
Обычно смесительный узел теплого пола имеет один параметр регулировки — температура воды в контуре теплых полов. У смесительного узла TIM JH-1036 есть еще какой-то байпас, да еще и с возможностью регулировки. И это не тот перепускной балансировочный байпас, который срабатывает по излишнему напору, развиваемому насосом.
балансировочный байпас по давлению можно увидеть на фото — самая правая причиндаль.
Он мне нужен, поскольку возможно перекрытие всех направлений отопления теплого пола в результате автоматического регулирования. Кстати, как регулировать балансировочный байпас TIM M307-4 я так и не выяснил — может кто подскажет.
Что же касается байпаса камеры смешивания, то можно найти такое графическое пояснение работы байпаса смесительного узла:
Мало что понятно из этих схем.
Тем более не понятно что означают цифры на шкале и к чему привязано текущее значение. Все это можно выяснить только держа смесительный узел TIM JH-1036 в руках:
Оказывается, регулировочный винт крутит цилиндр, в котором есть прорезь, перекрываемая при повороте. Через эту прорезь вода может прокачиваться циркуляционным насосом, минуя условную камеру смешивания.
Нужно учитывать, что наклейка со шкалой от 0 до 5, может быть наклеена произвольно.
Максимальному открытию прорези (на фото выше) соответствует установка регулировочного винта в положение 5 (на фото ниже).
За условную точку считывания значения шкалы можно принять технологический уступ на корпусе камеры смешивания. При значении шкалы 0 щель максимально закрыта. В этом положении вся вода, прокачиваемая циркуляционным насосом по контурам теплого пола, проходит через камеру смешивания.
При полностью закрытом байпасе тепловая мощность отбора энергии смесительным узлом из системы отопления максимальна.
Если байпас полностью открыт, то часть воды циркулирует по контурам отопления, не попадая в камеру смешивания — и тепловая мощность отбора минимальна.
Но на практике выяснилось, что байпасом регулируется не только тепловая мощность.
Гребенка распределительная для отопления: рекомендации по размещению и монтажу
Один из способов подключения отопительных приборов — сегодня он считается наиболее современным — предполагает наличие элемента, называемого гребенкой.
Ниже в статье разговор пойдет о том, как функционирует гребенка распределительная для отопления и каким образом ее можно изготовить самостоятельно.
Для чего нужна распределительная гребенка системы отопления?
Гребенка позволяет реализовать так называемую лучевую схему системы отопления. Второе название гребенки для отопления — распределительный коллектор, поэтому и упомянутую схему часто называют коллекторной.
Идея проста: к каждому прибору прокладываем отдельный трубопровод подачи теплоносителя и точно так же — обратку. Разумеется, все эти трубопроводы должны подключаться к единому распределителю. Вот им-то и является гребенка-коллектор. Это просто отрезок трубы сравнительно большого диаметра, к которому приварено несколько отводов.
Распределительная гребенка
Очевидно, что в системе должно быть как минимум две гребенки: одна будет служить для подачи теплоносителя, вторая — для сбора обратки.
Чем удобен такой способ организации системы отопления? Если отводы на гребенках оборудовать арматурой (на подаче — регулирующей, на обратке — отсечной), то у эксплуатационщика появятся следующие возможности:
- Регулировать объем подачи теплоносителя к тому или иному прибору можно будет из одной точки. Таким образом, сбалансировать (добиться равномерного распределения рабочей среды) коллекторную систему гораздо проще, чем «ленинградку» или двухтрубную. Также появляется возможность не сходя с места установить для каждой комнаты свой температурный режим.
- Отпадает необходимость отключать всю систему для проведения работ по ремонту или обслуживанию на том или ином участке — нужно отключить только «луч», которому этот участок принадлежит.
- Каждый сегмент можно оборудовать собственным циркуляционным насосом. Таким образом, к коллекторной системе можно подключать приборы, рассчитанные на различное давление рабочей среды.
- А если оборудовать каждый отвод счетчиком тепла, можно вести учет потребляемой тепловой энергии для каждого прибора в отдельности.
Также гребенка позволяет одновременно подключить к системе приборы, работающие в высокотемпературном (радиаторы) и в низкотемпературном (теплый пол, подогрев бассейна) режимах. В низкотемпературном контуре устраивается перемычка между подачей и обраткой, а также устанавливается трехходовой клапан с автоматическим управлением.
Основную часть времени среда циркулирует по этому контуру (для этого и нужна перемычка), а когда она слишком остынет, система откроет клапаны и из гребенки в контур поступит небольшое количество горячего теплоносителя.
Определение конструкции блока
Конструирование коллектора подразумевает поиск оптимального расположения отводов и расстояния между ними. В первую очередь необходимо учитывать следующие требования:
- Газовый или электрический котел правильнее всего подключать к самой верхней или самой нижней точке коллектора. Теплогенератор, работающий на твердом топливе, следует подключать к патрубку в торцевой части распределителя.
- Трубопровод, ведущий к циркуляционному насосу, также подсоединяется со стороны торца.
- С этой же стороны следует подключать и бойлер косвенного нагрева.
- Линии подачи теплоносителя подсоединяют сверху или снизу.
- Отводы следует располагать на расстоянии в 100 – 200 мм друг от друга (между осями). Такое же расстояние следует выдержать между подающей и обратной гребенками.
Также на этапе конструирования нужно помнить о том, что к арматуре и приборам должен быть обеспечен удобный доступ.
Готовый коллектор
После принятия основных решений коллектор следует прорисовать с соблюдением масштаба. Чертеж поможет выявить недочеты и определить, какие заготовки и в каком количестве понадобятся.
Чтобы исключить вероятность ошибки, эскиз нужно снабдить размерами, пометить тип и диаметр резьбы на патрубках, при необходимости указать материал всех составляющих.
Весьма полезно пометить на изображении, какой контур или устройство присоединяется к каждому отводу — это поможет избежать путаницы при монтаже.
Назначение коллектора
Распределитель в системе отопления является очень важной составляющей, такой же нужной, как насос или котел. Это приспособление служит участком распределения и обеспечивает подачу подогретой воды на все приборы, подключенные к системе
Для обеспечения бесперебойной работы каждой отдельной ветки схемы, коллектор дополнительно оборудуется различными воздушными фильтрами и термометрами, терморегулирующими и запорными датчиками, приборами теплового контроля.
Коллектор является элементом, который соответственно техническим параметрам, смешивает и распределяет теплую воду из параллельных контуров отопительной системы. Из-за его большого сечения и невысокой скорости происходит выравнивание заданных параметров.
