разветвитель для теплого пола
Как самому сделать коллектор для тёплого пола своими руками
Для обустройства водяных тёплых полов, набирающих сегодня популярность, требуется много комплектующих. Одним из важнейших узлов в конструкции является коллектор, его основная функция — распределять теплоноситель и контролировать его нагрев.
Мы разберём — как устроена гребёнка, как она функционирует, а также поговорим об особенностях её эксплуатации. Кроме того, покажем, как правильно собрать заводскую модель коллектора для водяных тёплых полов, и самодельную из отдельных частей своими руками.
Принцип работы коллектора для теплых полов
Коллектор — элемент смесительно-распределительного узла, без него нормальная работа системы отопления невозможна. Его предназначение:
Суть работы узла — смешивать теплоноситель идущей из различных систем обогрева, и имеющих разный уровень нагрева (тёплый пол, радиатор). После смешивания жидкости до температуры нужной для гидрополов, она направляется в отопительные контуры. Пройдя по магистрали пола, остывший поток воды под воздействием насоса движется в коллектор, где он подмешивается к горячей, и снова подаётся в пол.
Регулировка объёма потоков — горячего и холодного, производится клапанами. Контроль осуществляется датчиками температуры.
Такой принцип действий обеспечивает стабильный и одинаковый уровень обогрева комнат.
Устройство
Коллектор (гребёнка) состоит из двух частей — подающего и обратного блока. Основа каждой части — трубка большого размера, имеющая с боку резьбовые выходы. Число их бывает различным, и подбирается по количеству контуров пола.
К основным элементам коллектора относятся:
Типы коллекторов
Коллекторы различаются по материалу изготовления, по характеристикам, а также по способам регулировки.
Без регулятора
Модель без регуляторов — недорогая. В ней отсутствуют элементы регулировки, а распределение потоков воды возложено на гидравлику системы.
Специалисты не рекомендуют применять такую конструкцию в тёплом полу. Хоть и стоит прибор недорого, но он не удобный в использовании, и может вызвать сбой в работе всей системы.
С ручным регулятором
Эта модель гребёнки также является недорогой. Конструкция способна выполнять возложенную на неё функцию — поддержание нужного количества теплоносителя, с требуемым градусом нагрева для каждой петли пола.
При этом, температура воды регулируется в узле смешивания, а её объём настраивается ручным способом, только раз. Дальше система будет функционировать сама.
Такое устройство наиболее подходит для тёплого пола служащего дополнительным обогревом.
С расходомерами
Один из способов регулировки воды, которая направляется в петли системы — применение балансировочных расходомеров. При помощи этих клапанов осуществляется регулировка и контроль потока воды.
Конструкция состоит из штока с фланцем, имеющим окошко с градуированием, через него определяется уровень расхода воды в каждом контуре. Настройка производится регулировочным кольцом, который находится под колпачком.
Прибор с расходомерами — самый часто используемый вид в тёплых полах, так как он стоит недорого, и хорошо проявил себя в процессе эксплуатации.
С автоматическим регулятором
Коллектор, регулирующийся автоматически, сегодня набирает популярность. В нём управление теплоносителем возложено на автоматические элементы контроля, в них применяется сервопривод для каждой ветки. Он совместно с термодатчиком тёплого пола позволяет регулировать поток жидкости в каждый трубопровод, отталкиваясь от показаний температуры датчика.
Цена на автоматические виды значительно выше, чем на простые модели. Но данные траты оправданы, так как, имея это устройство, легко поддерживать комфортную атмосферу в доме.
При монтаже такого прибора, важно правильно его настроить, иначе он не сможет функционировать в полную силу.
Как собрать заводскую модель коллектора?
Покупая гребёнку, вы можете выбирать её укомплектованность, отталкиваясь от своих финансовых возможностей, и согласно схеме подсоединения. В заводских моделях основные детали идут уже в собранном виде — что ускоряет сборку коллектора для тёплого пола своими руками. После сборки, остаётся подключить к нему соединительные шланги.
Прежде чем начинать собирать заводскую гребёнку, надо понимать — из каких элементов она состоит, то есть ознакомиться с устройством, инструкцией, чертежом по сборке.
Пошаговый процесс сборки заводской модели устройства своими руками выглядит следующем образом:
Коллекторы выпускаются стальные и с пластиковыми секциями. При самостоятельной сборке пластикового изделия, необходимо осторожней затягивать соединения.
Как самим сделать коллектор для теплого пола своими руками?
Собрать коллектор для тёплых гидрополов своими руками несложно. Но надо заранее ознакомиться, как он работает, и произвести расчёты.
Расчет
Прежде чем приступать к расчёту:
После, можно переходить к расчёту всех параметров системы, таких как: температура теплоносителя, расход воды всеми контурами, определение места расположения участков.
Кроме того, чтоб прибор эффективно выполнял поставленную перед ним задачу, и не препятствовал перемещению жидкости, следует соблюдать такое правило — распределительный коллектор должен иметь диаметр с площадью сечения, которая равна или больше S сечений всех труб магистрали.
Рассмотрим пример: если подключать к гребёнке 4 трубы с размером 20 мм, то у коллектора S сечения = 4(πd²/4) = 4 (3,14 x 20 в квадрате/4) = 1256 мм². То есть, труба должна иметь диаметр не меньше 40 мм.
Подбор материала
Для сборки самодельного коллектора потребуются:
Из этих стандартных деталей можно самим смастерить коллектор. Кроме гребёнки, в распределительный узел тёплого пола входит: трёх или двухходовой кран, насос, запорные арматуры.
Сборка
Сделать коллектор своими руками дело несложное. При использовании полипропиленовых комплектующих — их нужно спаять, соблюдая герметичность.
Если детали стальные — потребуются навыки в сварных работах. Кроме того, металлический коллектор требует защиты от коррозийных воздействий, для этого его нужно покрыть грунтовкой или покрасить.
Процесс изготовления полипропиленовой гребёнки своими руками:
Остаётся данный узел для тёплого пола закрепить, подключить его к источнику питания, и подсоединить циркуляционный насос, он обеспечит движение теплоносителя.
Особенности эксплуатации самодельных коллекторов
Если коллектор изготовлен и подключён правильно, то процесс его эксплуатации прост, так как регулировка температурного уровня — подача и распределение воды по контурам производится автоматически. Однако в качестве профилактики рекомендовано периодически проводить тестирование, которое включает в себя:
Также, следует проверять, соответствует ли температура заданным показателям. Для этого, ставится определённая температура, и периодически снимаются показатели на термометрах.
Использовать или нет кустарный коллектор
Если вы хотите сэкономить, и вам нужно подключить всего 3 — 4 контура пола, то стоит потратить время на изготовление полипропиленового устройства своими руками. Главное, надёжно загерметизировать места пайки, чтобы не произошла течь.
При наличии тёплого пола с большим количеством ветвей, рекомендовано применять латунные фитинги. Они более надёжные, однако по размеру такая гребёнка выйдет очень громоздкой, но зато вы сможете сократить свои расходы.
Подводя итог можно сказать, что коллектор собранный своими руками, при грамотном подходе, будет качественно работать, и сможет уберечь семейный бюджет от больших трат, при обустройстве обогревательной системы. Сборку и подключение коллекторной группы надо делать строго по схеме, и тогда водяной пол прослужит вам долгие годы.
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.
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:
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.
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.
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.
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 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).
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:
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.
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.
Принцип работы гребенки для водяного теплого пола, схемы подключения и регулировка
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:
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:
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.
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:
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:
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:
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:
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:
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:
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: