Система теплых водяных полов – единственная бесперебойно работающая и более эффективная альтернатива традиционному отоплению. Теплый пол также можно использовать как дополнение к обычной схеме, например, для одной или нескольких комнат. Ее преимущество в том, что система всегда работает автономно и от главной схемы отопления не зависит. Такую автономность обеспечивает коллектор для теплого пола своими руками, работающий, как многофункциональное устройство. В чем заключается многозадачность коллектора в системе «тёплый пол»?
Устройство коллектора
Прежде всего разберем понятие «теплый пол». Это автономная отопительная система, подключающаяся к главному кольцу отопления. Чтобы подключение было максимально эффективным и в местах стыковки не было тепловых потерь, применяют коллекторное подключение (в некоторых случаях – несколько коллекторов, если в системе работает несколько нагревательных контуров). Самый примитивный коллектор для теплого водяного пола – это отрезок теплопроводной трубы, от которого идут отводы для подключения других труб отопления. 
То есть коллектор – это трубная схема распределения теплоносителя, которая направляет и регулирует потоки горячей воды по трубам отопления в доме. Стандартное подключение коллектора теплого пола следующее: вход коллектора подключается к обратке или подаче теплоносителя (в зависимости от схемы отопления), выхода устройства подключаются к системе труб теплого пола.
Управление и настройка коллектора теплого пола происходят вручную или автоматически. Для автоматической работы необходима установка управляющего блока или сервопривода. Управляющее устройство включает в себя питающие клапана – двух- или трехходовые. От обычных вентилей питающие клапана отличаются возможностью пропускать теплоноситель в одном направлении. Устанавливать клапана нужно особо внимательно – если поставить клапана в обратном направлении, он быстро сломается.
Запорный элемент питающего клапана – стальной шарик или шток. При повороте ручки клапана происходит перекрывание отверстия, а само поворачивание может осуществляться вручную или при помощи сервоприводов, подключенных к термодатчикам. 
Двухходовой клапан смешения пропускает теплоноситель в одном направлении, регулируя количество горячей жидкости. Регулировка происходит плавно и медленно из-за небольшой пропускной способности устройства.
Существует несколько технических решений смесительных клапанов, и один из них – термостат с жидкостным датчиком. Такая термостатическая головка контролирует температуру теплоносителя в контуре отопления, открывая или закрывая клапан, тем самым регулируя подачу горячего теплоносителя, поступающего от котла в систему. В коллектор термостат включается так, что теплоноситель из обратной трубы подается непрерывно, а от отопительного аппарата – по мере необходимости.
Таким образом, установка коллектора с двухходовым клапаном обеспечивает постоянную и комфортную температуру теплоносителя на протяжении всего трубопровода теплого пола, а плавность регулировки температуры обеспечивается низкой пропускной способностью устройства. Двухходовые клапаны просты в монтаже и замене, они надежны и долговечны. Единственный их недостаток – не рекомендуется включать в системы отопления, которые рассчитаны на большую площадь прогрева (≥ 200м 2).
Трехходовый питающий клапан имеет более сложное и многофункциональное устройство, совмещающее в одном корпусе возможности байпаса и перепускного вентиля. Корпус трехходового коллекторного клапана имеет одно выходное и два входных отверстия, а регулировка теплоносителя осуществляется так же, как и в двухходовом устройстве – или стальным шариком, или штоком. Отличие этого клапана в том, что ни шарик, ни шток полностью не перекрывают поступление теплоносителя, а сама конструкция предназначена для перераспределения и смешивания обратки и подачи. Для автоматической регулировки температуры в клапан встраивается сервопривод, работающий от сигналов термодатчиков и контроллеров. Сервопривод управляет запорной арматурой в конструкции, обеспечивая нужную степень смешения потоков. 
Трехходовые питающие клапаны устанавливаются в коллекторных узлах для отапливаемых помещений большой площади – ≥ 200 м 2 , а также в многоконтурных системах отопления.
Для теплых полов чаще всего монтируют общий коллекторный узел, или перед каждым контуром отопления устанавливают свой отдельный коллектор. Если реализуется последний вариант, то все коллекторы оборудуются расходомерами, термостатами, а также следующими элементами:
- Клапан смешения обратки и подачи;
- Запорный кран балансировки обогревательного прибора;
- Клапан перелива.
Самому собрать коллектор для теплого пола можно по разным схемам, и в некоторых схемах коллекторных узлов применяются байпасы, но не всегда – только в одноконтурных системах. Если система теплых полов организована по двухконтурной схеме, то коллектор можно включить без байпаса во вторичный контур. 
Перед тем, как собрать коллекторный узел для теплого пола, взвесьте свои возможности – иногда проще купить готовую конструкцию. Если коллектор будет покупаться, то лучше, чтобы все его детали и элементы были от одного производителя. При самостоятельной сборке узла необходимо выбрать материал, из которого будут собираться основные составляющие узла: из меди, стали, полимеров или латуни.
Также при выборе промышленной конструкции важно учитывать следующие параметры:
- Сколько в системе будет контуров отопления (обычно от 2 до 12), общая длина трубопровода и пропускная способность контуров;
- Максимально допустимое давление в трубах;
- Возможность расширения отопительной системы;
- Ручное или автоматическое управление коллектором;
- Электрическая мощность всех узлов и агрегатов;
- Диаметр внутренних отверстий коллектора (пропускная способность).
Максимально эффективную работу собранных коллекторных узлов можно обеспечить подключением к ним одинаковых по длине отопительных контуров. Чтобы с достаточной точностью уравнять трубопроводы по длине, их делят на равные отрезки, которые и подключают к коллектору. Проще всего коллекторный узел рассчитать в специальной компьютерной программе или на онлайн калькуляторе, чтобы не появилось явление, называемое «тепловая зебра», то есть, неравномерное прогревание пола.
Для расчета понадобятся следующие данные:
- Тип декоративного напольного покрытия;
- площадь отапливаемого помещения и план размещения в нем крупных предметов;
- Материал и диаметр труб контура;
- Номинальная мощность котла;
- Тип утеплителя пола.
Важно: при прокладке труб теплого пола необходимо избегать стыков труб – это запрещается существующими нормами. Также необходимо помнить, что гидравлическое сопротивление теплоносителя увеличивается на каждом повороте трубопровода и при увеличении его длины.
При проектировании системы теплого пола сначала нужно найти оптимальное место для монтажа коллектора. Стандартно узел устанавливают в коллекторном шкафу, а сам шкаф монтируют на высоте 30-40 см от уровня пола рядом с подачей и обраткой.
Чтобы не нарекать на собственные ошибки и обеспечить максимальный нагрев труб теплого пола, изучите инструкцию по подключению коллектора. Затем соберите узел в следующей последовательности (это касается промышленного коллекторного узла):
- Распакуйте трубки для прямой и обратной подачи теплоносителя. Трубки должны быть с расходомерами и питающими клапанами. Если коллектор многосекционный, соберите секции в одну конструкцию;
- Из собранных секций нужно собрать узел на кронштейнах (идут в комплекте);
- Далее устанавливаем запорную арматуру, автоматику, датчики и остальную соединительную арматуру;
- Узел крепим к стене или в шкафу, монтируем термостат, сервопривод и циркуляционный насос;
- Подсоединяем трубы от котла и трубы от отопительных контуров системы «теплый пол».
Теперь схема подключения коллектора теплого пола опрессовывается, после чего можно заливать бетонную стяжку. Тепловые настройки коллектора можно проводить после монтажа финишного покрытия.
Коллекторный узел своими руками
Заводской коллектор – изделие достаточно дорогостоящее, поэтому многие мастера хотят сделать его своими руками. Многие элементы все равно придется покупать, но стоимость будет дешевле. Проще всего самодельный коллектор спаять из ПВХ труб и фитингов Ø 25-32 мм. Также понадобятся тройники и отводы таких же диаметров, и запорная арматура.
Важно: самодельный коллекторный узел имеет много стыков, поэтому всю пайку необходимо тщательно проверять, и не только при сборке, но и во время эксплуатации теплых полов.
Количество вентилей и фитингов подсчитывается по числу контуров отопления. Из инструментов нужен паяльник для элементов из пропилена и насадки к нему, специальные ножницы для резки труб и рулетка.
Разметка коллектора заключается в разметке и отрезании труб нужной длины, соблюдая минимальное расстояние между тройниками. К ПВХ тройникам паяльником припаиваются вентили и переходы. К этой конструкции припаиваются фитинги для подключения насоса. Как видите, все просто, но более сложные коллекторные узлы лучше покупать готовыми.
Систему теплого водяного пола можно считать удачной альтернативой привычному радиаторному отоплению или же хорошим дополнением к ней. Она может быть рассчитана как на все здание, так и только на одно помещение. В любом случае, это будет автономная система, требующая определенной подготовки поступающего в отопительный контур теплоносителя.
Именно эту роль выполняет коллектор для теплого водяного пола. Это достаточно сложное устройство, выполняющее сразу несколько функций. Как оно работает и правильно подключается? Попробуем разобраться.
Теплый водяной пол представляет собой самостоятельную систему отопления, которая обязательно должна стыковаться с основной. Для этого используется коллектор или несколько таких устройств, если уложено несколько обогревательных контуров. Простейший коллектор представляет собой отрезок трубы, к которому подключаются другие трубы.
Коллектор для теплого водяного пола – достаточно сложное устройство, предназначенное для направления и регулирования потоков теплоносителя
Один конец устройства соединяется с обратной или напорной (подающей) трубой, это зависит от назначения коллектора. К дополнительным же выводам подключаются отопительные трубы водяного пола.
Такие системы на практике встречаются достаточно редко, их сменили более сложные конструкции. Сегодня коллектор для теплого пола представляет собой технологический узел, включающий в себя несколько элементов. Его основной функцией является направление и регулирование потоков теплоносителя.
Отопительный прибор способен разогреть теплоноситель до 75-90С. Это нормально для радиаторов, но недопустимо для теплого пола. Если в его трубы поступит теплоноситель с такой температурой, человеку будет крайне некомфортно находиться в помещении. Кроме того, напольное покрытие может быть испорчено.
Именно поэтому и устанавливается коллектор, который выравнивает температуру обратного и прямого потоков, контролирует рабочие параметры системы при помощи датчиков и обеспечивает равномерный разогрев каждого из участков труб. Для максимально эффективной работы распределительный коллектор оснащается такими функциональными элементами:
- обратная и подающая гребенки;
- трех или двухходовые клапаны;
- циркуляционный насос;
- расходомеры;
- термостатические клапаны.
Устройство функционирует следующим образом. Две гребенки связаны между собой и соединены в общий коллекторный блок. Обратный и подающий поток смешиваются в особом смесительном узле, так же происходит и регулировка температуры теплоносителя.
В зависимости от предназначения и количества отапливаемых контуров схема коллектора может менять. Общий вариант сборки оборудования представлен на рисунке
К гребенкам подключается насосная группа, которая обеспечивает циркуляцию жидкости по трубопроводам. После того, как термодатчик сообщает о том, что в отапливаемом помещении достигнута заданная температура, клапаны автоматически перекрывают поступление горячей воды в подающую линию системы.
Смесительные клапаны
В зависимости от желаемого результата может существовать множество схем подключения. В любой из них обязательно используются смесительные клапаны. Устройства предназначены для смешивания охлажденной и горячей жидкостей. Первая поступает из отопительного контура, вторая – из котла.
Управлять системой можно в ручном или в автоматическом режиме, что потребует дополнительного монтажа управляющего устройства или сервопривода. Существует два вида смесительных клапанов.
Двухходовые элементы
Такие устройства иногда еще называют питающими клапанами. Их основное отличие от стандартных вентилей заключается в возможности пропускать жидкость только в одном направлении. В случае ошибочной обратной установки двухходовой клапан будет работать некорректно и быстро выйдет из строя.
В роли запорного элемента для него может использоваться шар либо шток специальной конструкции. Таким образом, регулировки проводятся или поворотом шара вокруг своей оси, или движениями штока. Для осуществления таких движений используются пневматические или электрические приводы, подключенные к датчикам.
Двухходовой смесительный клапан пропускает жидкость только в одну сторону, увеличивая или уменьшая по мере необходимости количество разогретого теплоносителя. При этом его пропускная способность невелика, поэтому регулировки происходят очень плавно
Самый распространенный вариант – термостатическая головка, оснащенная жидкостным датчиком. Он осуществляет постоянный контроль над температурой поступающего в отопительный контур теплоносителя. В зависимости от его показаний головка закрывает или открывает клапан, в результате чего прекращается или возобновляется подача разогретого теплоносителя, движущегося от отопительного прибора.
Таким образом из обратки жидкость подается постоянно, а от котла – только по мере необходимости. Ее количество и регулируется двухходовым клапаном.
Принцип действия устройства объясняет главное достоинство коллектора, оснащенного питающим клапаном. Теплый пол с таким коллектором никогда не перегревается, что существенно продлевает срок его эксплуатации. Малая пропускная способность двухходового клапана обуславливает плавную регулировку температуры теплоносителя, резкие скачки здесь просто невозможны.
Питающие клапаны отличаются простотой в обслуживании и установке, а также надежностью в работе. Они очень часто включаются в схему коллекторов, однако имеют ограничения в использовании. Двухходовые клапаны не рекомендуется монтировать в системах, работающих в помещениях площадью свыше 200 кв. м.
Трехходовые устройства
Трехходовый элемент устроен иначе. Он совмещает в себе функции балансировочного байпасного крана и перепускного питающего клапана. Элемент представляет собой корпус с одним выходным и двумя входными отверстиями. Для регулировок используется либо вращающийся вокруг оси шар, либо двигающийся по вертикали шток.
Особенность трехходового клапана заключается в том, что регулирующий элемент не осуществляет полное перекрытие, а перераспределяет поступающие потоки жидкостей, чем производит их смешивание.
Трехходовой смесительный клапан, в отличие от двухходового, никогда полностью не перекрывает поступающие в него потоки. Он только перераспределяет их, посредством чего и производится смешивание
Регулирование температуры производится в автоматическом режиме, для чего клапан оснащается системой привода, которая снимает информацию с различных датчиков. Чаще всего трехходовые устройства оборудуются сервоприводами, которые управляются погодозависимыми контроллерами или термостатическими элементами.
Сервопривод приводит в действие запорный элемент, который устанавливается в нужное положение для получения необходимого соотношения количества горячего теплоносителя и обратки.
Погодозависимые датчики необходимы для изменения мощности системы теплого пола в зависимости от погоды. К примеру, при резком похолодании комната будет остывать намного быстрее, соответственно отопительной системе будет намного сложнее справляться со своей работой.
Чтобы упростить ей задачу необходимо увеличить расход теплоносителя и его температуру. К числу недостатков трехходовых клапанов относится их большая пропускная способность. В таких условиях даже небольшое смещение в регулировке клапана неизбежно приведет к существенному изменению температуры теплоносителя в контуре.
Еще один недостаток – возможность резких температурных скачков теплоносителя. Вполне вероятно, что клапан, сработавший по сигналу от термостата, впустит в систему теплого пола теплоноситель, разогретый до 95С. Такие скачки недопустимы для отопительного контура, который может не выдержать избыточного давления и лопнуть.
Трехходовые клапаны используются для коллекторов, установленных в помещениях площадью свыше 200С и для систем с множеством контуров. Кроме того, они незаменимы для конструкций, оснащенных погодозависимыми контролерами, которые определяют требуемую температуру пола с учетом внешних условий.
Принцип работы коллектора для теплого пола схематически представлен на этом рисунке
Как располагаются коллекторные отделы?
Для системы теплый пол можно установить один общий коллектор или же смонтировать перед каждым отопительным контуром индивидуальное устройство. В этом случае каждый коллектор должен быть оснащен терморегуляторами, расходомером и тремя основными элементами:
- Смесительным клапаном, который определяет степень нагрева теплоносителя в отопительном контуре.
- Запорным вентилем балансировки радиатора, связывающим коллектор с отопительной системой. Открывает и при необходимости закрывает подачу воды в контур.
- Переливным клапаном. Он отвечает за постоянное давление в трубах, для чего направляет лишний теплоноситель в байпас.
Схемы сборки могут быть самыми разными. Для системы с одной радиаторной трубой, к примеру, наличие байпаса обязательно. Причем он должен быть всегда открытым, так избыток горячего теплоносителя будет отводиться напрямую в радиатор.
При наличии обратного контура байпас необязателен. Если отапливаемая площадь невелика, коллекторный отсек можно разместить во вторичном контуре.
Правила выбора коллектора
Коллектор для теплого водяного пола можно собрать своими руками или же купить в готовом виде. В первом случае важно, чтобы все комплектующие были выпущены одним производителем. Некоторые компании производят уникальные соединительные элементы, не стыкующиеся с деталями от других поставщиков, что грозит собранному узлу потерей герметичности.
Во втором случае при выборе оборудования нужно учесть несколько важных моментов. Прежде всего, нужно определиться с материалом, из которого изготавливается коллектор. Это может быть:
- медь;
- сталь;
- латунь;
- полимер.
Кроме того, коллекторы различаются по числу подключаемых контуров, количество которых может варьироваться от 2 и до 12. Выбор устройства основывается на точном расчете основных параметров работы системы и нужных дополнительных функций. Обязательно учитываются:
- количество отопительных контуров, их протяженность и пропускающая способность;
- максимальное давление;
- возможность добавления веток;
- наличие элементов, осуществляющих автоматический контроль работы устройства;
- количество потребляемой электроэнергии;
- внутренний диаметр коллектора.
Последний показатель должен подбираться так, чтобы обеспечивалась максимальная проходимость теплоносителя во всех отопительных контурах. Эффективность работы узла во многом зависит от шага укладки, диаметра и длины труб, входящих в отопительный контур.
На этапе проектирования системы обязательно проводится расчет и этих параметров. Это довольно трудоемкое мероприятие, которое лучше всего доверить специалистам. Можно произвести расчет в специальной программе-калькуляторе, которую можно найти в интернете.
Коллектор будет работать максимально эффективно, если подключить к нему равные по длине отопительные контуры. Для этого, возможно, придется разделить слишком длинные ветки на несколько коротких
При проведении расчетов очень важно учесть все параметры системы. Иначе она будет работать непродуктивно: возможна недостаточная циркуляция теплоносителя или его утечка, а также может появиться «тепловая зебра», так специалисты называют неравномерный нагрев поверхности.
Для правильного определения длины контура и шага укладки труб потребуются такие данные:
- вид финишного напольного покрытия;
- площадь комнаты с планом расстановки крупной мебели и бытовой техники;
- диаметр и материал труб;
- мощность отопительного котла;
- тип используемой теплоизоляции.
При расчете обязательно учитываем, что в контуре не должно быть стыков труб, поскольку использование муфт и соединений под бетонной стяжкой строго запрещено. Кроме того, учитываем гидравлическое сопротивление теплоносителя, которое будет повышаться с каждым поворотом ветки и по мере увеличения ее протяженности.
Оптимально, если к одному коллектору будут подключаться только равные по длине контуры. Возможно, лучшим решением для длинных веток станет деление их на несколько небольших.
На этапе проектных работ следует определить место, где будет установлена коллекторная группа. Чаще всего ее монтируют в специальном шкафу, который должен иметь достаточные размеры для размещения всех элементов. Оборудование устанавливают на некоторой высоте от пола вблизи от магистральных труб.
При этом нужно разместить шкаф так, чтобы осталось свободное место для загиба подходящих к коллектору труб. Желательно, чтобы он помещался на одинаковом расстоянии от всех отопительных контуров. Шкаф при желании можно вмонтировать в специально сделанную нишу или просто прикрепить к стене.
На рисунке представлена схема сборки коллектора. Так комплектует оборудование завод-производитель
Собрать укомплектованный коллектор для теплого пола достаточно просто. Однако перед началом работ следует внимательно ознакомиться с инструкцией, которую производитель обязательно вкладывает в упаковку оборудования. Все операции следует выполнять в точном соответствии с ее рекомендациями.
В общих чертах сборка проводится в такой последовательности:
- Вынимаем из упаковки трубки, предназначенные для обратного и подающего теплоносителя. Они уже должны быть снабжены датчиками расхода и клапанами. Если коллектор разделен на несколько секций, скручиваем их между собой.
- Собранные трубы закрепляем на штатных кронштейнах, что позволит работать дальше с большим удобством. Теперь распределитель представляет собой единый узел.
- Устанавливаем на место запорную арматуру, соединительные элементы, заглушки и приборы контроля.
- Закрепляем коллектор на стену. Можно встретить рекомендации, в которых предлагается сначала установить клапан и циркуляционный насос. Однако в этом случае будет очень неудобно впоследствии крепить собранный узел.
- Устанавливаем в соответствии с выбранной схемой циркуляционный насос и клапан с сервоприводом и термоголовкой.
- Подключаем к узлу трубы, идущие от отопительного котла, к отводам присоединяем трубы от контуров теплого пола.
Коллектор для теплого пола лучше всего смонтировать в специально предназначенном для этого шкафу, который можно “утопить” в стене или просто закрепить на ней
Все пуско-наладочные работы следует провести до того, как будет залита бетонная стяжка. Это необходимо, чтобы удостовериться в герметичности всех выполненных стыков. Проводим настройки коллектора.
Проверяем работу всех приборов управления, позволяющих настроить нужный режим подогрева теплого пола, а также отрегулировать потоки теплоносителя в каждом контуре.
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.
Когда устройство контуров водяного напольного обогрева благополучно окончено, перед заливкой стяжки необходимо осуществить подключение труб теплого пола к коллектору. Это делается с целью проверки герметичности контуров и выявления заводского брака или возможных дефектов труб, могущих возникнуть в процессе монтажа.
Операцию по испытаниям трубопроводов надо провести обязательно, иначе в случае аварии после пуска отопления придется разрушать покрытие пола. После выполнения стяжки и застывания раствора осуществляется присоединение к магистральным трубопроводам и пуск системы в работу. О том, как правильно собрать коллектор для теплого пола и совместить его со смесительным узлом, будет рассказано в данном материале.
Роль коллектора в системах напольного обогрева
Коллектор – это элемент, без которого не обойдется напольное отопление, к нему присоединяются все трубопроводы от греющих контуров. Поскольку температура теплоносителя, подаваемого в сеть из котельной, слишком высока для работы теплых полов, то совместно с коллектором всегда работает смесительный узел, обеспечивающий температуру воды в пределах 40-45 ºС.
Смесительные узлы и коллекторы для теплых полов выполняют задачу по приготовлению теплоносителя необходимой температуры и подаче его во все контуры.
Чтобы понять, как работает весь узел, разберем устройство коллектора подробнее. Он состоит из двух горизонтальных трубок, подключаемых к подающей и обратной магистрали. Корпус и детали коллектора изготавливают из таких материалов:
- латунь;
- нержавеющая сталь;
- пластмасса.
На рисунке ниже представлена детальная схема коллектора теплого пола, обычно в таком комплекте он и поставляется производителями:
На трубке для подачи расположены ответвления с термостатическими клапанами (исполнительными механизмами), на обратке – отводы с датчиками протока. Сверху на термостатах стоят пластмассовые колпачки для ручной регулировки, их закручивание приводит к нажатию на шток и перекрыванию потока. Расходомеры или датчики протока, стоящие на обратной трубке коллектора для теплого водяного пола, служат для визуального наблюдения за количеством протекающей воды и выполнения гидравлической балансировки системы.
Примечание. В самых дешевых версиях коллекторов датчики протока могут отсутствовать.
С целью контроля за давлением и температурой на коллектор устанавливаются термометр с манометром, а для спуска воздуха – специальный кран. Еще в комплект входят заглушки, отводы, краны и скобы для крепления узла к стене или к металлическим рейкам шкафа. Многие поставщики практикуют полную комплектацию всего узла, где имеется распределительный коллектор в сборе с насосом и двухходовым или трехходовым клапаном.
Принцип действия
Работа узла происходит так: теплоноситель циркулирует по всем контурам напольного обогрева, побуждаемый насосом. Расход в каждом контуре регулируется клапаном вручную либо автоматически, от капиллярного или сервопривода. Когда температура в подающем или обратном трубопроводе (в зависимости от схемы) снижается меньше установленного значения, двух - или трехходовой клапан начинает подмешивать горячую воду из системы, а теплоноситель из обратки поступает в общую сеть. На рисунке показана схема работы коллектора с накладным датчиком температуры воды и двухходовым клапаном:
Схем работы смесительного узла существует несколько, в них применяются различные детали, но его задача остается неизменной: поддерживать необходимую температуру в системе напольного обогрева и управлять расходом теплоносителя в подающих ветках.
Выполнить сборку коллектора теплого пола, поставляемого в полном комплекте, несложно. Трубки для подающего и обратного теплоносителя уже снабжены клапанами и датчиками расхода, их надо только скрутить вместе, если в комплекте коллектор разделен на секции по 2 или 3 ответвления. Затем, для удобства дальнейшей сборки, трубки лучше закрепить на штатных кронштейнах, тогда распределитель будет представлять собой единый узел. Потом устанавливаются заглушки, элементы присоединения, запорная арматура и приборы контроля.
Примечание. В комплект поставки каждого изделия входит инструкция, с ее помощью и следует осуществлять сборку и монтаж коллектора теплого пола.
Следующий шаг – это крепление коллектора к стене, а после уже можно ставить циркуляционный насос и клапан. Делать это в обратном порядке не стоит, потом будет неудобно прикреплять весь узел в сборе. Насос и клапан с термоголовкой или сервоприводом монтируются в соответствии с выбранной схемой, после чего к ним подсоединяются магистральные трубы отопления, идущие от котла, а к отводам – трубы от греющих контуров. Бывают ситуации, когда распределитель устанавливается не в котельной, а в коридоре или другом помещении, тогда для установки лучше использовать декоративный шкаф для коллектора.
Поскольку стоимость коллектора заводского изготовления достаточно высока, такой узел можно изготовить и самостоятельно. Правда, насос и клапан для смесительной части, а также запорную арматуру приобрести все равно придется. Самый популярный способ собрать самодельный коллектор заключается в том, чтобы спаять его из полипропиленовых труб и фитингов. Для этого потребуются отрезки ППР трубы диаметром 25 или 32 мм, тройники и отводы такого же размера и вентили. Количество фитингов и вентилей зависит от числа греющих контуров. Из инструментов понадобится паяльник для полипропиленовых труб с насадками, ножницы и рулетка.
Прежде чем сделать коллектор из полипропилена, надо отмерить и отрезать участки трубы таким образом, чтобы после соединения тройники находились как можно ближе друг к другу, иначе узел будет выглядеть не эстетично. Потом к тройникам привариваются краны и переходы, а к получившемуся коллектору – остальные фитинги для соединения с насосом.
Следует отметить, что самодельный коллектор для теплого пола, сделанный своими руками, будет обладать некоторыми недостатками. Например, на ответвлениях в подающей магистрали нет термостатических клапанов, а на обратной – датчиков протока. При их отсутствии систему придется регулировать вручную, а это не всегда дает хорошие результаты. Конечно, все эти элементы можно установить и подключить отдельно, но тогда затраты труда будут таковы, что проще приобрести готовое изделие из пластика, чья стоимость достаточно демократична.
Заключение
Несмотря на кажущуюся сложность смесительно-распределительного узла, собрать его не так уж сложно. В комплекте с изделием обычно идет подробная инструкция, ею и следует руководствоваться. Труднее изготовить распределитель своими руками, но это всегда целесообразно, так как комплектующие покупать все равно нужно, да еще и предстоят трудности с настройкой коллектора.
При проектировании отопительных и сантехнических систем часто требуется разбить количество потоков жидкости. Например, в отопительных системах с несколькими контурами без распределения теплоносителя попросту не обойтись. Одно из средств достижения цели – распределительный коллектор.
Коллектор — это устройство для разводки жидкости, которое часто называют гребенкой, видимо из-за внешнего сходства схемы коллектора с этим предметом. В сантехнических системах предназначен для распределения воды, например, с подающей трубы на несколько кранов без потери давления.
Соответственно, если два человека, например, в ванной и на кухне воспользуются водой, давление в трубах и напор воды будет равным для обоих.
Коллектор упрощает разведение воды в разные места, можно легко сделать разводку на стиральную машину, ванну, мойку, сливной бачок. От коллектора до потребителя идет одна целевая труба без лишних разводок и спаек, что не только упрощает, но и повышает надежность системы.
В отопительных системах гребенки применяются для распределения теплоносителя по контурам, отопление обычно разбивается на участки. Например, первым контуром служит радиаторная система отопления, вторым идет теплый пол на том же этаже. При этом требуется распределить теплоноситель от нагревателя к контурам и сделать возвратную замкнутую систему.
Без коллектора такая конструкция окажется крайне сложной, потребуется гораздо больше усилий и материала, для того, чтобы реализовать отопление, будет трудоемкой в обслуживании и менее надежной в эксплуатации.
Коллектор же распределяет теплоноситель с равномерным давлением, и возвращает теплоноситель со всех контуров обратно в нагреватель. Такой метод делает замкнутую систему простой и надежной.
Это важно! Главный фактор работоспособности гребенки - входное отверстие для жидкости должно иметь диаметр равный или больший, чем выходные отверстия.
Характеристика полипропиленовых коллекторов
Полипропилен — не токсичен, при нормальной эксплуатации полностью безвреден как для пользователя, так и окружающей среды. Вредные пары материал способен выделять только при горении. Температура плавления полипропилена – 160 – 170 ºC.
Разница температур в центральной системе отопления и устройстве водяного теплого пола становится тем фактором, из-за которого необходимо дополнительно устанавливать коллекторный отдел. Он смешивает теплоносители и распределяет их подачу в систему.
Ремонтируя санузел, многие устанавливают там систему теплого водяного пола. Эти устройства работают по тому же принципу и на тех же носителях, что и центральное отопление. Зачастую общая схема монтажа выглядит следующим образом:
- нагревательный прибор;
- высокотемпературная линия теплообменников;
- низкотемпературный контур радиаторов.
В батареи отопления поступает нагретая котлом вода. Обычно ее температура не менее 75 градусов. Однако поверхность напольного покрытия не предусматривает нагрев выше 31 градуса. Большее значение будет доставлять дискомфорт человеку при хождении по полу босиком. Однако, учитывая толщину бетонного раствора, в который вмурованы трубы, и слой финишной отделки, общий нагрев теплоносителя, поступающего в этот контур, должен быть не выше 50 градусов. Поэтому горячую жидкость из нагревательного прибора направлять в контур теплого пола напрямую нельзя. Именно для этих целей и нужен коллектор для водяного теплого пола.
Коллектор для теплого водяного пола смешивает кипяток из системы с холодной водой обратки и направляет подогретую жидкость в трубы отопления
В этом устройстве горячая жидкость отопительной линии смешивается с холодной из обратного контура. В результате такого процесса в отопительную систему пола поступает носитель необходимой температуры. При этом вся конструкция исправно и слаженно работает. Из котла горячий теплоноситель поступает напрямую в батареи и коллектор. Также в смесительный узел подключают и холодную обратку. На выходе из агрегата в систему отопления пола течет подогретый до нужной температуры теплоноситель.
Иногда можно обустроить теплый пол водяной без коллектора. В этом случае устраивают общий низкотемпературный контур на обе системы, а подогрев носителя в них обеспечивает воздушная помпа и контролируют специальные датчики.
Однако если отопительная схема предусматривает еще и нагрев воды для бытовых нужд, в этом случае никак не обойтись без смесительного шкафа. Поскольку такая жидкость на выходе должна быть не холоднее, чем 65 градусов, а это значение слишком высоко для подогрева пола.
Собрать и подключить смесительный узел — посильная задача для каждого
Несмотря на кажущуюся сложность, установить и подключить коллектор теплого пола своими руками – вполне посильная задача. Для этого нужно подробнее изучить принцип его работы и особенности устройства.
Механизм работы узла
Смесительный прибор выполняет не только функции по регулировке температуры воды в линии. Он еще отвечает за нормальное ее движение по цепи. Прибор включает в себя предохранительный вентиль и круговой инжектор. Последний элемент обеспечивает нормальную циркуляцию носителя в системе нагрева пола с необходимой для этого скоростью. Этот момент важен для полного и равномерного прогрева поверхности.
Циркуляционный инжектор отвечает за равномерное распределение теплого носителя в контуре водяного пола
Клапан предохранения отвечает за смешивание воды в контуре. При поступлении кипятка на вход, он открывает поступления из обратной цепи, пока горячая вода не смешается с холодным носителем из нее. После этого он прекращает подачу кипятка.
Кроме двух основных узлов, в коллектор могут быть включены проводящие и запирающие вентили, клапана для стравливания воздуха и байпас, выполняющий функцию защиты прибора от перегрузки. Эти элементы не всегда могут быть включены в устройство. Поэтому коллектор для теплого пола своими руками может быть установлен несколькими разными методами. Здесь все зависит только от необходимого вам результата.
Нужно сказать, что смесительный узел всегда монтируют на участке перед входом в контур подогрева. Однако непосредственное место его нахождения может быть где угодно. В некоторых случаях целесообразно установить прибор прямо в том же помещении, где проходит система. Обычно так делают в многоквартирных домах. Иногда уместно поставить его в общей котельной. Этот вариант, пожалуй, станет предпочтительным для частных коттеджей. Если предусмотрено несколько помещений с подогревом пола, обычно распределители помещают в каждой из комнат либо устраивают один общий коллектор в подходящем для этого месте.
При самостоятельной установке смесительного узла, составьте схему его монтажа
Все различия в принципе работы смесителей определяют вентили предохранения. Самыми распространенными из них считают клапаны на два и три положения.
Питающий вентиль
Клапан на два положения, или двухходовой, оснащен термопарой. Именно эта деталь имеет датчик температуры и контролирует ее уровень перед подачей в контур обогрева пола. Этот элемент открывает и закрывает клапан при подаче кипятка из бойлера или котла.
Двухходовые клапаны — оптимальный вариант для оснащения системой подогрева небольшой площади жилья
Зачастую доступ для холодной воды открыт постоянно, а горячая жидкость подается по мере необходимости предохранительным вентилем. Это способствует защите от перегрева труб и продлевает срок эксплуатации всей системы. Кроме того, питающий клапан не пропускает большое количество теплоносителя. Поэтому вода в нем равномерно смешивается и нагрев происходит постепенно, исключая температурные скачки.
В большинстве случаев, такое устройство станет оптимальным вариантом для оборудования теплого пола в помещениях до двухсот квадратных метров.
Клапан на три положения
Такое устройство сочетает в себе функции питающего вентиля, а также балансировочного клапана. Он отличается от двухходового крана тем, что смешение жидкости внутри этого прибора происходит постоянно.
В системах с трехходовыми клапанами не исключены резкие скачки температуры теплоносителя
Вентиль устроен так, что в его резервуаре между подачей кипятка и холодной воды находится задвижка, обычно установленная в положении на 90 градусов. Однако ее можно повернуть в ту или другую сторону, в зависимости от нужной вам температуры. Управление и регулировка осуществляется в них с помощью сервопривода и терморегулирующих датчиков. Без таких приборов не обойтись, если в доме проложено несколько теплопроводящих цепей. Кроме того, эти устройства уместны для зависимых от погодных условий отопительных систем.
Такая аппаратура позволяет изменить степень нагрева труб в зависимости от температуры на улице. При ее снижении эффективность прежнего обогрева будет уже не так высока. Поэтому происходит автоматическая регулировка по заданным параметрам. Хотя есть устройства с ручным управлением, они малоэффективны. Сегодня особенную популярность завоевали автоматические трехходовые клапаны.
В этих приборах контроллер погодных условий вычисляет нужную температуру и управляет вентилем. Аппаратура представляет собой сегмент в 90 градусов, разбитый на двадцать равных участков по 4, 5 градуса. Автоматическая сверка температур происходит каждые двадцать секунд. При несоответствии заданного параметра реальному нагреву носителя, прибор перемещает значение в нужную сторону на одно деление, то есть на 4, 5 градуса.
Кроме того, такие устройства могут сэкономить на энергоносителях. При вашем отсутствии вы можете предварительно указать минимально необходимую степень обогрева и автоматика будет поддерживать ее.
При всех своих достоинствах, вентили на три положения обладают некоторыми недостатками. Во время их работы не исключена случайная возможность запуска в систему теплого пола кипятка. Такие ситуации недопустимы, так как от резкого изменения температуры трубы могут не выдержать таких скачков и лопнуть, что приведет, в свою очередь, к другим неприятностям. Кроме того, в отличие от питающих клапанов, эти механизмы имеют высокую пропускную способность. Поэтому отрегулировать его довольно сложно. Даже незначительные изменения в этом случае могут привести к резкому изменению температуры носителя в линии.
Расположение коллекторных отделов
Как было замечено выше, поместить смесительный узел для теплого пола своими руками можно перед каждой из отопительных систем либо установить общий коллектор. В первом случае каждую группу нужно оснастить регуляторами температуры, аппаратурой расхода и такими вентилями:
- Клапан балансировки обратки. Этот прибор задает необходимый уровень нагрева системы теплого пола. Внутри него происходит регулирование поступлений кипятка и холодного носителя из обратной системы. Для его поворота и фиксирования в необходимом положении используют шестигранный ключ. Окончательно зажимают клапан специальным крепежным винтом, чтобы избежать случайного смещения вентиля с заданных параметров. Кроме того, на устройство нанесена расходная шкала, регулирующая его пропускную возможность. Обычно она ограничена пятью кубическими метрами в час.
- Запорный вентиль балансировки радиатора. Это устройство служит для связи коллекторного отдела с остальными контурами отопительной системы и выполняет регулировочные функции. Чтобы установить его в необходимом положении так же, как и в первом случае, используют шестигранник и прижимной винт.
- Переливной клапан. Этот прибор поддерживает постоянное давление в системе путем непрерывного перелива лишнего теплоносителя в байпас. Такое свойство отличает его от обычного предохранительного вентиля, поскольку последний регулирует давление однократным выпуском жидкости. Параметры необходимые для нормального функционирования теплого пола устанавливают с помощью специальной рукоятки управления.
Схемы установки систем отопления могут отличаться. Например, для цепи с одной радиаторной трубой обязательно предусматривают байпас. При этом он должен всегда быть открытым, чтобы избыток кипятка поступал напрямую в радиатор. Если же предусмотрен и обратный контур, то в байпасе нет необходимости.
Схема установки коллектора при отсутствии обратки
Если общая отапливаемая площадь невелика, целесообразно поместить коллекторный отсек на вторичном контуре.
Собранный узел смешивания зачастую помещают в специально предназначенный для этого коллекторный шкаф. Запомните, что он не должен находиться на слишком большом расстоянии от системы обогрева пола. Хотя при этом допускается его размещение в общей котельной, а не только в отапливаемом помещении.
Следует упомянуть, что все элементы коллектора можно не только собрать самостоятельно, а приобрести уже в готовом виде. Учитывая сложность расчета всех приборов, лучше доверить этот этап специалистам. После установки и подключения не забудьте провести тестовый запуск обогрева. При этом обратите внимание на степень нагрева пола и ее равномерность. Правильная регулировка температур гарантирует вам успешный результат.
Схема расположения основных узлов при двухтрубной системе отопления
Установка и подключение смесительного отдела системы теплого пола, пожалуй, самый сложный этап в оборудовании этой конструкции отопления. Такие работы требуют специальных знаний и опыта для проведения расчетов. Если вы не уверены в своих силах, доверьте дело квалифицированным мастерам.
