Выбираем, комплектуем коллектор (смесительный узел) для водяного теплого пола

Как собрать коллектор своими руками

Напрямую подключить теплый пол своими руками к котлу невозможно. Для этого нужен коллектор с вентилями. Он устанавливается в шкаф, а от него начинается разводка трубопроводов. К коллектору обеспечивается доступ только одного человека, который будет обслуживать систему.

Ассортимент коллекторов в магазинах довольно большой, но часто трудно выбрать подходящий для своей системы отопления. Кроме того, распределительный прибор нужен на каждом этаже частного дома, что приводит к значительному росту расходов. Самодельный коллектор для теплого пола является правильным решением, позволяющим сэкономить значительную долю средств.

Подключение

Поскольку у отопления есть подающая и возвратная ветки, коллектор должен состоять из подключенных к ним двух гребенок. В местах соединений устраиваются ответвления для слива воды и удаления воздуха из труб.

Коллектор собирается по числу подключаемых петель. На каждом выходе, расположенном сверху или снизу гребенки, устанавливаются краны, обеспечивающие отключение отдельных контуров при работающем остальном отоплении. Расстояние между ними рекомендуется сделать 10-20 см.

Изготовление коллектора

Перед тем как собрать коллектор для теплого пола надо разобраться с назначением каждого элемента. Гребенки рекомендуется делать своими руками из трубы квадратного сечения. К ним привариваются круглые патрубки с резьбой для подключения к котлу и к контурам. Для этого сначала делается разметка, потом высверливаются отверстия, а затем крепятся патрубки. Все места соединений тщательно обвариваются. На одном из торцов делается заглушка.

Окалину сбивают, коллектор зачищают и красят масляными составами. На рис. ниже изображен простой коллектор на 3 петли. В красный цвет покрашены гребенка и трубы подачи теплоносителя из котла, а синим – обратные, по которым охлажденная вода поступает на подогрев.

Распределительный коллектор, сделанный своими руками

Сверху на гребенках подключаются воздухоотводчики, а в нижней части устанавливаются заглушки для сброса шлама. Каждый контур можно перекрыть вентилями, которые также служат для регулирования температуры и давления.

Распределительный коллектор предназначен для управления небольшой системой, служащей дополнительным отоплением. Он будет значительно сложнее, если его использовать для системы основного отопления в большом доме.  Сборка коллектора из полипропиленовых труб намного проще, но таким образом изготавливаются простейшие модели.

Коллектор своими руками из полипропиленовых труб

Сборка коллекторного узла

Коллектор теплого пола содержит приспособления, обеспечивающие эффективную работу системы. На каждом контуре обязательно должны быть управляющие вентили. Для сложной системы целесообразно установить автоматические регулировочные клапаны.

Обычно они работают в постоянном режиме, расход теплоносителя изменяется только на главном подающем входе. Для площади дома до 200 м ² используют двухходовые клапаны. Их преимуществом является плавная регулировка. Клапаны часто забиваются. Поэтому их устанавливают на разъемных муфтах («американках»), чтобы можно было снимать для чистки.

Более сложным устройством является трехходовой клапан. Он обеспечивает смешивание потоков прямой и обратной подачи воды, поддерживая на выходе заданную температуру. Внутри него расположена подвижная перегородка, регулирующая подачу воды из двух входных труб. Устройство используется во всех сложных системах с автоматическим регулированием работы большого количества контуров. Его достоинством является значительная пропускная способность.

При малейшем повороте крана температурный режим системы изменяется. Регулировка может быть ручной и автоматической. Трехходовой кран часто совмещают с сервоприводом, работающим от датчика температуры воздуха на улице. При изменении погоды температура в помещениях поддерживается постоянной. Как только происходит похолодание, сигнал от датчика погоды поступает в блок управления и температура теплоносителя повышается.

Как подключить?

Если в отопительной системе предусмотрено 2 контура, необходимо приложить все усилия, чтобы их длина оказалась приблизительно одинаковой. В сочетании с использованием распределительных коллекторов и некоторых других специальных устройств обеспечивается однородная степень нагрева всех помещений. Или как говорят специалисты, проведена балансировка теплого пола. Эта процедура требует тщательного теплотехнического расчета, основной параметр при котором – объем всех разветвлений. Вычисляется то, насколько нужно ограничить вход воды в каждый контур для равномерного разогрева.

Настройка подразумевает также учет числа и радиуса поворотов во всех петлях, потому что они увеличивают сопротивление системы проходу жидкости. Если в доме уже установлена отопительная система и стандартные механизмы, поддерживающие баланс между контурами, отсутствуют, необходимо ставить балансирующие клапаны. Отличием их от простой запорной арматуры является возможность регулировать приток теплоносителя автоматическим или ручным способом.

Отопление единственной комнаты площадью не более 25 кв. м с питанием водою от радиаторов может подразумевать как ручную, так и автоматическую (с использованием термостата) схему управления. В такой системе лучше подавать воду в сильно разогреваемый контур и принимать обратный поток теплоносителя через кран «американского» образца.

Если автоматическая регулировка проводится с помощью термоголовки, установить смесительный клапан нужно так, чтобы знак «+» указывал на выход из основного крана. К вентилям и подающие воду в систему, и возвращающие ее в коллектор трубы крепятся через соединительные элементы с внешней резьбой. Циркулярный насос должен качать жидкость в направлении смешивающего клапана.

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.

Рисунок 2.

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.

Рисунок 3.

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.

Рисунок 4.

 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.

Рисунок 5.

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.

Критерии выбора

Выбирая распределительный коллектор отопления для системы напольного обогрева, необходимо заранее знать, сколько контуров планируется подключить. Рекомендуется выбрать устройства с запасом на один-два выхода, чтобы иметь возможность скорректировать проект системы и разбить протяжённый контур на две ветки либо подключить дополнительное оборудование (манометр, термометр). На один коллектор можно подключить не более девяти петель, если контуров больше, устанавливают два и более распределительных блока.

Максимальный размер гребёнкиИсточник sgon24.ru

Далее следует обратить внимание на материал изготовления гребёнки. Надёжными и долговечными являются корпуса из нержавеющей стали, хромированной или никелированной латуни, бронзы

Рекомендуется отдать предпочтение изделиям, изготовленным по российским ГОСТам, или продукции известных производителей, имеющей сертификат соответствия европейским стандартам. Каждую гребёнку следует внимательно осмотреть для выявления возможных изъянов – трещин, коррозии, дефектов поверхности.

В список надёжных марок входят: Kermi, Valtec, Rehau, Valliant, Rossini, FIV. При покупке фирменных изделий желательно брать готовые укомплектованные коллекторные блоки, чтобы не переплачивать за отдельные детали и избежать проблем, связанных с несовместимостью элементов от разных производителей.

Видео описание

Популярные виды коллекторов, различия показаны в видео:

Сборка и монтаж

Шкаф с коллекторным блоком рекомендуется установить с таким расчётом, чтобы петли тёплого пола были примерно одной длины. Если распределяющее устройство располагается выше уровня отопительного контура, воздух из системы будет автоматически удаляться через воздухоотводчик. В случае, когда шкаф планируется спрятать в подвал или поставить на этаж ниже, придётся на каждый контур поставить по воздухоотводчику в комплекте с шаровым отсечным краном, а также на обратке.

При сборке коллекторного блока обратите внимание на герметичность соединений. Если в комплекте с оборудованием нет уплотнительных резиновых колец, резьбу уплотняют подмоткой.. Далее выполняется монтаж коллектора тёплого пола в специальный шкаф

Направляющие, оснащённые болтами и гайками для крепления гребёнок, перемещают в соответствии с их длиной. Если коллекторный блок монтируется без шкафа, используют хомуты с дюбелями или кронштейны. На этом же этапе при необходимости монтируют смесительный узел, устанавливают циркуляционный насос для тёплого пола. В заключении подсоединяют контуры, проводят опрессовку системы.

Далее выполняется монтаж коллектора тёплого пола в специальный шкаф. Направляющие, оснащённые болтами и гайками для крепления гребёнок, перемещают в соответствии с их длиной. Если коллекторный блок монтируется без шкафа, используют хомуты с дюбелями или кронштейны. На этом же этапе при необходимости монтируют смесительный узел, устанавливают циркуляционный насос для тёплого пола. В заключении подсоединяют контуры, проводят опрессовку системы.

Видео описание

Как происходит монтаж коллектора, подключение контуров вы увидите в видео:

Коротко о главном

Оснащение коллекторного блока должно соответствовать требованиям к функциональности системы. Коллекторное устройство обеспечивает равномерный нагрев отопительных элементов и постоянную температуру в помещении. Изготавливается из следующих материалов: полипропилена, латуни и стали.

Состоит коллектор из системы, к которой подключают резьбовые элементы, фитинги или регулировочные вентили. Монтаж коллектора производится в специальный шкаф или же применяют кронштейны.

Наряду с ним используют смесительный узел.

Долговечность гребёнок напрямую зависит от материала и качества изготовления. Можно приобрести готовый укомплектованный распределительный блок или самостоятельно смонтировать его из отдельных элементов.

Принцип работы устройства в сборке

Существует несколько рабочих схем сборки распределительного узла, но принцип работы устройства от этого практически не меняется. Рассмотрим один из стандартных вариантов сборки, при котором коллектор на тёплый пол укомплектован:

1. Отсечными кранами на распределительную гребёнку и обратную.
2. Кранами для слива рабочей среды с подающей линии и обратной.
3. Трёхходовым клапаном.
4. Циркуляционным насосом.
5. Манометром.
6. Расходомерами для каждого контура.
7. Ручными регулирующими клапанами для каждого контура.

Регулировка подачи рабочей среды

Расходомеры (ротаметры) дают возможность обеспечить равномерный нагрев петель безотносительно их протяжённости, даже если к гребёнке подключены контуры, заметно различающиеся по длине и гидравлическому сопротивлению.

Для коротких трубопроводов регулируют подачу жидкости путём уменьшения проходного отверстия, для длинных веток – наоборот, увеличивают интенсивность потока. Данный параметр определяется по шкале балансировочного ротаметра для каждого контура, после чего производится настройка пропускной способности расходного клапана.

Регулируемые расходомеры устанавливаются на подающую гребёнку лишь в том случае, если она снабжена ручными клапанами для регулировки. В них нет необходимости, если:

• к коллектору подсоединены ветки одинаковой длины, и регулировка распределённых потоков не предусмотрена;
• коллекторный блок оборудован автоматическими регулирующими клапанами с сервоприводами – в таком случае автоматика управляется электронным термостатом и ручное выравнивание нагрева веток не требуется.

В составе коллекторных блоков с автоматическими регулирующими клапанами могут использоваться расходомеры без функции регулировки. Эти устройства монтируются не на верхнюю часть гребёнки, а между выходом трубопровода и отводом для его подсоединения.

Регулировка температуры рабочей среды

Если отбор теплоносителя для тёплого пола производится из высокотемпературной радиаторной системы, регулировка температуры рабочей среды осуществляется в два этапа. На первом этапе жидкость из первичного контура проходит через насосно-смесительный узел либо смесительно-регулировочный блок. К нагретому теплоносителю подмешивается остывший, что позволяет понизить его температуру с 60-90°С до рабочих 35-50°С.

Смесительный узел для тёплого полаВажно! Если в доме устанавливается несколько коллекторных блоков для тёплого пола, достаточно монтажа одного общего насосно-смесительного узла для их обслуживания. Это заметно снизит расходы на обустройство отопительной системы.

Особенности конструкции

Коллектор распределяет теплоноситель на каждый контур теплого пола

Из-за характерного вида монтажники отопительных систем называют коллектор «гребенкой». Это сложный узел. Он умеет перенаправлять входящие потоки теплоносителя в разные контуры обогрева полов. Продвинутые приборы обезвоздушивают теплоноситель, регулируют его температуру, объем подачи.

Коллектор выполняет функцию посредника между котлом и потребителем. Состоит из 2 узлов:

• подающая гребенка для выдачи теплоносителя;
• обратная гребенка для возврата охлажденного теплоносителя в котел или магистральную трубу.

Пара гребенок составляет коллекторную группу, они распределяют тепло на большое количество контуров и приборов нагрева. На выходах гребенки размещают выпускные клапаны отсечного или регулирующего типа. Они блокируют теплоноситель или изменяют объем подачи в контуры. Закрывание одного из каналов позволяет ремонтировать без отключения иных потребителей.

На корпус гребенки монтируются дополнительные устройства для повышения эффективности системы отопления:

• расходомеры;
• клапаны стравливания воздуха и слива воды;
• счетчики тепла.

С различным количеством контуров

Чем больше комнат в доме, тем больше контуров теплого пола нужно подсоединить к коллектору

Необходимость в коллекторе появляется при наличии двух и более отопительных контуров. Это удобно при лучевой разводке труб для создания системы теплых полов — индивидуально для каждого отопительного прибора.

Система отопления укладывается на десятилетия. Она углублена в стяжку пола и неизвлекаема. Поэтому коллекторная группа имеет возможность блокировки нескольких каналов сразу. Каждый контур в подобной системе отключается для ремонта, профилактики, аварийных работ.

Ранее коллекторы монтировались из множества тройников вместе с запорной арматурой. Теперь технологии позволяют изготовить изделие под потребности заказчика. Готовая коллекторная группа представляет собой две гребенки с проходным диаметром в 1 дюйм. Такой диаметр используется в большинстве случаев. Выходы на приборы отопления — 0,5 дюйма, при необходимости совмещения с малыми диаметрами оснащаются переходниками на ¾ дюйма.

Сборные коллекторные группы поступают на рынок с количеством точек подключения — от 2 до 12.

Коллекторные группы — центральный элемент водяной системы отопления полов. Основным модулем самих коллекторов являются смесительные узлы-группы.

В индивидуальном домостроении агрегаты подключают к высокотемпературной системе отопления. Теплоноситель с такой температурой не может греть пол, иначе начнется деформация материалов, станут выделяться вредные вещества из напольного покрытия, к тому же нельзя ходить босиком. Понижают температуру внедрением смесительных групп. При добавлении холодной воды из обратной линии теплоноситель достигает предписанных СНиПом значений — 26 градусов для помещений с постоянным присутствием людей, 31 градус — с временным пребыванием, 35 градусов — по оси нагревательной линии ванной комнаты.

Смесительные группы необходимы при распределении потоков на высокотемпературные, идущие в радиаторы отопления бойлеры и для подогрева полов.

Варианты в сборе с насосом

Циркуляционный насос ускоряет движение теплоносителя в системе

Групповой смесительный узел состоит из регулирующего клапана и циркуляционного насоса, предназначенного для принудительной циркуляции рабочей среды в системах отопления. Чем больше коллекторных групп в сборе, тем мощнее насос нужен.

Насос Grundfos серии UPS эксплуатируется в режиме круглосуточного функционирования в любых типах систем отопления. Скорость насоса регулируется ступенчато. Кроме теплого пола возможно подключение до 3 радиаторов батарей, поэтому регулировка мощности очень кстати. Подобный механизм работает от бытовой розетки с напряжением 220 В, экономичен, не шумит. Эти характеристики важны для использования в обогреве частных домов.

С расходомером

Обязательным атрибутом системы отопления являются расходомеры. Они необходимы для регулировки потока теплоносителя вследствие разной длины труб. Без них сопротивление в коротких трубах меньше, чем в длинных. Это приведет к разбалансировке водяной системы. Расходомер создает равномерную циркуляцию рабочей среды во всех контурах системы.

Возможна эксплуатация системы подогреваемых полов и без расходомера. Но добиться тонкой регулировки температур не получится — инерция теплого пола большая. Придется ждать остывания для регулировки запорного клапана. При ручной регулировке придется запоминать положение клапана. В расходомере маркировка нанесена.

Назначение и виды

Теплый водяной пол отличается большим количеством контуров труб и низкой температурой циркулирующего в них теплоносителя. В основном требуется подогрев теплоносителя до 35-40°С. Единственные котлы, которые могут работать в этом режиме — конденсационные газовые котлы. Но их устанавливают редко. Все остальные типы котлов производят более горячую воду на выходе. Однако запустить его с такой температурой в контуре нельзя — пол слишком горячий и это не комфортно. Для снижения температуры и нужных узлы смешивания. В них в определенных пропорциях смешивается горячая вода из подачи и менее горячая из обратки. Затем через коллектор на теплый пол подается в контур.

Коллектор для теплого пола со смесительным узлом

Чтобы во все контура поступала вода одинаковой температуры она подается на гребенку теплого пола — устройство с одним входом и некоторым количеством выходов. Подобная гребенка собирает остывшую воду с контуров, откуда она поступает на вход котла (и частично идет в узел подмеса). Это устройство — гребенки подачи и обратки — называют еще коллектором для теплого пола. Он может идти с узлом подмеса, а может — только гребенки без какой-либо дополнительной «нагрузки».

Материалы

Коллектор для теплого пола делают из трех материалов:

• Нержавеющей стали. Самые долговечные и дорогие.
• Латуни. Средняя ценовая категория. При использовании качественного сплава служат очень долго.
• Полипропилена. Самые дешевые. Для работы с невысокими температурами (как в данном случае) полипропилен — неплохое бюджетное решение.

Коллектор для теплого пола на 6 контуров

При установке к подающей гребенке коллектора подключаются входы контуров теплого пола, к гребенке обратного трубопровода — выходы петель. Подключаются они попарно — чтобы проще было регулировать.

Комплектация

При устройстве водяного теплого пола рекомендуют делать все контура одной длины. Необходимо это для того, чтобы теплоотдача каждой петли была одинаковой. Жаль только что этот идеальный вариант встречается нечасто. Намного чаще отличия по длине есть, причем существенные.

Для выравнивания теплоотдачи всех контуров на подающей гребенке ставят расходомеры, на обратной гребенке — регулировочные вентили. Расходомеры — это устройства с прозрачной пластиковой крышкой с нанесенной градуировкой. В пластиковом корпусе находится поплавок, который отмечает с какой скоростью движется теплоноситель в данной петле.

Понятно, что чем меньше проходит теплоносителя, тем прохладнее будет в комнате. Для корректировки температурного режима изменяют расход на каждом контуре. При такой комплектации коллектора для теплого пола делают это вручную при помощи регулировочных вентилей, установленных на обратной гребенке.

Расход изменяют поворотом ручки соответствующего регулятора (на фото выше они белого цвета). Чтобы проще было ориентироваться, при монтаже коллекторного узла, все контура желательно подписать.

Расходомеры (справа) и сервоприводы/сервомоторы (слева)

Такой вариант неплох, но регулировать расход, а значит, и температуру приходится вручную. Это далеко не всегда удобно. Для автоматизации регулировки на входах ставятся сервоприводы. Они работают в паре с комнатными термостатами. В зависимости от ситуации, на сервопривод подается команда закрыть или открыть поток. Таким способом поддержание заданной температуры автоматизируется.