Установка тёплого пола – весьма затратное дело, ведь потратиться придётся не только на отопительные контуры, встраиваемые в пол, но и на дополнительное оборудование для обеспечения нормальной работы системы обогрева. Таким оборудованием являются коллекторы, насосы, клапаны и датчики. В данной статье мы расскажем, как собрать коллектор для теплого пола самостоятельно, сэкономив деньги.
Что такое коллектор теплого пола
Коллектор – совокупность деталей, позволяющих управлять теплоносителем: смешивать и раздавать жидкость из параллельных колец отопления. Большое сечение и низкая скорость позволяют смешивать горячий теплоноситель, подающийся из котла, и тёплый, отходящий от отопительных труб, что позволяет выровнять температуру теплоносителя до нужных значений.
Чтобы правильно смешать обратку (остывшую воду из контуров в полу) и горячую воду до нужной температуры, на системы устанавливаются различные датчики: датчик температуры воды, датчик тепла на улице и датчик измеряющий давление внутри системы. Датчики подают информацию на клапаны, которые смешивают теплоноситель. Коллектор теплого пола в сборе с насосом и специальным датчиком может контролировать давление в системе.
Чтобы лучше разобраться в принципе работы и необходимости этой системы, обратите внимание на следующий пример: в доме подключаются к котлу системы подогрева пола, отопительные радиаторы и душ. Душ требует горячую воду температурой примерно в 70°C, отопительные радиаторы требуют теплоноситель с температурой от 75°C, а для подогрева пола нужно всего 50°C, чтобы температура чистового напольного покрытия не превышала санитарной нормы в 30°C.
Детали коллектора
Для стабильной работы смесительного узла вам понадобятся:
- Смесительный клапан, о котором мы поговорим ниже;
- Насос, позволяющий контролировать давление воды (детальнее: " ");
- Запорные и балансировочные клапаны;
- Датчики: манометры и термоголовка с термометром;
- Скапливающийся в системе воздух мешает стабильной работе, поэтому его нужно стравливать воздухоотводом.
- Вам потребуются различные сантехнические соединители: тройники, фитинги и т.д.
Смесительные клапаны
Всего бывает два вида смесительных клапанов, которые устанавливаются в коллекторный узел для теплого пола: двухходовой и трёхходовой клапан. Они различаются принципом своей работы, о котором стоит рассказать подробнее.
Как работает двухходовой клапан:
- Термоголовка с датчиком температуры замеряет нагрев теплоносителя, поступающего в контуры;
- Если температура воды превышает норму, то термоголовка прикрывает клапан, чтобы уменьшит подачу горячей воды;
- Если температура теплоносителя ниже необходимой, то клапан открывается и количество горячей воды в контуре возрастает.
Как видите, работа двухходового клапана заключается в контроле подачи горячей воды, тогда как обратка идёт постоянным потоком. Этот клапан имеет низкую пропускную способность, что обеспечивает плавный нагрев пола. Если помещение, в котором вы собираетесь установить тёплый пол, меньше 200 квадратных метров, то вы смело можете использовать именно этот смесительный клапан.
Стоит сделать отступление и дать совет: подключая смесительный клапан в распределительный коллектор для теплого пола, следует устанавливать его через разъёмную соединительную муфту, что позволит в будущем легко произвести замену, если клапан станет неисправен.
Работа трёхходового клапана:
- Трёхходовой клапан одновременно балансирует обратку и горячую воду из котла внутри себя через байпас;
- Внутри клапана находиться специальная заслонка, установленная перпендикулярно относительно трубы с горячей водой и обраткой;
- Положение этой заслонки меняется, что и регулирует конечную температуру смешиваемого теплоносителя.
Такой клапан идеально подойдёт для больших отопительных систем, например, где используется сразу несколько отопительных контуров. Также они рекомендуются в том случае, если коллекторная группа для теплого пола способна автоматически регулировать температуру воды. Чтобы система работала автоматически, на клапан устанавливаются сервоприводы, управляющиеся погодными и температурными датчиками.
Трёхходовой клапан имеет два недостатка:
- Изменение температуры пола происходит достаточно резко;
- Из-за высокой пропускной способности регулировать температуру достаточно сложно, ведь даже небольшое изменение положения вентиля может привести к сильным перепадам температуры. Читайте также: " ".
Стоит ли автоматизировать систему
Прежде всего стоит поговорить о погодных датчиках. Они позволяют настроить температуру теплоносителя, опираясь на температуру за окном вашего дома. Вы бы могли сделать это самостоятельно, однако заморозки приходят неожиданно, например, когда вы спите, поэтому утром в доме может значительно похолодать, именно в подобных ситуациях метеодатчики не позволят вам замёрзнуть.
Погодные датчики зачастую устанавливают с термодатчиками внутри помещения, которые смещают вентиль на 1/20 часть, если температура в доме ниже необходимой.
Сборка коллектора
Выбрав все детали для системы обогрева, можно приступать к сборке. Установить смеситель можно в наружном или внутреннем шкафу, однако помните, что в наружные шкафы можно уместить лишь систему шириной до 16 см.
Схема коллектора теплого пола представлена на фото. Внимательно ознакомьтесь с ней и соберите свою систему по этой схеме.
Заключение
Коллектор – необходимая вещь для обустройства отопительной системы в доме, напугать вас может только цена, однако подключение теплого пола к коллектору значительно уменьшит затраты на энергию для нагрева воды.
Устройство водяного отопления пола - мероприятие довольно дорогостоящее. Чтобы реализовать этот способ обогрева, хозяину дома необходимо потратиться на приобретение значительного количества труб, их укладку и заливку бетонной стяжки. На этом удешевить процесс не получится, но вот сделать коллектор для теплого пола своими руками вполне реально.
Коллектор можно сделать собственноручно
Общее описание
Теплый водный пол - это самостоятельная отопительная система
, которая непременно обязана соединяться с основной. Для этого применяется коллектор либо несколько этих приборов, если укладывается не один обогревательный контур. Самый простой коллектор из себя представляет кусок трубы, куда подсоединяются остальные контуры теплого пола.
Один конец агрегата соединяется с подающей или обратной трубой, это будет зависеть от основного предназначения системы отопления. К дополнительным выходам подсоединяют трубы водного пола.
Такое обустройство отопления сегодня встречается довольно редко, его заменили более сложные узлы. Сейчас коллектор из себя представляет элемент, который включает несколько элементов. Его главная задача -регулировка и перенаправление потоков теплового носителя.
В этом видео вы узнаете, как сделать теплый пол своими руками:
Отопительное устройство может разогреть воду до +80…+100°С. Это допустимо для батарей, но не подходит для теплого пола. Если в трубы будет поступать жидкость с этой температурой, то жильцам будет некомфортно в помещении. Помимо этого, покрытие на полу очень быстро испортится.
По этой причине и требуется коллектор, выравнивающий температуру подающего и обратного потока, а также контролирующий рабочее состояние системы с помощью датчиков и обеспечивающий равномерный обогрев всех участков контура отопления. Для эффективной работы коллектор оборудуется такими элементами:
- двух- или трехходовыми клапанами;
- подающей и обратной гребенкой;
- клапанами контроля температуры;
- расходомерами;
- циркуляционным насосом.
Принцип работы устройства следующий. Две гребенки соединяются между собой и подключаются к общему коллектору. Подходящий и обратный поток жидкости смешивается в специальном узле смесительного оборудования, здесь же контролируется температура теплового носителя.
Коллектор состоит из 5 элементов К гребенкам подсоединяется насос, обеспечивающий циркуляцию воды по трубам. Затем, когда температурный датчик подает сигнал, что в помещении достигнута определенная температура, клапаны закрывают доступ теплового носителя в подающий контур.
Смесительные клапаны
С учетом необходимого эффекта есть различные способы подключения. Каждый из них в обязательном порядке подразумевает установку смесительных клапанов. Эти приборы необходимы для соединения горячей и холодной воды. Последняя подается из контура отопления, первая - из котла. Регулировать систему можно автоматически либо вручную, что требует дополнительной установки управляющего сервопривода. Бывает два типа смесительных клапанов.
Двухходовый сервопривод
Этот сервопривод также называется питающим. Его основное отличие от обычных вентилей состоит в возможности проводить воду только в одном направлении. При неверном обратном монтаже клапана он начинает неправильно функционировать и быстро выходит из строя.
“Питающий” – проводит воду только в одно направление В качестве запорной части для него используется шар или специальный шток. Регулировка производится либо разворотом шара, либо перемещением штока. Для проведения этих манипуляций применяются электроприводы.
Самый популярный способ - термостатическая головка, оборудованная водяным датчиком, который производит регулярный контроль за температурой теплового носителя. С учетом полученных данных головка включает или отключает клапан. Так, из обратки теплоноситель подается регулярно, а из котла - только по мере надобности.
Принцип работы устройства объясняет основное преимущество коллектора, который оборудован питающим клапаном. Полы с этим оборудованием не перегреваются, это значительно увеличивает их время службы. Невысокая пропускная возможность клапана создает плавную регулировку температуры теплоносителя, значительные скачки в этом случае исключаются.
Питающие клапаны характеризуются легкостью в монтаже и последующей эксплуатации. Они довольно часто находятся в схеме самодельных коллекторов для теплого пола, но имеют некоторые ограничения в применении. Двухходовые устройства не советуют ставить в системах, которые работают в помещениях размером более 250 квадратных метров.
Трехходовые системы
Трехходовые элементы устроены по-другому. Это оборудование объединяет в себе работу перепускного подающего клапана и байпасного вентиля. Клапан состоит из корпуса с одним подающим и двумя выводными отверстиями. Для регулирования применяется или вращающийся шар, или специальный шток.
Особенность этого типа устройства состоит в том, что регулировочная часть перекрывает поток полностью, а распределяет поступающую воду, перемешивая ее. Температура корректируется автоматически, для этого клапан имеет приводную систему, принимающую сигналы с разных датчиков.
Подобные клапаны имеют сервоприводы Как правило, трехходовые клапаны оборудуются сервоприводами, которые управляются термостатическими датчиками или погодозависимыми контроллерами. Сервопривод активирует запорный механизм, устанавливающийся в требуемое положение для получения необходимого показателя нагретого теплоносителя и обратки.
Погодозависимые контроллеры требуются для регулирования мощности системы с учетом погоды. Например, во время сильного похолодания помещение начнет остывать намного быстрей, то есть системе отопления будет гораздо трудней выполнять работу.
Чтобы облегчить задачу, нужно повысить затраты теплового носителя и увеличить температуру. К основным недостаткам трехходовых элементов относится значительная пропускная возможность. При этих условиях даже незначительное смещение в регулировке может привести к резкому изменению температуры воды.
Трехходовые элементы применяются для коллекторов, установленных в помещениях размером более 250 кв. м и систем с большим количеством контуров. Более того, они используются для конструкций, которые оборудованы погодозависимыми датчиками, определяющими требуемую температуру пола учитывая атмосферные условия.
Расположение коллекторной группы
Для организации теплого пола можно поставить общий коллектор либо же сделать установку перед каждым отопительным контуром индивидуального элемента. В последнем варианте каждый коллектор обязан быть оборудован расходомером, регуляторами температуры и несколькими устройствами:
- Переливным клапаном, который регулирует постоянный напор в трубопроводе, для чего выводит лишнюю горячую воду в байпас.
- Запорным краном балансировки батареи, объединяющим коллектор с системой отопления. Включает и во время необходимости отключает подачу жидкости в контур.
- Смесительным клапаном, который определяет уровень разогрева теплового носителя.
Не забываем выбрать правильное положение коллекторный группы Системы монтажа бывают различными. Например, для однотрубной схемы установка байпаса требуется в обязательном порядке. При этом он обязан быть все время открытым, так чрезмерное количество горячей воды будет выводиться непосредственно в батареи.
Во время установки обратного контура байпас не требуется. Если площадь помещения незначительная, то коллектор можно поставить во вторичном контуре.
Особенности выбора
Коллектор можно изготовить самостоятельно либо же приобрести готовое изделие. В первом варианте главное, чтобы все запчасти были сделаны одним изготовителем. Определенные производители выпускают уникальные соединения, которые не стыкуются с узлами иных компаний, это может нарушить герметичность.
В последнем случае во время выбора изделия необходимо учитывать ряд основных моментов. В первую очередь нужно определиться с материалом изготовления:
- чугун;
- медь;
- пластик;
- латунь.
Помимо этого, коллекторы отличаются по количеству контуров подключения, число которых находится в пределах 3−15 штук. Выбор определенного изделия должен основываться на расчете параметров эксплуатации отопительной системы и вспомогательных функций. Непременно нужно учесть:
- максимальный напор в системе;
- количество контуров, их длину и пропускающую возможность;
- наличие элементов, производящих автоматизированный контроль работы;
- возможность установки дополнительных веток;
- диаметр непосредственно коллектора;
- количество потребляемого электричества.
Внутренний диаметр коллектора выбирается так, чтобы он мог обеспечить максимальную проходимость горячей воды в контурах. Эффективность значительно зависит от шага укладки, сечения и продолжительности трубопровода.
На стадии проектирования непременно производится расчет этих показателей. Это очень сложное мероприятие, которое желательно доверить профессионалам.
Во время выполнения расчетов нужно учитывать все показатели системы. В противном случае она начнет непродуктивно работать: вероятна слабая циркуляция теплового носителя либо утечка воды. Для определения общего размера контура и шага прокладки трубопровода необходимы следующие данные:
- площадь помещения с планом установки мебели и техники;
- вид покрытия на полу;
- способ теплоизоляции;
- мощность котельного оборудования;
- сечение трубопровода.
Во время расчета необходимо непременно учесть, что в контуре не допускается стыков труб. Помимо этого, нужно учитывать гидравлическое сопротивление теплового носителя, повышающееся с каждым поворотом контура.
Самостоятельное изготовление
Устройство, сделанное в заводских условиях, стоит довольно дорого. Потому большинство домашних умельцев решаются на сборку своими руками коллектора для теплого пола. Однако полностью сделать его не выйдет, определенные части, такие как запорные вентили, насосное оборудование и смесительные клапаны, нужно будет купить.
Простейший вариант изготовления коллектора - спаять его из пластиковых труб и фитингов. Для работы будут необходимы куски труб ПВХ требуемого сечения, чаще всего оно составляет 2−3 см, а также тройники и отводы аналогичного диаметра. Помимо этого, необходимо подготовить запорную арматуру.
Количество фитингов и вентилей зависит от наличия в системе контуров отопления. Также потребуется паяльник для пластиковых элементов. Вначале нужно разметить будущий коллектор: отмерить и нарезать куски труб, причем надо это сделать так, чтобы дистанция между тройниками была как можно меньше.
После нужно к тройникам приварить вентили и переходы. На следующем этапе к коллектору присоединяются остальные фитинги, с помощью которых можно будет подключиться к насосу.
Сделанный этим способом коллектор имеет определенные недостатки. В первую очередь, на подающей трубе отсутствует термостатический клапан, а на обратке не будет датчиков протока. То есть систему надо регулировать вручную.
Естественно, все эти части можно купить отдельно и произвести установку. Но в этом случае стоимость устройства станет сопоставима с заводским изделием, что сделает его изготовление бесполезным.
Как показала практика, можно самому собрать коллектор, но целесообразно это только для простейших схем. Сложное оборудование лучше приобретать в готовом виде. Потому необходимо тщательно подумать, перед тем как решаться на самостоятельную сборку.
Монтаж и подключение коллектора - это сложный и ответственный момент во время обустройства теплого пола. Эти работы нуждаются в специальных знаниях и определенных навыках. Производить их самостоятельно можно, однако есть большой риск совершить ошибку. Если нет уверенности в собственных силах, то желательно это доверить профессионалам.
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.
