Виды коллекторов, схемы подключения
При всем многообразии конструктивных решений устройства теплых водяных полов они делятся на две разновидности: последовательные и параллельные. Различие между ними заключается в способе смешивания холодного и горячего потоков теплоносителя в системе отопления.
При последовательной схеме смешивания вся масса воды от циркуляционного насоса попадает через коллектор напрямую в греющий контур. Схема позволяет макисмально использовать полезную энергию от котла.
Схема последовательного подключения контура с байпасом
Из схемы видно, что весь расход насоса уходит через коллектор в контур теплого пола и нигде не разделяется. таких контуров може выводиться из коллектора несколько и успешность их работы зависит только от производительномти циркуляционного насоса.
Такой смеситель включает в себя пропускной клапан, регулирующий подмес горячей воды. Обычно используют термостатические клапаны с термоголовками и прикладным датчиком
Схема регулировки температуры в узле подмеса с пропускным клапаном
Для байпаса в этом случае нужно использовать трубу таких же размеров, что и для основной системы. Чтобы обеспечить работу насоса при остановке контуров между прямям и обратным плечом коллектора нужно установить второй байпас пониженной проходимости.
Такая схема обеспечивает отдачу тепла в контуре и, с точки зрения теплотехники является наиболее совершенной.
Поменяв местами байпас и насос, можно получить типовую схему параллельного смешивания потоков.
Типовая схема параллельного смешивания теплоносителя
При полном перекрытии греющих контуров перепускной клапан пропускает весь поток через себя, давая возможность работы насосу. Поскольку вода циркулирует по замкнутому малому контуру, нагрузка на двигатель насоса будет минимальной и сохранит электроэнергию. Полное закрытие контуров происходит в случае использования сплит-систем при перегреве пола сверх установленной температуры.
Таким образом, используя минимальное количество компонентов, можно сделать работу системы теплого водяного пола устойчивой при любых ситуациях.
Из чего состоит коллектор для теплого пола
Система управления водяным теплым полом представляет собой совокупность клапанов, датчиков, приводов и других элементов. Принцип работы коллектора прост – нагретый теплоноситель проходит по контурам, остывая и возвращаясь к исходной точке для повторного нагрева. Конструкция смешивает циркулирующую жидкость разной температуры, что позволяет получить оптимальные параметры теплых полов.
Стандартный узел подмеса и распределения для теплого пола в сборе состоит из:
- Смесительного узла (1) для разбавления горячей воды из котла. Подмешивание происходит автоматически за счет наличия температурных датчиков и сервопривода, используемого в качестве терморегулятора.
- Циркуляционного насоса (2) на трубе подаче теплоносителя. Насос обеспечивает систему правильным давлением для повышения эффективности отопления;
- Распределительной гребенки (коллекторной группы) (3), укомплектованной отводами для подключения водяных контуров и расходомерами для зонального распределения циркулирующей жидкости по трубам. А также байпасом (5) для предотвращения перегрева насоса.
Сборка коллекторного узла
Кроме того, в дорогих моделях коллекторов присутствуют термодатчики (4), регулирующие температурный режим в зависимости от температуры, и воздухоотводчик (4) для стравливания воздушных пробок.
Для чего нужен смесительный узел
Смесительный узел в системе обогрева полов имеет сложное устройство. При идеальной настройке узел должен самостоятельно реагировать на малейшие изменения в системе, самостоятельно вносить корректировки, чтобы обеспечить постоянное поддержание одного температурного режима.
Составные части смесительного узла
Узел смешения продаётся в любом строительном магазине, и он вас удивит одним своим внешним видом – навороченный, с множеством креплений и вентилей. Но и цена на такое оборудование будет соответствующей.
Если разобраться в строении самого узла, компонентах и принципах устройства, то подобный узел можно соорудить собственноручно. Для этого понадобятся элементарные познания в сантехническом деле и запаситесь необходимыми деталями.
На что обращать внимание при покупке?
Предлагаемые к продаже распределительные коллекторы могут отличаться своей ценой, что может зависеть от используемого материала. На рынке встречаются такие модели, которые в подавляющем большинстве выполнены из латуни. В то же время имеются в магазинах изделия, изготовленные на основе нержавеющей стали.
оснащены не только базовым набором, но и дополнительными элементами защиты
Подавляющее большинство покупателей довольно часто останавливают выбор на оборудовании, имеющем в своей конструкции смесительный узел терморегуляции. Последний оснащается набором датчиков температуры и иными измерительными приспособлениями. Основная задача автоматики сводится к выбору оптимального режима для процесса распределения теплоносителя. В определенные моменты могут срабатывать клапаны спуска воздуха или же может ограничиваться поток жидкости. Если рассматривать комплектацию стандартной модели, то она оснащается несколькими термометрами, благодаря которой появляется возможность для уменьшения теплопотерь.
Для систем теплого пола, предусматривающих несколько отопительных контуров, желательно установить на каждый из них специальное устройство терморегуляции, в конструкциях которого представлены гребенки и датчики расхода. Такие коллекторы обязательно оснащены отводчиком воздуха, смесительными вентилями, чехлом для термометра и термоголовкой, у которой имеется зонд, позволяющий запускать этот элемент в жидкость. Вентиль создает возможность для доступа в контур теплого пола необходимого объема жидкости, нагретой до высокой температуры. При этом термоголовка следит за тем, чтобы не возникало нарушения процесса, защищая от возникновения неполадок.
Ключевые параметры
Отдельные потребители большое значение уделяют цене выбираемого устройства. Однако все же при выборе приходится обращать и на иные моменты, которые также важны:
- площадь помещения;
- цель использования.
Иногда может возникать необходимость в использовании расходомеров. В этом случае покупателю потребуется приобрести их по отдельности, заплатив небольшие деньги. Если приходится иметь дело с достаточно просторным помещением, то наиболее оптимальный вариант – использование смесителей повышенной надежности, имеющих возможность выбора температуры, что позволяет наилучшим образом настроить контур теплого пола.
Схема подключения трехходового клапана
В зависимости от направления потоков, термостатический клапан представлен двумя моделями.
Устанавливается смесительный кран, оборудованный терморегулятором, если требуется обеспечить стабильную температуру теплоносителя.
Рассматривая смесительный узел, можно выделить в нем следующие составные части:
- клапан обратный;
- датчик температурный;
- насос циркуляционный;
- смесительный трехходовой клапан.
Схема подключения включает циркуляционный насос, монтируемый на подачу. Затем устанавливается температурный датчик, необходимый для определения степени нагрева поступающей воды. После этого идет термостатический клапан. На «обратку» монтируется обратный клапан с выходом, который присоединяется к трубе с циркулирующей охлажденной жидкостью, направляемой к смесительному клапану.
При подобной схеме подключения теплоноситель движется по следующему маршруту.
- Закачивание горячей воды при помощи циркуляционного насоса в систему оборудуемого теплого пола. Температура теплоносителя может достигать 80°С.
- Смешивание с холодной водой при прохождении трехходового клапана. В результате достигается нужная температура.
- Распределение теплоносителя по трубам теплого пола.
- Возвращение остывшей воды в «обратку», откуда она забирается в трехходовой клапан для последующего смешивания с горячей жидкостью.
При подобном подключении регулирование степени нагрева поступающей в водяной контур воды осуществляет температурный датчик. Есть и другие способы управления. Самый неэффективный – это ручной метод, когда требуется изменять поступление потоков поворотом рукоятки. Есть вариант управления при помощи сервопривода, команды на который поступают от контроллера сообразно сигналам, поступающим от датчиков.
Термостатический кран при оборудовании водяного теплого пола играет важную роль. Не допуская перегревания поступающего в трубы теплоносителя, он позволяет экономить топливо. Кроме этого, обеспечивается безопасность при эксплуатации достаточно сложной системы обогрева и продляется срок безаварийной службы.
Особенности работы узла подмеса тёплого пола
До коллектора тёплого пола доходит нагретая жидкость и останавливается посредством специального клапана, если её температура превышает допустимую норму.
Под давлением срабатывает заслонка
и подаёт жидкость в остывшем виде уже после того, как оно проходит через контур. Когда температура воды нормализуется, клапан возвращается в исходную позицию.
Иногда коллекторный узел не только способен удержать нужный уровень температуры, но и увеличивает давление в контуре
с целью улучшения циркуляции влаги. Смесительный узел включает в себя такие части:
- Предохранительный клапан, включающий смешивание при слишком высокой температуре воды.
- Циркуляционный насос для увеличения давления и равномерного прогрева воды.
- Байпас (не во всех смесительных узлах нужен), который защищает от перегрузок.
- Также в состав смесительного узла могут быть включены спусковые клапаны и приспособления для отвода воздуха.
Сборка смесительного узла для тёплого пола может быть разной в зависимости от требований. Однако его всегда следует устанавливать до контура пола, при этом место крепежа бывает разным:
- сама комната;
- котельная;
- коллекторный шкаф;
- другая комната или помещение.
Преимущества и недостатки
Насосно-смесительный узел для теплого пола дает много преимуществ, из-за которых отопительная система и стала популярной. Наиболее главными из них считаются:
- безопасность эксплуатации – зачастую пользователи забывают, что приборы отопления имею высокую температуру, и получаю сильные ожоги. Применение данной системы полностью исключает неприятности такого рода;
- гигиеничность – организация ухода за системой теплого пола не вызывает сложностей. За счет постоянного обогрева поверхность полов высыхает достаточно быстро, что полностью исключает образование плесени и грибков;
- экономическая выгода – использование системы теплого пола позволяет экономить энергию на 30 – 50 процентов;
- продолжительный эксплуатационный период – трубы, наиболее подверженные износу, способны эксплуатироваться не менее пятидесяти лет;
- возможность управления по наружному температурному режиму – двухходовой клапан имеет электрический привод, соединенный с терморегулирующим устройством. Корректирование степени нагрева выполняется с учетом температуры наружного воздуха;
- режим ручного управления – блок в этом случае может использоваться без клапана. Степень смешивания в такой ситуации устанавливается вручную. Данный вариант не следует использовать вместе с высокотемпературными тепловыми источниками;
- режим температурных ограничений – он возможен за счет установленной на клапане головки термостата, имеющей выносной датчик. Температура прогрева пола в этом случае ограничивается по отметке, установленной на головке.
Недостатки в принципе работы узла подмеса пользователями не отмечаются.
Насосно-смесительный узел (НСУ)
НСУ — устройство, которое служит для образования круговорота воды с заданной температурой
1. Коллекторный блок — это готовая система, предназначенная для подключения нескольких веток теплого пола к одному СУ. Такой блок объединяет в себе дающий и обратный коллекторы. Каждый коллекторный блок предназначен для определенного количества Вт. поэтому обязательно при покупке уточняйте значение.
2. Насос незаменим для циркуляции воды по системе отопления. Горячая вода смешивается с остывшей и вынуждает двигаться крыльчатку насоса. Он смешивает два типа воды, проталкивая их по системе. Если площадь отопления мала, то клапан отворяют, и потребление остывшей воды увеличивается. В случае с большой площадью требуется больше петель теплого пола, следовательно, клапан прикрывают.
3. В большинстве моделей НСУ смеется вентиль с термостатом, который предназначен для контроля стабильной температуры. Вентиль является погодозависимым узлом регуляции. Если ваше отопление обособлено от уличной температуры, то четкая настройка вентилю не требуется, по этой причине можно использовать 2-х ходовой клапан. В остальных случаях вам понадобится 3-х ходовой. Существуют автоматические вентили, которые можно запрограммировать на понижение температуры в определенные часы времени. Например, в случае, если вы уезжаете на работу). Автоматические клапаны наиболее оправданы и легки в эксплуатации.
4. регуляторы расхода.
- поплавковый тип. Это прозрачный стаканчик, на котором изображена шкала значений расхода (обычно от 1 до 5 литров в минуту). В колбе находится алый поплавок, который под давлением поднимается на нужную отметку. Недостатки таких регуляторов: придется делать расчетный проект, чтобы указать правильные данные, а также колбы быстро покрываются налётом накипи из-за чего значения становятся не пригодны.
- балансировочный клапан, снабженный шкалой (обычно от 1 до 10) пропорционально- зависящей от длины трубы. Этот прибор интуитивно понятен в настройке: во время укладки трубы записывается длина каждого контура, после чего во время настройки выставляются балансиры пропорционально каждой отметке. (отметка 10 — это самая большая длина, 1 — самая меньшая).
5. Смесительные клапаны — устройства с разгруженным конусом, который позволяет применять при высоком перепаде давления с маломощными приводами. Направление потока рабочей среды изображено на корпусе клапана. для двухгодового клапана вход и выход: А и В, для трехгодового выход АВ. Монтаж клапана осуществляется согласно инструкции.
- Двухходовой клапан пропускает воду только в одном направлении при обратной установке клапан не будет корректно работать или вообще выйдет из строя.
- Трехгодовой клапан представляет собой конструкцию с тремя отверстиями: два входа, один выход. Клапан удерживает температуру теплоносителя на выходе, в заданных пределах.
Самостоятельное изготовление полипропиленовой гребёнки
Для работы нужно подготовить две небольшие полипропиленовые трубы диаметром 32 мм, а также тройники по количеству отводов. Качественное изделие не может обойтись без резьбовых муфт, шаровых кранов и прямых радиаторных вентилей. Далее можно приступать к самому процессу изготовления, все действия должны соответствовать инструкции:
- 1. Первоначально нужно отмерить глубину захода трубы в тройник (с наружной части ставится небольшая метка). Эти две детали нужно спаять в единую конструкцию.
- 2. От края фитинга по трубе необходимо отложить такое же расстояние и отрезать деталь. Торец должен быть зачищен. К нижнему отводу тройника необходимо аккуратно припаять переходную муфту.
- 3. Все манипуляции нужно повторить. Когда получен второй блок, его необходимо сверить с первой заготовкой. После этого все действия повторяются.
- 4. С одного торца полипропилена следует припаять колено либо тройник для последующего монтажа воздухоотводчика. Со второй стороны крепится муфта под шаровой кран.
Тот коллектор, который изготовлен из полипропиленовых фитингов, — это самый бюджетный вариант для обустройства тёплого водяного пола. Конечно, у этого прибора есть свои недостатки:
- Отсутствует возможность установить расходомеры.
- Конструкция обладает довольно большими размерами, что отрицательно влияет на выбор защитного ящика. Чтобы решить эту проблему, коллектор лучше устанавливать на стене в котельной.
- Мастер должен обладать отменными навыками в сфере паяния полипропиленовых заготовок. В противном случае он может допустить ошибки во время создания многочисленных стыков.
Пошаговое руководство
Первоначально перед началом монтажа системы производиться уборка помещения и подготовка рабочей поверхности для работы.
Далее работы производятся в следующем порядке:
- согласно рабочему проекту монтируется защитный шкаф;
- монтируется трубопровод ввода от котла и обратной подачи;
- на подающий и обратный коллектора монтируются необходимые клапана и приводы, датчики, кран Маевского, предохранительный клапан;
- на стенку шкафа монтируется согласно схеме коллектора;
- устанавливается циркуляционный насос и датчики;
- укладываются трубопроводы теплоносителя на пол;
- трубопроводы соединяются с коллекторами;
- монтируется блок управления;
- система заполняется водой, производится испытание на холодном ходу;
- устраняются протечки;
- испытывается система в рабочем режиме.
Схема 1. Соединение теплого пола напрямую от котла
Данная схема подключения водяного теплого пола имеет теплогенератор, арматуру безопасности с насосом. Теплоноситель непосредственно от котла поступает в распределительный коллектор теплого пола и затем расходится по петлям и реверсирует обратно в котел. Котел должен быть настроен на температуру теплого пола.
При этом возникают два нюанса:
- Желательно использовать в монтаже конденсационный котел, т.к. низкотемпературный режим для него оптимален. В этом режиме у конденсационного котла максимальный кпд. У обычного котла при работе в низкотемпературном режиме очень быстро выйдет из строя теплообменник. Если котел твердотопливный, то необходима буферная емкость для коррекции температуры, так как данный котел сложно поддается температурной регулировке.
- Хороший вариант для теплого пола — это когда он подключен к тепловому насосу.
Регулировка смесительного узла теплого пола
Эффективность работы теплого пола, комфорт в доме завит от качественной регулировки узла смешения. Перед выполнением этого процесса нужно снять сервопривод или термоголовку.
На перепускном клапане выставляется 0,6 бар — максимальное положение. Это позволит исключить его срабатывание во время регулировки, что помешает получить правильный результат.
- Для того, чтобы верно установить балансировочный клапан, используется специальная формула. В расчете пропускной способности используются следующие данные:
- температура воды в трубе подачи к радиаторам;
- температура теплоносителя в трубе подачи в контур;
- температура воды в трубе обратки системы.
Из значения температуры горячей воды в радиаторе нужно вычесть значение температуры в обратке. Затем отнять температуру воды в обратке от температуры воды подачи в контур.
Первая разность делится на второй полученный результат. Из полученной цифры вычитается единица и умножается на коэффициент 0,9. Результат и является необходимой пропускной способностью, которая устанавливается на клапане.
Важно создать в системе необходимое давление. Для этого нужно учитывать расход воды в контуре, сумму всех мощностей, которые будут подключаться к прибору
Существует специальная программа, позволяющая точно рассчитать мощность для насоса. Называется она VALTEC.PRG.
Установка узла смешения в системе водяного теплого пола позволит создать комфорт в доме, исключит необходимость затрачивать силы и время на регулировку ее работы. Контур долгое время будет выполнять свои функции, гарантируя уют, сохраняя здоровье всех членов семьи.
Конструкции смесительных узлов
Рассмотренные выше схемы показывают лишь принцип циркуляции теплоносителя в отопительных контурах. Для каждой схемы используются разные конструкции смесительных узлов. Причем в каждой из двух типов существует довольно большое количество разнообразных конструкций которые используют разное оборудование и комплектации.
В общем, по конструкции все схемы смесительных узлов можно разделить на такие изделия:
- на 3-ходовых клапанах;
- на 2-ходовых клапанах.
Каждая из этих конструкций может быть изготовлена с использованием разных элементов в разной последовательности и с разным расположением. Так как последовательные схемы смесительных узлов более распространены и чаще применяются при самостоятельном изготовлении, больше внимания уделим им.
На 2-х ходовых клапанах
На 2-х ходовых клапанах также реализуют схемы с параллельным и последовательным смешением. Пример узла представлен на изображении.
Схема последовательного смешения с 2-х ходовым клапаном.
Выбор клапана и схемы расположения проводят в основном исходя из возможной компоновки узла, места для него и других характеристик системы. Нельзя сказать, что узел на 3-х ходовом клапане работает лучше, или наоборот.
На трехходовых клапанах
Если используется смеситель для теплого водяного пола на базе 3-х ходового клапана схема проектируется чаще всего как последовательная. В таком случае трехходовой клапан может быть установлен как на подающей ветке, так и на обратной.
Схема последовательного смешения с 3-х ходовым клапаном.
В первом случае он работает как клапан смесительного типа, в котором поток воды из обратного трубопровода смешивается с подающим и дальше прокачивается насосом в ветки теплого пола. При установке клапана на «обратке» он выполняет функции разделителя потока.
На перемычке между подающим и обратным трубопроводом возможна установка обратного клапана, который будет перекрывать поток в случае остановки насоса, но при открытом трехходовом. Такая ситуация возможна при реализации функции регулирования теплого пола насосом. Этот клапан также можно устанавливать и в схемах с двухходовым клапаном или в узле параллельного смешения.
Схема параллельного смешения с 3-х ходовым клапаном.
Для смешения и разделения используются два разных изделия, которые не взаимозаменяемы. Для маркировки на корпусе клапана указана схема движения воды.
Разделительный и смесительный клапаны.
Регуляция температуры
Узел подмеса для теплого пола работает с грамотным контролем температуры. Для этого используются термоголовки, термодатчики от которых крепятся к подающему или обратному трубопроводу. Какой вариант лучше выбрать? Каждый из них отличается нюансами.
Если регуляция будет проходить по температуре подающего трубопровода, то в ветки теплого пола будет подаваться теплоноситель постоянной температуры. Если термодатчик установить на «обратке», то постоянной будет именно температура в обратном трубопроводе. Во втором варианте в зависимости от увеличения или уменьшения теплосъема, похолодания или потепления температура подающего теплоносителя будет меняться. При этом средняя температура самой поверхности пола обычно более равномерна, чем в первом варианте.
Многие производители теплотехнического оборудования представляют программные продукты, для упрощения выбора насосов, клапанов и других приборов. Без того, чтобы изучать сложные формулы и таблицы.
После того как выбрана схема, комбинация комплектующих и характеристики насосов и клапанов приступают к сборке с соблюдением всех норм монтажа отопительного оборудования.
Хорошая реклама
Самое читаемое
Описание
Условно систему обогрева помещения с использованием внутренних трубопроводов скрытых в полу можно представить в виде нескольких взаимосвязанных элементов:
- котел, который нагревает теплоноситель;
- распределительный или по-другому смесительный узел;
- система управления;
- трубопроводы;
Каждый элемент этой системы по-своему важен, но наибольшее внимание как в процессе сборки, так и в процессе эксплуатации относится к смесительному узлу или коллектору. По сути, коллектор представляет собой узел специальной подготовки теплоносителя для последующей подачи в трубопровод обогревающего контура.. Сам коллектор состоит из набора трубопроводов оснащенных специальным оборудованием контроля и управления в виде датчиков, клапанов, регуляторов и циркуляционного насоса
В смесительном узле производится подготовка и распределение теплоносителя перед подачей в трубопровод и контроль температурного режима воды, поступающей после прохождения по трубам
Сам коллектор состоит из набора трубопроводов оснащенных специальным оборудованием контроля и управления в виде датчиков, клапанов, регуляторов и циркуляционного насоса. В смесительном узле производится подготовка и распределение теплоносителя перед подачей в трубопровод и контроль температурного режима воды, поступающей после прохождения по трубам.
Выводы и полезное видео по теме
Интересный материал по сборке и установке смесительного узла:
Ролик демонстрирует процесс сборки комплекта элементов коллектора:
О самостоятельном изготовлении недорогого коллектора рассказано в этом видео:
Распределительные как и смесительные узлы – очень важные элементы для водяного пола. Обойтись без них можно, только если система включает всего один-два контура и занимает небольшую площадь.
Но если принято решение создать качественный водяной пол, тогда все эти узлы необходимо собрать и установить правильно, чтобы система работала с максимальной отдачей и минимальными затратами.
А может вы обнаружили ошибку или несоответствие материала, изложенного в статье, теоретическим нормам? Напишите нам, пожалуйста, об этом в блоке .
