Сборка и установка коллектора водяного теплого пола

4 Сбор заводского агрегата

Развитие современных технологий повлияло на то, что каждый мастер может самостоятельно сделать качественный коллекторный узел, который будет обладать всеми необходимыми эксплуатационными характеристика. Но, прежде чем приступить к реализации столь ответственной идеи, нужно понять, из каких частей состоит заводская модель. В базовый комплект входят следующие элементы:

• Автоматические воздухоотводчики, которые монтируются в отдельном порядке на обратный и подающий коллектор.
• Универсальный распределительный элемент для фиксации подающей магистрали. Этот агрегат обязательно оснащается евроконусами — это своеобразные фитинги для подключения труб. Чаще всего распределительный элемент укомплектован прозрачными колбами, где хорошо виден расход теплоносителя в каждом контуре.
• Высококачественные краны с пробками, предназначенные для заполнения и опорожнения труб от теплоносителя.
• Специфический распределительный узел, предназначенный для подсоединения к обратной линии. Вместо привычных расходомеров, установлены термостатические клапаны, которые управляются исключительно в ручном режиме. Принцип работы такого элемента достаточно прост: после нажатия на подпружиненный шток происходит сужение проходного сечения, благодаря чему уменьшается проток воды.
• Крепёжные кронштейны и шаровые краны отсекающего типа.
• Специализированные термометры, которые помогают контролировать температуру не только на подаче, но и в обработке.

После покупки готового смесительного узла можно самостоятельно изменить комплектацию агрегата (в зависимости от схемы коллектора тёплого водяного пола). К примеру, можно купить самый обычный распределитель без каких-либо ротаметров, а уже потом установить один термометр, поместив агрегат в шкаф управления.

Каждая заводская модель выпускается с таким учётом, чтобы смесительный узел для тёплого пола можно было легко собрать и разобрать даже начинающему мастеру. Всё дело в том, что распределительные узлы реализуются в сборе, их нужно только подключить к нагревающим контурам, установив все дополнительные элементы. Кроме того, вместо стальных и латунных изделий можно приобрести те агрегаты, которые изготовлены из высокопрочных пластиковых секций

Принцип их установки практически аналогичен стандартным коллекторам, важно только соблюдать определённую осторожность в момент затяжки

Принцип работы коллекторной системы

Коллектор, это металлическая гребенка с выводами для подключения труб и приборов. Коллекторная система отопления является двухтрубной. Через одну гребенку подается горячая вода, а к другой — подключаются трубы, собирающие остывшую воду (обратку).

В коллекторной системе отопления имеется закрытый расширительный бак и циркуляционный насос, который движет теплоноситель. Минимальный объем расширительного бака равен не менее 10% суммарного объема всех отопительных приборов. Насос устанавливается на любом из трубопроводов, идущих к коллекторам.

Коллекторы устанавливаются в специальные шкафы, которые монтируют в нишах стен или в отдельном помещении. Шкафы коллекторов должны располагаться примерно на одинаковом расстоянии от каждого отопительного прибора. Трубы могут подводиться к радиаторам сверху, с боку и снизу. Наибольшее распространение получила нижняя подводка труб к радиаторам. Этот вариант дает наилучшую возможность скрыть трубы в полу. На каждую гидравлическую цепь, идущую от коллектора, устанавливается запорная арматура, что дает возможность отключать любой радиатор, не нарушая работу отопительной системы. На каждый радиатор устанавливают кран для выпуска накопившегося воздуха — кран Маевского, или же на коллектор — воздуховыпускные клапаны. Также на коллектор могут быть установлены счетчики тепла и водосливные краны.

Каждая гидравлическая цепь, размещенная после коллекторов, является самостоятельной системой. Это дало возможность создания теплых полов. Это полы, в конструкции которых укладываются трубы параллельно или в виде спиралей, которые обогревают поверхность пола. Трубы укладывают на теплоизоляционную прокладку, подключают к коллектору и после проверки герметичности трубопроводов заливают их бетоном. Высота стяжки не должна превышать 7 см. Шаг укладки и диаметр труб определяется расчетом. Длина одного отопительной спирали не должна превышать 90 м. В основном для теплого пола применяются металлопластиковые трубы, которые легко принимают любую кривизну.

При работе отопления теплого пола понижение температуры происходит по высоте помещения, а при установке радиаторов — наоборот, чем выше, тем теплее.

Сервопривод для трехходового клапана

Сервопривод — это электродвигатель, управляемый через отрицательную обратную связь. В данном случае отрицательной обратной связью будет датчик угла поворота вала, который прекращает движение вала при достижении нужного угла.

Для наглядности рассмотрим устройство сервопривода по рисунку:

• Как видно, внутри сервопривода расположены следующие составные части:
• Электрический мотор.
• Редуктор, состоящий из нескольких шестеренок.
• Выходной вал, которым привод вращает клапан или другое устройство.
• Потенциометр — эта та самая отрицательная обратная связь, с помощью которой осуществляется управление углом поворота вала.
• Управляющая электроника, которая расположена на печатной плате.
• Провод, по которому подводятся напряжение питания (220 или 24 В) и управляющий сигнал.

Давайте теперь подробно остановимся на управляющем сигнале. Сервопривод управляется импульсным сигналом с изменяемой шириной импульса. Для тех кто не знает о чем идет речь, привожу еще одну картинку:

То есть ширина импульса (по времени) определяет величину угла поворота вала. Настройка таких управляющих сигналов дело нетривиальное и зависит от конкретного привода. Количество управляющих сигналов зависит от того, сколько положений может занимать выходной вал.

Сервопривод может быть двухпозиционным (2 управляющих сигнала), трехпозиционным (3 управляющих сигнала) и так далее.

Клапан трехходовой регулирующий с электроприводом

В качестве электрического привода трехходовых регулирующих кранов с электроприводом выступают различные элементы.

1. Существует две разновидности:
2. трехходовые краны для отопления с электроприводом в виде электрического магнита;
3. трехходовые клапаны с сервоприводом на базе электрического мотора.

Исполнительный механизм получает команду прямиком от температурных датчиков или от управляющего контроллера. Модели трехходовых кранов для отопления с электроприводом наиболее эффективны, так как позволяют обеспечивать максимально точную регулировку тепловых потоков.

Трёхходовой регулирующий клапан — предназначен для смешения или разделения потока теплоносителя, поэтому их ещё называют смесительными и разделительными клапанами. Трёхходовые регулирующие клапаны имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу.

Наиболее широкое распространение получили в системах теплоснабжения подключённых от автономных котельных, в которых нет необходимости в ограничении расхода при сохранении коэффициента смешения.

Они устанавливаются для управления теплоотдачей калориферов системы вентиляции, теплообменных аппаратов систем горячего водоснабжения и отопления подключённых по независимой схеме, управления процессом смешения в системах отопления с зависимым подключением в котельной.

Управляют клапаном с помощью электропривода, по сигналу электронного регулятора, либо от центральной системы диспетчеризации. Работа трёхходового клапана основана на создании в циркуляционном кольце контуров с постоянным и переменным гидравлическим режимом, за счёт разделения одного потока или смешения двух потоков теплоносителя.

Вне зависимости от положения штока в трехходовом клапане, циркуляция не прекращается, поэтому такой тип устройства не годится для уменьшения расхода теплоносителя. В этом основное отличие шарового трехходового крана с электроприводом от двухходовых кранов, регуляторов и других устройств.

Данный клапан предназначен для смешивания или разделения, распределения потоков. Разделительный клапан регулирует количество воды, пуская часть жидкости по байпасному пути вместо прямого. Два патрубка устройства служат для выхода, а один – для входа.

Принцип действия трехходового смесительного клапана с термоголовкой основан на подмешивании к горячему теплоносителю более холодного или к холодному более горячего. В результате качественная характеристика, а именно температура теплового потока изменяется, при этом уровень этого изменения зависит от установленной пропорции соединяемых струй.

Два порта для входа и один для выхода могут также выполнять разделительную функцию. Такие клапаны могут использоваться в различных съемах.

Часто актуально использование трехходовых клапанов для твердотопливных котлов, в камере которых выпадает конденсат в начале топки. В таком случае клапан помогает временно отсечь холодную воду, а по короткому контуру пустить часть нагретой жидкости.

Принцип подключения

Устанавливая в квартире отопление под полом, нужно уметь грамотно подключить коллектор в систему. Ведь подключение контуров к котлу осуществляется не напрямую, а через коллекторы, насосы и датчики.

• Для выхода распределительного коллектора предусмотрена заглушка. В некоторых случаях в этом месте устраивают разветвляющую сеть, кран для слива и прибор для удаления воздуха из труб теплого пола.
• Такая конструкция делается на подающей ветке отопления и на возвратной. Для теплого пола рекомендуется устраивать не одну, а пару подобных гребенок и, соответственно сопутствующие приборы.
• Смесительный узел коллектора помещается в специальный шкаф, чтобы туда не имели доступа нежелательные лица, а обслуживание и перемена параметров производилась одним человеком. Шкаф закрывается на замок и может быть выполнен в наружном и внутреннем варианте.
• Делать коллектор своими руками нужно с учетом количества подключаемых контуров отопления и материала для изготовления устройства. При наличии двух веток отопления теплого пола с разными требуемыми температурными условиями, коллектор подключают для подачи воды разного подогрева в эти ветки. Если предусматривается большая протяженность труб, то в систему встраивается дополнительный насос для создания нужного давления.
• Каждый выход трубы из коллектора для теплого пола должен быть оборудован шаровым краном. С его помощью можно будет отключить ряд отопительных приборов без остановки всей системы.
• На каждом этаже главного стояка должны быть размещены подающий и возвратный коллекторы. От них трубы уходят в пол или протягиваются по стенам к батареям отопления. При варианте отопления пола, когда трубы заделываются в стяжку, обязательно ставится прибор для улавливания и стравливания воздуха из системы.

https://youtube.com/watch?v=eamA7Fw_RYs

Структура двухконтурной системы

Подогреваемые полы могут быть и электрическими, но их чаще делают в уже эксплуатируемых домах, когда стержневой мат или инфракрасную плёнку нужно уложить под финишное покрытие. Если же дом только строится, то предпочтение обычно отдаётся водяной системе, и монтируется она прямо в черновой бетонный пол. Могут быть и другие варианты, но этот наиболее оптимальный.

Если дом только строится, то предпочтение отдается водяному теплому полу

Выбор теплого пола

Основные элементы такой отопительной схемы:

• подающий трубопровод водоснабжения (магистральный или автономный);
• водогрейный котёл;
• настенные отопительные радиаторы;
• система труб для тёплого пола.

Оборудование для теплого пола

Бойлер способен нагреть воду до кипятка, а это, как известно, 95 градусов Цельсия. Батареи выдерживают такую температуру без проблем, а вот для тёплого пола это неприемлемо – даже учитывая, что бетон заберёт на себя часть тепла. По такому полу было бы невозможно ходить, да и никакое декоративное покрытие за исключением керамики такого подогрева не выдержит.

Как же быть, если воду придётся брать из общей системы отопления, а она слишком горячая? Эту задачу и решает смесительный узел. Именно в нём температура снижается до нужного значения, и работа обоих отопительных контуров в комфортном режиме станет возможной. Суть её до невозможности проста: смеситель одновременно забирает горячую воду от котла и остывшую из обратки, и доводит её до заданных температурных значений.

Насосно-смесительный узел для теплого пола в сборе

Тёплый пол от центрального отопления

Как всё это работает

Если представить работу двухконтурной отопительной системы кратко, то выглядеть это будет примерно так.

1. Горячий теплоноситель движется от котла до коллектора, коим и является наш смесительный узел.

2. Здесь вода проходит через предохранительный клапан с манометром и температурным датчиком, который вы видите на фото снизу. Они регулируют в системе давление и температуру воды.

3. Если она слишком горячая, система срабатывает на подачу холодной воды, и как только достигается требуемая температура теплоносителя, заслонка автоматически закрывается.

4. Кроме того, коллектор обеспечивает перемещение воды по контурам, для чего в структуре узла присутствует циркуляционный насос. В зависимости от конструктива системы, она может комплектоваться дополнительными элементами: байпасом, вентилями, воздухоотводчиком.

Что влияет на энергопотребление теплого пола

Предохранительные клапаны для подогреваемого пола

Коллекторные смесители могут собираться из отдельных деталей, но проще всего приобрести узел в сборе. Вариации могут быть самые разные, но главное, что их отличает – это разновидность используемого предохранительного клапана. Чаще всего применяют варианты с двумя или тремя входами.

Таблица. Основные виды клапана.

Вид клапана	Отличительные особенности
Двухходовой	У этого клапана два входа. Сверху располагается головка с термодатчиком, по показаниям которого и регулируется подача воды в систему. Принцип прост: к холодной примешивается горячая вода, нагретая котлом. Двухходовой клапан вполне надёжно защищает напольный отопительный контур от перегрева. У него небольшая пропускная способность, которая в принципе не допускает никаких перегрузок. Однако для площадей более 200 м2 такой вариант не подходит.
Трёхходовой	Вариант с тремя ходами более универсален, в нём функции подачи совмещены с функциями регулировки. В этом случае не к холодной воде примешивается горячая, а, наоборот – к нагретой холодная. К термостату клапана обычно подключается сервопривод — прибор, с помощью которого температуру в системе можно поставить в зависимость от температуры внешней среды. Дозирует подачу холодной воды заслонка (подпиточный клапан) на обратной трубе. Трёхходовые клапаны применяют в домах большой площади с несколькими отдельными контурами, так как они отличаются большой пропускной способностью. Но в этом же состоит и их минус: при малейшем несоответствии объёмов горячей и остывшей воды пол может перегреться. Решить эту проблему позволяет автоматика.

Сборка коллектора для теплого пола

В принципе если вы купили коллектор вместе со смесительно-насосной группой, собрать коллектор по инструкции прилагаемой к нему не составит никакого труда

Важно лишь следить за соединяемыми вами элементами, а именно при наличии резиновой, либо прокладки, выполненной из другого материала, обходиться только ей. Если прокладки в месте соединения не имеется, тогда подматывается фумка или другое средство для герметичности

Так же обратите внимание с какой стороны у вас будут подходить трубы от котла, что бы сразу собирать коллектор в нужную сторону

В этой статье мы больше рассмотрим вопрос по сборке самодельного коллектора со смесителем и насосом своими руками. Так как готовый заводской коллектор стоит очень дорого, тогда как собрав его своим руками из отдельных элементов можно неплохо сэкономить в два, а то и больше денег на нём.

Полипропиленовый коллектор своими руками

Сборка его из полипропилена пожалуй самый дешевый вариант исполнения. Собирается он из обычных полипропиленовых элементов, применяемых в отоплении и водоснабжении. На него так же ставится воздухоотводчик, сливные отверстия, краны. Правда у такого коллектора есть минусы. Он получается намного больше в размерах, чём если бы это был фирменный. Так же в него нельзя будет встроить расходомеры. Расход теплоносителя придется регулировать с помощью вентилей или других клапанов, что не совсем удобно, так как наглядно не видно конкретный расход по каждому контуру. Что бы вам было более понятно посмотрите на фотографии ниже.

Латунный коллектор своими руками

Вторым вариантом для сборки бюджетного коллектора это собрать его из латунных фитингов, тройников, футорок и т. д. Собирается такая система дольше полипропиленовой, так как каждое соединение нужно промотать фумкой, льняным волокном или специальным средством для герметизации резьбовых соединений. Такой вариант немного дороже первого, но смотрится он чуть симпатичнее, и занимает меньше места.

Металлическая гребенка для теплого пола своими руками

Для самостоятельного изготовления металлических гребенок используются латунные или бронзовые фитинги, тройники, футорки, заглушки. Общая схема и последовательность сборки напоминает аналогичный процесс для полипропиленовой гребенки, который лишь займает немного больше времени. Это связано с тем, что каждое резьбовое соединение предстоит тщательно герметизировать при помощи фумленты, льняной пакли или специальных герметиков.

Закупая фитинги и прочие сантехнические детали, стоит обращать внимание не только на их привлекательную цену и блеск новизны, но и на истинное качество материала. Во-первых, неплохо понимать, с продукцией какого производителя предстоит иметь дело

Если продавец предоставит сертификат на свои изделия, то будет совсем замечательно. Во-вторых, уже по некоторым внешним признакам можно предположить – стоит ли связываться с подобным товаром. Так, хорошие заводские детали, как минимум, тяжелее подделок и имеют более толстые стенки. Использование же тонкостенных «китайских» тройников, хотя заметно снизит стоимость гребенки, но критически уменьшит ее надежность. Кроме того, работать с контрафактом довольно сложно – материал низкого качества способен треснуть в любой момент.

Сборка смесительно-насосного узла

Основными частями насосно-смесительного узла является трехходовой клапан для смешения горячей и холодной воды и непосредственно сам насос для циркуляции теплоносителя. Дополнительными элементами могут быть термометры на подающей и обратной гребёнки и манометр. Самой популярной схемой является такая:

Как видите вся система сделана из полипропилена, здесь важно правильно подключить трехходовой клапан. На самом клапане есть маркировка каждого входа

Горячий вход идёт от котла, а холодный от обратной гребёнки тёплого пола, насос стоит после трехходового клапана. Термометры на подаче и обратке нужны для контроля температуры воды подающей в пол и температуры отработавших теплоносителя. Многие «трехходовики» имеют возможность оснащаться сервоприводом, при установке которого появляется возможность контролировать в автоматическом режиме температуру тёплого пола. Так же есть возможность установить на него термостатическую головку, с помощью которой можно выставлять нужную температуру непосредственно на головке. Выносная капсула термоголовки прикладывается к корпусу обратного коллектора.

Непосредственно после монтажа насосно-смесительного узла с коллектором и укладки трубы тёплого пола в обязательном порядке необходимо произвести опрессовку системы

Смесительный узел для теплого пола своими руками: назначение и устройство

Если кто-то вам скажет, что смесительный узел теплого пола – это всего лишь распределительный коллектор, который разделяет потоки теплоносителя на группы (так сказать, поставляет его в различные участки теплого пола), смело можете обвинять его в некомпетентности в данном вопросе.

На самом деле то, о чем они говорят (распределительной гребенке или коллекторе), является всего-навсего только частью смесительного узла, включающего еще массу различного оборудования, которое служит не только для управления работой теплого пола, но и для оптимизации этой самой работы.

В общем, система эта сложная, и с ее устройством следует разобраться подробнее – чем мы с вами и займемся дальше. И начнем с того самого коллектора, который большинство начинающих сантехников путают со смесительным узлом теплого пола.

Коллектор или распределительная гребенка – без нее само существование насосно-смесительного узла для теплого пола можно ставить под сомнение. Именно этот элемент узла в полной мере отвечает за равномерное распределение теплоносителя по всем отдельно взятым частям системы.

В смесительном узле устанавливается два таких коллектора – один подающий, а второй собирающий, так что название «распределительная гребенка» в некотором роде не совсем правильное. 

Распределительная – это та, которая устанавливается на подаче теплоносителя к теплому полу, а собирающая – та, которая монтируется на обратном трубопроводе. 

Внешне и конструктивно они схожи друг с другом и представляют собой трубку большого диаметра, сбоку которой имеются резьбовые ответвления.

Чтобы было более понятно, скажу так – скрученные воедино пять, шесть и более тройников одного типа и одного диаметра. Вот вам и первая наметка по поводу решения вопроса, как сделать смесительный узел для контура теплого пола?

Гидрострелка, которая, по сути, и является самым что ни на есть настоящим смесителем для теплого пола – именно она смешивает свежий теплоноситель с уже «отработанным», восстанавливает его температуру до исходного значения и снова отправляет в распределительный коллектор, который, в свою очередь, подает его в каждую отдельно взятую ветку водяного теплого пола. 

Устанавливается гидрострелка в самом начале смесительного узла – она представляет собой патрубок, соединяющий подачу и обратку системы отопления.

Точно такая же стрелка монтируется после котлов, перед распределительными гребенками в топочной – естественно, разница между ними заключается в размерах и способности прогонять через себя тот или иной объем теплоносителя.Трехходовой кран. Его назначение сводится к отладке процесса смешения теплоносителя в гидрострелке – он устанавливается внизу патрубка, соединяющего подачу и обратку. Одновременно он выполняет функцию тройника.

Именно по этой причине, если говорить о заводской гидрострелке для теплого пола, то она изготавливается уже в комплекте с трехходовым краном. Изменяя положение этого крана, добиваются эффективной работы теплого пола, а в частности эффективного повторного использования «отработанного» теплоносителя.

Насос. Без него также не обойтись – именно он заставляет теплоноситель быстро перемещаться по всем трубопроводам и эффективно прогревать их.

Монтируется он на обратный трубопровод, между гидрострелкой и собирающим коллектором. По аналогии с ним на подаче, между гидрострелкой и распределительной гребенкой, устанавливается термореле – оно необходимо только в случае изготовления автоматического смесительного узла. Если говорить о ручном варианте управления, то от него можно отказаться полностью.

Запорная арматура– монтаж смесительного узла теплого пола предусматривает использование двух видов запорной арматуры – это обычные шаровые краны, которые монтируются до смесительного узла (в их задачи входит отсекать узел целиком от системы отопления) и регулирующие краны, посредством которых производится отладка работоспособности системы.

Автоматы для сброса воздуха – как правило, монтируются в конце коллекторов. В ручном варианте они могут быть заменены обычными шаровыми кранами или кранами Маевского.

Вот так выглядит со стороны схема смесительного узла теплого пола – по крайней мере, ее профессиональный вариант. 

Если говорить об изготовлении такого узла своими руками, то, естественно, она может быть упрощена по максимуму. О том, как устроен и работает самодельный смесительный узел для теплого пола, мы и поговорим дальше.